Issiq, yonuvchan "singaz"ga gazlangan yog'och chiplarining ko'pikli, suyuqlangan qatlami uglerod{0}}neytral quvvatga olib boradigan yo'ldir. Ammo gazlashtiruvchidan chiqadigan xom singaz vodorod, uglerod oksidi, kislotali qatronlar va nozik kulning iflos, korroziy va yopishqoq kokteylidir. Bu energiyaga boy gazni dvigatelda yoqishdan- oldin uni sovutish va tozalash kerak. Xom singazni birinchi marta sovutadigan issiqlik almashtirgich korroziya, eroziya va ifloslanishning shafqatsiz hujumidan omon qolishi kerak. PTFE qobig'i-va-trubka almashtirgich bu do'zaxiy, oldingi xizmat-xizmatda ishonchli ishlashi mumkin bo'lgan juda kam sonli qurilmalardan biridir.
Biomassani gazlashtirishda xom singazni sovutish muammosi
Biomassani gazlashtirish qattiq organik moddalarni (yog'och chiplari, qishloq xo'jaligi qoldiqlari yoki shahar chiqindilari) singaz (sintez gazi) deb nomlanuvchi yonuvchan gaz aralashmasiga aylantiradi. Gazifikator yuqori haroratlarda, odatda 700 darajadan 1000 darajagacha ishlaydi. Reaktordan chiqadigan xom singaz nafaqat energiyaga boy gazlarni (H₂, CO, CH₄){5}}, balki bir qator muammoli ifloslantiruvchi moddalarni ham olib yuradi:
Kislotali kondensatlar: Singaz shudring nuqtasidan pastroq sovishi bilan sirka kislotasi, chumoli kislotasi va xlorid kislotasi kabi birikmalar kondensatsiyalanadi. Ushbu kislotalar oddiy karbonli po'latni va hatto ko'plab zanglamaydigan po'latlarni tezda korroziyaga olib keladi.
Og'ir smolalar: Yuqori-molekulyar{1}}organik birikmalar (politsiklik aromatik uglevodorodlar) quyuq, yopishqoq, qora, smola oʻxshash-sovuq yuzalarga qattiq yopishib turadigan moddaga aylanadi.
Nozik kul va zarrachalar: Tuzilgan ko'mir va mineral kul zarralari eroziyaga olib keladi va konlarni hosil qilishi mumkin.
Ushbu xizmatga o'rnatilgan an'anaviy metall qobiq-va{1}}quvurli issiqlik almashtirgich bir necha hafta-yoki hatto kunlar ichida ishdan chiqadi. Kislotali kondensat quvur devorlarini ichkaridan korroziyaga olib keladi, smola cho'kishi esa gaz yo'llarini asta-sekin to'sib qo'yadi, bosimning pasayishiga olib keladi va oxir-oqibat oqimni bo'g'adi. Qatron bilan ifloslangan metall almashtirgichni tozalash juda qiyin, bu ko'pincha agressiv erituvchilar yoki trubka yuzasiga shikast etkazadigan mexanik qirib tashlashni talab qiladi.
PTFE almashtirgich qanday qilib ishonchli biomassa gazlashtiruvchi singazni sovutish imkonini beradi
ThePTFE almashtirgich biomassa gazlashtiruvchi singazni sovutishIlova politetrafloroetilenning kimyoviy inertligi, yopishmaydigan sirt xususiyatlari va o'rtacha haroratlarda termal barqarorlikning-o'ziga xos kombinatsiyasidan foydalanadi. Odatdagi konfiguratsiyada issiq, xom singaz PTFE qobig'i-va-quvurli issiqlik almashtirgichning quvur tomoni orqali o'tkaziladi. Sovutish muhiti-odatda suv yoki termal moy-qobiq tomondan PTFE quvurlarini o‘rab o‘tadi.
Korroziyaga qarshilik: kislotali kondensatlarga qarshi immunitet
PTFE deyarli barcha kislotalarga, shu jumladan xom singaz kondensatida topilgan sirka, chumoli va xlorid kislotalarga nisbatan kimyoviy jihatdan inertdir. Passiv oksidli qatlam talab qilinmaydi va chuqurchalar, yoriqlar korroziyasi yoki stressli korroziya yorilishi sodir bo'lmaydi. PTFE quvurlari almashtirgichning xizmat qilish muddati davomida, hatto singaz kislota shudring nuqtasi ostida sovutilganda ham, quvurlar yuzasida suyuq kislota plyonkalari paydo bo'lganda ham ta'sirlanmaydi. Bu immunitet Hastelloy yoki Inconel kabi qimmat{3}}qotishma materiallarga ehtiyojni yo'q qiladi.
Kirlanishga chidamliligi:-yopishmaydigan sirt smola to'planishining oldini oladi
Silliq, past{0}}yuzali-energiyali PTFE trubkasi devorlari metall yoki keramika almashtirgichni tezda tiqilib qoladigan qalin, yopishqoq smolalarning yopishishiga qarshi turadi. Qatron tomchilari va kondensatlari yopishqoq, pishirilgan-qatlam hosil qilishdan ko'ra, tortishish ta'sirida yuqoriga va pastga qarab oqadi. Bu oʻz-oʻzini tozalash{5}}talab qilinadigan texnik xizmatni oʻchirishlar orasidagi vaqtni sezilarli darajada uzaytiradi.
Issiqlik samaradorligini hisobga olish
Muhim texnik cheklovga rioya qilish kerak: PTFE namlangan quvur devori uchun taxminan 110 daraja (230 daraja F) maksimal doimiy ish haroratiga ega. Shuning uchun, PTFE almashtirgichga kiradigan xom singaz avval gazifikatorning chiqish haroratidan (700-1000 daraja) 110 darajadan pastga tushirilishi yoki oldindan sovutilishi kerak. Bunga odatda yuqori oqimdagi alohida oʻchirish tizimi-koʻpincha toʻgʻridan-toʻgʻri suv purkagich yoki radiatsion sovutgich- yordamida erishiladi, u singaz haroratini 100–105 darajaga tez tushiradi. Keyin PTFE almashtirgich quyi oqimda tozalash va dvigatelni oziqlantirish uchun zarur bo'lgan maqsadli haroratga (odatda 40-60 daraja) yakuniy sovutishni yakunlaydi.
Samaradorlikni oshirish uchun issiqlikni qayta tiklash
Singazni sovutish jarayonida qayta tiklangan chiqindi issiqlik tashlanmaydi. Quduq{1}}biomassani gazlashtirish qurilmasida PTFE almashtirgichdan issiqlikni yutuvchi issiq suv yoki termal moy gazlashtirgichning yonish havosini oldindan qizdirish uchun aylanadi. Yonish havosini oldindan isitish zavodning umumiy issiqlik samaradorligini 10-20% ga oshirishi mumkin, bu esa bir xil quvvat chiqishi uchun biomassa yoqilg'i sarfini bevosita kamaytiradi. PTFE sovutgichi qattiq, kimyoviy jihatdan ko'r o'pka bo'lib, gazlashtiruvchining issiq, iflos va kislotali nafasi bilan nafas oladi va o'z olovini toza energiya aylanishiga tinchgina o'tkazadi.
Jarayonga eslatma: Uzluksiz purkagich bilan yuvish bilan smolaning ifloslanishini boshqarish
PTFE ning yopishmaydigan xususiyatlariga qaramasdan, qattiq smola to'planishi, ayniqsa, singaz tarkibida g'ayrioddiy darajada yuqori-molekulyar-og'irlikdagi polisiklik aromatik uglevodorodlar mavjud bo'lsa. Shuning uchun, xom singazni sovutish uchun mo'ljallangan sanoat PTFE almashtirgichlar odatda o'rnatilgan-buzadigan amallar yuvish tizimi bilan jihozlangan. Qatron kondensatlarini to'planishidan oldin yuvish uchun doimiy, yumshoq suv yoki erituvchi purkagich quvurlar yuzasiga (yoki gaz kirish oqimiga) yo'naltiriladi.
Buzadigan amallar bilan yuvish quyidagilardan foydalanadi:
Kondensatni qayta ishlash: Tozalangan suv yoki past bosimda purkalgan quyi oqimdan olingan yumshoq ishqoriy eritma.
Solvent in'ektsiyasi: PTFE ga ta'sir qilmasdan og'ir smolalarni erituvchi bio{0}}oluvchi erituvchi (masalan, biodizel yoki o'simlik moyi).
Spray yuvish ehtiyotkorlik bilan o'lchanishi kerak: ortiqcha oqim gaz oqimini suv bosishi mumkin, oqimning etarli emasligi esa ifloslanishga olib keladi. Buzadigan amallar naychalar to'plamini to'liq qoplash uchun joylashtirilgan. Kiritilgan smolani olib yuruvchi yuvish suyuqligi almashtirgichdan oqib chiqadi va ajratgich yoki tozalash moslamasiga yuboriladi. Ushbu faol tozalash strategiyasi PTFE almashtirgichga asosiy qo'lda tozalashlar orasida oylar yoki yillar davomida ishlashiga imkon beradi.
PTFE Syngas Coolers uchun mexanik dizayn mulohazalari
Biomassa singazini sovutish uchun PTFE almashtirgich standart PTFE immersion isitgich yoki kichikroq issiqlik almashtirgichdan bir nechta asosiy jihatlarda farq qiladi:
Quvur devorining qalinligi: PTFE quvurlari odatda 1-2 mm qalinlikda bo'lib, mexanik kuch va singdirilgan kul zarralarining aşınmasına qarshilik ko'rsatadi.
Quvurni qo'llab-quvvatlash: PTFE metallga qaraganda pastroq elastiklik moduliga ega bo'lganligi sababli, trubka to'plami tebranish va sarkmaning oldini olish uchun yaqinroq tayanch oralig'ini talab qiladi. Delikli PTFE yoki polipropilen qo'llab-quvvatlash plitalari ishlatiladi.
Qobiq materiali: Qobiq tomoni (sovutish suvi pallasi) karbonli po'latdan yoki zanglamaydigan po'latdan qurilishi mumkin, chunki u korroziy singaz bilan aloqa qilmaydi. Naychaning faqat tomoni PTFE-qoplamali yoki qattiq PTFE quvurlaridan foydalanadi.
Shlangi va qistirmalari: Fluoropolimer qistirmalari (PTFE yoki FEP) singaz oqib ketishining oldini olish uchun barcha gardishli ulanishlarda qo'llaniladi.
Xulosa: iflos gaz oqimlaridan samarali qayta tiklanadigan energiyani ta'minlash
PTFE issiqlik almashtirgich biomassani gazlashtirish stansiyasida singazni shafqatsiz sovutish uchun moʻljallangan mustahkam, korroziyaga-va ifloslanishga chidamli-bardoshli yechim boʻlib, qayta tiklanadigan energiya jarayonini yanada samarali va ishonchli amalga oshirish imkonini beradi. Metalllarni yo'q qiladigan kislotali kondensatlarga qarshilik ko'rsatish va boshqa turdagi almashtirgichlarni yopishtiruvchi smola yopishishini oldini olish orqali PTFE birligi minimal texnik xizmat ko'rsatish bilan uzluksiz ishlaydi. Qayta tiklangan issiqlik yonish havosini oldindan isitadi, bu esa zavodning umumiy samaradorligini oshiradi va biomassadan energiya olish uchun{4}}-loyihalarning iqtisodiy imkoniyatlarini yaxshilaydi.
Eng yashil energiya ko'pincha eng iflos, eng korroziv gaz oqimlaridan keladi. PTFE almashtirgich o'zining kimyoviy jihatdan befarq yuragi bilan bu o'zgarishlarning sokin yordamchisi bo'lib{1}}yildan-yilga gazifikatorning issiq nafasini shikoyatsiz sovutadi.
