74- Разделитель перьевых лопастей используется в процессе рекуперации водорода с помощью технологии PSA для удаления пены из исходного газа, поступающего в установку

Компании, занимающиеся проектированием и производством устройств PSA, а также владельцы установок такого типа, хорошо знают, что к газу-сырью, поступающему в устройство PSA, предъявляются строгие требования не только к содержанию кислотных газов, серы, кислорода и т. д., но также к количеству жидкости в газе и наличию в нем вязких веществ. Поэтому на впускной линии PSA необходимо установить высокоэффективный сепаратор газа и жидкости с отличными свойствами против засорения для удаления пены.

В нефтехимических предприятиях для разделения и восстановления гидрогена, получаемого в процессе кракинга, часто используются устройства PSA. Что касается сырого газа, поступающего в башню, то он содержит большое количество компонентов типа C4+. У некоторых производителей доля жидкости в сыром газе может достигать 15%; кроме того, в нем присутствуют вязкие продукты разложения и мелкие частицы катализатора. Для такого сырого газа, получаемого в результате кристаллизации в установках PSA, какой тип внутренних элементов следует использовать в высокоэффективных устройствах для разделения газа и жидкости, чтобы обеспечить стабильную работу установки в течение длительного времени? Я представляю информацию на основе собственного опыта проектирования реальных проектов.

Приведём пример: 1. Температура рабочей среды: 24,98 ℃； 2. Давление в рабочем режиме: 5,50 МПа(А) ； 3. Состав газовой фазы: (в %): CO – 9,59; H2 – 73,16; CO2 – 1,56; N2 – 2,72; Ar – 1,45; CH4 – 8,69; C2H4 – 0,71; C2H6 – 1,48; C3H6 – 0,37; C3H8 – 0,08; C4H8 – 0,07; C4H10 – 0,02; C5 – 0,01; C6 – 0,04; C7 – 0,04; углеводороды с формулой C8+ – остаток.

4. Продавец должен полностью учитывать при проектировании нестабильность концентрации углеводородов с формулой C4+ в составе исходного газа, что может привести к наличию жидкости в газе. Максимальное количество жидкости, которое может присутствовать в газе, должно составлять 15% от общего объема потока газа. 5. Материал внутренних компонентов: S30408

Последнее изменение в этом посте было сделано пользователем luoli519 26.09.2023 в 16:17. Поскольку доля жидкости в потоке воздуха составляет 15%, что значительно превышает требуемый стандартом Shell DEP показатель в 3–5%, на входе в устройство для разделения газа и жидкости обязательно необходимо установить устройство для распределения потока жидкости. Кроме того, следует упомянуть, что для сепараторов газа и жидкости в вакуумных условиях, из-за высокой скорости потока газа и низкой плотности газовой фазы, стандарт Shell DEP также предусматривает обязательное использование устройств для распределения потока газа у входа в сепаратор с внутренней стороны.

Последнее изменение в этом посте было сделано пользователем luoli519 26.09.2023 в 16:17. Поскольку исходный газ содержит высококарбонистые вязкие вещества, а также мелкие частицы катализаторов, для его двухступенчатой тщательной сепарации не целесообразно использовать традиционные фильтры на основе волоконных сеток или картриджей. Вместо этого следует использовать комплекты внутренних элементов с отличными свойствами противодействия засорению, такие как комплекты с разделяющими лопастями или комплекты с многофакторными циклональными элементами для разделения.

Последнее изменение в этом посте было сделано пользователем luoli519 26.09.2023 в 16:17. Как правило, если объем потока при работе устройства сильно колеблется, а давление находится на уровне среднего или низкого давления, и при этом не желательно, чтобы в разделяющем устройстве для газа и жидкости возникало большое разнице давлений, тогда предпочтительным решением является использование технологии с разделяющими элементами в форме лопастей. К тому же, при одинаковых условиях эксплуатации стоимость компонентов, обеспечивающих разделение лопастей, ниже, чем у комплектов компонентов для разделения элементов с помощью циклона, где действует больше факторов.

Последнее изменение в этом посте было сделано пользователем luoli519 26.09.2023 в 16:18. При проектировании элементов, отвечающих за разделение потока воздуха, необходимо учитывать требования DEP к пороговым значениям кинетической и импульсной энергии воздуха при его входе и выходе из этих элементов в качестве ограничений при проектировании. В противном случае скорость потока газа в каналах прохождения газа, образующихся в результате разделения листьев, не будет находиться в диапазоне, необходимом для эффективной работы модели динамики разделения. В такой ситуации невозможно эффективно удалить капли и пену, содержащиеся в исходном газе. Кроме того, отделенные капли могут снова рассеиваться под действием высокоскоростного потока газа, что препятствует обеспечению высокой эффективности разделения.

Последнее изменение в этом посте было сделано luoli519 27.09.2023 в 16:06: для группы компонентов, отвечающих за разделение пластин, необходимо предусмотреть камеру для сбора жидкости, систему опускания жидкости и механизм закрытия трубопроводов для опускания жидкости. Цель состоит в том, чтобы обеспечить направление жидкости, отделившейся от внутренних компонентов, через систему сбора в отдельный канал, где она затем транспортируется с помощью системы спуска в зону хранения жидкости при низкой скорости потока воздуха. Это предотвращает повторное смешивание отделившихся капель с поднимающимся потоком воздуха, что способствует повышению эффективности процесса разделения. Кроме того, необходимо предотвратить прямой «короткий замыкание» исходного газа через систему снижения давления, что позволило бы ему обойти элементы для разделения капель. В результате капли в исходном газе смогли бы уйти на выходе, не прошед через эти элементы.

Последнее изменение в этом посте было сделано luoli519 27.09.2023 в 16:11: для группы компонентов, отвечающих за разделение пластин, необходимо предусмотреть камеру для сбора жидкости, систему опускания жидкости, а также механизм запирания трубопроводов для опускания жидкости. Цель состоит в том, чтобы обеспечить направление жидкости, отделившейся от внутренних компонентов, через систему сбора в отдельный канал, где она затем транспортируется с помощью системы спуска в зону хранения жидкости при низкой скорости потока воздуха. Это предотвращает повторное смешивание отделившихся капель с поднимающимся потоком воздуха, что способствует повышению эффективности процесса разделения. Кроме того, необходимо предотвратить прямой «короткий замыкание» исходного газа через систему снижения давления, что позволило бы ему обойти элементы для разделения капель. В результате капли в исходном газе смогли бы уйти на выходе, не прошед через эти элементы.

Последнее изменение в этом посте было сделано пользователем luoli519 27.09.2023 в 16:11. При настройке компонентов для разделения газа и жидкости необходимо установить механизм обеспечения герметичности потока газа, чтобы все газы могли эффективно освобождаться от капель жидкости через эти компоненты. Не допускайте утечки первичной энергии по незакрытым каналам.

Последнее изменение в этом посте было сделано пользователем luoli519 27.09.2023 в 16:12. При проектировании мест установки элементов для разделения потока необходимо точно определить их конфигурацию и местоположение. Следует учитывать такие параметры, как тип конфигурации элементов, направление потока, размеры элементов, размеры входных и выходных труб, а также расстояния между ними. Это поможет избежать изменений в режиме потока при прохождении его через элементы для разделения потока и через сам сепаратор. Также это позволит предотвратить ситуацию, когда некоторые элементы работают с низкой скоростью или вообще не работают. Если в составе конфигурации дизайна некоторые элементы, отвечающие за разделение потока, работают при низких скоростях или вообще не работают, это неизбежно приводит к тому, что остальные компоненты начинают работать с повышенной скоростью. В таком случае эффективность работы сепаратора будет неоптимальной.

Последнее изменение в этом посте было сделано luoli519 3 апреля 2024 года в 10:31. В стране и за рубежом существует множество производителей и разработчиков динамических сепараторов. Кроме того, есть немало инженерных компаний, проектных бюро и специалистов-исполнителей, которые плохо разбираются в основах такой технической конструкции. В результате сепараторы имеют правильную форму, но не обеспечивают нужного уровня эффективности в процессе работы. Выбор профессиональной компании по технологиям динамического разделения для проектирования таких сепараторов является оптимальным решением как для владельца, так и для поставщика технологического оборудования, а также для производителей и проектировщиков сепараторов. Необходимо требовать от проектировщика предоставления гидравлического расчёта процесса разделения в динамическом сепараторе, а не просто списка основных результатов расчётов! В расчётной документации должны быть указаны основные этапы расчётов, чтобы помочь заказчику, проектному бюро и поставщику технологического оборудования проверить правильность проекта.

Последнее изменение в этом посте было сделано пользователем luoli519 21.01.2017 в 16:31. Также крайне необходимы устройства PSA для восстановления водорода из газов, получаемых при производстве кокса, и устройства PSA для восстановления водорода из газов, получаемых при процессе производства чугуна; они служат для разделения газа и жидкости на входе в эти устройства.

Я лично наблюдал на предприятии по производству кокса воздействие на установки PSA, связанное с наличием жидкости в газе коксовых печей. Для десульфуризации газа коксовых печей в этой компании используется комбинированный метод – влажный и сухой. С помощью башни для влажной десульфуризации уровень остаточного серы в газе снижается до 1–3 ppm, а затем с помощью сухих средств десульфуризации уровень остаточной серы снижается ещё больше – примерно до 0,1 ppm. Башня сухого десульфуризации располагается в передней части устройства PSA и находится под его управлением. Ее цель — заранее удалять из потока газа остатки серы, капли жидкости и частицы пыли. Таким образом, она обеспечивает эффективное десульфуризацию, а также выполняет функцию защитной башни для устройства PSA.

Поскольку газ коксовых печей после влажной десульфурации транспортируется по трубопроводу диаметром 400 мм, длиной около 400 м и углом наклона 3° к входу в башню для сухой десульфурации, он по-прежнему содержит большое количество капель и пены. Ранее перед башней для сухого десульфуризации не было установлено устройство для разделения газа и жидкости и удаления пены. Газ из коксовых печей, содержащий большое количество капель жидкости, попадал в башню для сухого десульфуризации, быстро насыщал её и промачивал средство для десульфуризации. Это приводило к резкому повышению давления в башне, снижению температуры и значительному снижению эффективности процесса сухого десульфуризации. Кроме того, поток воздуха переносит капли жидкости и раздробленный десульфуризатор; они попадают в устройство PSA, что приводит к повышению давления в системе колонн и снижению эффективности разделения.

Последнее изменение в этом посте было сделано пользователем luoli519 27.09.2023 в 16:13. Изначально цикл регенерации устройства для сухого десульфуризации составлял 5–7 дней, но позже он сократился до 2–3 дней. Это приводило к высокой нагрузке на операторов, которые едва успевали справляться с задачами. Кроме того, большое количество газов, образующихся в процессе регенерации, не могло быть полностью обработано; его часть выбрасывалась наружу. За это предприятие было оштрафовано соответствующими органами, а также приказано прекратить работу до устранения нарушений. Эта компания установила сепаратор лопастей перед башней для сухого десульфуризации для эффективной обработки газа из коксовых печей, содержащего жидкость, который поступает из башни для влажного десульфуризации. Обработанный газ коксовых печей проходит через башню для сухого десульфуризации с целью полного удаления серы, после чего поступает в установки PSA для восстановления водорода. После модернизации сухая десульфуризационная установка больше не требует процедуры регенерации. Срок службы средства для сухой десульфуризации увеличился с 1,5–2 месяцев до 9–12 месяцев; срок службы адсорбента в устройстве PSA вырос с 6–8 месяцев до 18–24 месяцев. Это привело к значительному снижению затрат на эксплуатацию и обслуживание устройства, что обеспечивает его стабильную работу.

Последнее изменение в этом посте было сделано пользователем luoli519 27.09.2023 в 16:13. На входе в устройства PSA для восстановления водорода из газов, получаемых в доменных печах компаний Боувос и Вуд, также используются разделяющие устройства с перьевыми элементами для удаления капель конденсата, присутствующих в потоке газа.

Последнее изменение в этом посте было сделано пользователем luoli519 27.09.2023 в 16:13. Ссылку на сборник материалов, посвященных технологии разделителя перьев, смотрите по адресу: http://bbs.hcbbs.com/thread-1354814-1-1.html.

Последнее изменение в этом посте было сделано пользователем luoli519 27.09.2023 в 16:13. Недавно на официальном сайте компании NOVEL www.novelseparationtech.com были опубликованы следующие материалы: 1. Чертежи разделяющего устройства типа «парашют»； 2. Кресления газо-твердотельного сепаратора с флюидизированным слоем ；

Последнее изменение в этом посте было сделано luoli519 27.09.2023 в 16:14. 11. Чертежи сепаратора масла и воды；