Como garantir o equilíbrio da temperatura no interior do tanque de resfriamento com nitrogênio líquido, durante o processo de produção normal?

Esse é um problema bastante complexo, pois há muitos fatores que afetam o equilíbrio do recipiente refrigerado. As coisas que eu costumo levar em consideração são as seguintes: 1. A vazão do gás sintético que é levado de volta ao processo de lavagem com metanol a baixa temperatura para ser reaquecido; geralmente, a relação entre a vazão do gás reaquecido e a vazão do nitrogênio sob alta pressão é de 3:1. 2. É necessário manter o nível do líquido residual no fundo da coluna estável, assim como a pressão de evaporação desse líquido. 3. A vazão do nitrogênio utilizado como líquido de lavagem deve ser controlada de forma hierárquica, dependendo da carga; também existem casos em que o controle automático é utilizado. 4. Em alguns sistemas, é necessário adicionar calor, e para isso é preciso utilizar nitrogênio líquido. Para o nosso equipamento, a câmara fria é um pouco mais bem equipada; portanto, normalmente utilizamos nitrogênio à temperatura ambiente para regular a temperatura.

Gostaria de perguntar como é feito o ajuste da temperatura com nitrogênio, como você mencionou. Isso é feito durante a produção normal?

Antes de entrar na torre de lavagem, o nitrogênio a alta pressão representa calor para o sistema; ele absorve calor e se transforma em nitrogênio líquido, que então entra na torre de lavagem com nitrogênio. E o nitrogênio de alimentação bruto entre os trocadores de calor, ao entrar no gás de processo, gera um efeito de resfriamento no sistema devido à expansão por estreitamento.

No momento do projeto, o dispositivo possui um tubo de regulação de temperatura de 2 polegadas, que permite o fornecimento direto de nitrogênio a alta pressão e temperatura ambiente, logo após a válvula de regulação de nitrogênio. Depois de misturar, volte para a caixa fria para resfriar novamente.

Nosso equipamento não utiliza nitrogênio sob alta pressão para controlar a temperatura, como você mencionou. Além disso, é fácil controlar o nível do líquido no tanque de separação de vocês?

O processo do nosso lado pode ser bem simples. Nós não reciclamos o líquido residual. Portanto, há apenas um tanque de destilação simples, que mantém a pressão de destilação constante, e o nível do líquido também fica estável.

A pressão de separação no tanque de separação de hidrogênio da nossa área é estável, mas o nível do líquido sofre flutuações.

Esta publicação foi editada pela última vez por *aoyan*ao em 24/03/2016, às 00:01. Além disso, será que as flutuações no nível do líquido no tanque de separação de hidrogênio se devem a mudanças na quantidade de calor disponível no sistema?

Sim, o nível do líquido no tanque de separação está intimamente relacionado ao reservatório frio do sistema. Na nossa instalação, a altura da parte inferior do tanque de separação é quase igual à altura da parte inferior do trocador de calor principal. Quando o tanque de separação atinge um certo nível de líquido, isso indica que também há líquido no lado dos gases de escape do trocador de calor. Portanto, a troca de calor entre o líquido residual e os outros fluxos ocorre na forma de troca de calor entre gás e líquido. Como o calor latente de vaporização do líquido é geralmente alto, as flutuações no nível do líquido causam uma grande troca de calor.

Sim, é assim. Então, o frio presente dentro daquelas câmaras refrigeradas precisa ser eliminado durante a produção normal?

Sem extração, estamos constantemente compensando essa quantidade excessiva de calor frio através do fornecimento de nitrogênio a temperatura ambiente e sob alta pressão.

Gostaria de saber como é feita a adição do nitrogênio em alta temperatura, como você mencionou

Senhor, a relação entre o fluxo de gás utilizado para a recuperação da temperatura e o fluxo de nitrogênio sob alta pressão utilizado para o resfriamento é de 3:1. De onde vem esse valor?

É uma proporção aproximada. Pode-se entender da seguinte maneira: chegam 3 volumes de gás rico em hidrogênio, mais 1 volume de nitrogênio, formando assim gás sintético (4 volumes). Em seguida, 3 volumes desse gás sintético são devolvidos para o processo de lavagem com metanol a baixa temperatura. Claro, a capacidade térmica mudou, e houve também algumas alterações na quantidade de calor. Portanto, a proporção é em torno de 3, dependendo das condições de cada dispositivo.

Somos da Dalian University of Technology, especializados em lavagem com nitrogênio líquido e produção de amônia sintética e ureia, no projeto 30.52. Acabei de verificar que o fluxo de nitrogênio a pressão intermediária que entra na câmara de resfriamento é de 28 mil metros cúbicos padrão. O volume total de gás que sai da câmara de resfriamento após a síntese é de 120 mil metros cúbicos padrão, enquanto o volume de gás que retorna ao sistema de resfriamento é de 87 mil metros cúbicos padrão. De acordo com os experientes, temos 28 mil metros cúbicos de nitrogênio trocando calor com 33 mil metros cúbicos de gás sintético, ou seja, uma proporção de pouco mais de 1:1. E no seu equipamento, como é?

Desculpe, colega. Acabei de ver errado. O que você quer dizer é que a proporção de nitrogênio de pressão média em relação à proporção de gás sintético utilizado no processo de resfriamento pós-tratamento com metanol é de 3:1. Ao observar nosso equipamento, percebi que a proporção é realmente de aproximadamente 3:1