Таза энергия мен тұрақты дамуға жаһандық ұмтылыстың күшеюімен сутегі энергиясы тиімді және таза энергия тасымалдаушысы ретінде бірте-бірте адамдардың көзқарасына енуде. Сутегі энергетикасы өнеркәсібінің тізбегіндегі негізгі буын ретінде сутегін тазарту технологиясы сутегі энергиясының қауіпсіздігі мен сенімділігіне ғана қатысты емес, сонымен қатар сутегі энергиясының қолдану аясы мен экономикалық тиімділігіне тікелей әсер етеді.
1.Өнім сутегіне қойылатын талаптар
Химиялық шикізат және энергия тасымалдаушысы ретінде сутегі әртүрлі қолдану сценарийлерінде тазалық пен қоспалардың құрамына әртүрлі талаптар қояды. Синтетикалық аммиак, метанол және басқа да химиялық өнімдер өндірісінде катализаторлардың улануын болдырмау және өнім сапасын қамтамасыз ету үшін қоспалар құрамын талаптарға сай азайту үшін азық газының құрамындағы сульфидтер мен басқа да улы заттар алдын ала жойылуы керек. Металлургия, керамика, шыны және жартылай өткізгіштер сияқты өнеркәсіптік салаларда сутегі газы өнімдермен тікелей байланыста болады және тазалық пен қоспалардың құрамына қойылатын талаптар қатаңырақ. Мысалы, жартылай өткізгіш өнеркәсібінде сутегі сутегідегі оттегі, су, ауыр көмірсутектер, күкіртсутек және т.б. сияқты қоспаларға өте жоғары шектеулері бар кристалды және субстрат дайындау, тотығу, күйдіру және т.б. процестер үшін қолданылады.
2. Оттексіздендірудің жұмыс принципі
Катализатордың әсерінен сутегідегі аз мөлшердегі оттегі сутегімен әрекеттесіп, суды түзе алады, оттегіден тазарту мақсатына жетеді. Реакция экзотермиялық реакция болып табылады және реакция теңдеуі келесідей:
2H ₂+O ₂ (катализатор) -2H ₂ O+Q
Реакцияға дейін және одан кейін катализатордың құрамы, химиялық қасиеттері мен сапасы өзгермейтіндіктен, катализаторды регенерациясыз үздіксіз пайдалануға болады.
Тотықсыздандырғыштың ішкі және сыртқы цилиндр құрылымы бар, катализатор сыртқы және ішкі цилиндрлер арасында жүктеледі. Жарылыстан қорғалған электр жылыту компоненті ішкі цилиндрдің ішіне орнатылған, ал реакция температурасын анықтау және бақылау үшін катализатор қаптамасының жоғарғы және төменгі жағында екі температура сенсоры орналасқан. Сыртқы цилиндр жылуды жоғалтпау және күйіп қалмас үшін оқшаулағыш қабатпен оралған. Шикі сутегі тотықсыздандырғыштың жоғарғы кірісінен ішкі цилиндрге түседі, электр қыздырғыш элемент арқылы қызады және катализатор қабаты арқылы төменнен жоғарыға қарай ағады. Шикі сутегінің құрамындағы оттегі катализатордың әсерінен сутекпен әрекеттесіп, су түзеді. Төменгі розеткадан ағып жатқан сутегідегі оттегінің мазмұнын 1 ppm төменге дейін азайтуға болады. Біріктіру нәтижесінде пайда болған су тотықсыздандырғыштан сутегі газымен бірге газ тәріздес күйде ағып, келесі сутегі салқындатқышында конденсацияланады, ауа-су сепараторында сүзіледі және жүйеден шығарылады.
3. Құрғақлықтың жұмыс принципі
Сутегі газын кептіру адсорбенттер ретінде молекулалық електерді қолданып, адсорбция әдісін қолданады. Кептіруден кейін сутегі газының шық нүктесі -70 ° C-тан төмен болуы мүмкін. Молекулярлық елеуіш – текше торлы алюмосиликатты қосылыстардың бір түрі, сусыздандырудан кейін ішінде бірдей көлемдегі көптеген қуыстар түзеді және бетінің ауданы өте үлкен. Молекулалық електер молекулалық електер деп аталады, өйткені олар пішіні, диаметрі, полярлығы, қайнау температурасы және қанығу деңгейі әртүрлі молекулаларды ажырата алады.
Су - жоғары полярлы молекула, ал молекулалық електер суға күшті жақындыққа ие. Молекулалық елеуіштердің адсорбциясы физикалық адсорбция болып табылады, ал адсорбция қаныққан кезде қайтадан адсорбциялану үшін қызып, қайта қалпына келу үшін біраз уақыт қажет. Сондықтан, шық нүктесі тұрақты сутегі газын үздіксіз өндіруді қамтамасыз ету үшін тазарту құрылғысына кемінде екі кептіргіш кіреді, олардың бірі жұмыс істеп, екіншісі регенерацияланады.
Кептіргіштің ішкі және сыртқы цилиндр құрылымы бар, адсорбент сыртқы және ішкі цилиндрлер арасында жүктеледі. Жарылыстан қорғалған электр жылыту компоненті ішкі цилиндрдің ішіне орнатылған және реакция температурасын анықтау және бақылау үшін молекулалық елеуіш орауышының жоғарғы және төменгі жағында екі температура сенсоры орналасқан. Сыртқы цилиндр жылуды жоғалтпау және күйіп қалмас үшін оқшаулағыш қабатпен оралған. Адсорбциялық күйдегі ауа ағыны (бастапқы және қайталама жұмыс күйлерін қоса алғанда) және регенерация күйі кері болады. Адсорбциялық күйде жоғарғы түтік газ шығатын құбыр, ал төменгі құбыр газ кірісі болып табылады. Регенерация күйінде жоғарғы құбыр газ кірісі, ал төменгі құбыр газ шығысы болып табылады. Кептіргіштер саны бойынша кептіру жүйесін екі мұнаралы кептіргішке және үш мұнаралы кептіргішке бөлуге болады.
4. Екі мұнара процесі
Бүкіл құрылғының үздіксіз жұмыс істеуіне қол жеткізу үшін құрылғыда бір цикл (48 сағат) ішінде ауысатын және қайта қалпына келетін екі кептіргіш орнатылған. Кептіруден кейін сутегінің шық нүктесі -60 ° C-тан төмен болуы мүмкін. Жұмыс циклі кезінде (48 сағат) кептіргіш A және B сәйкесінше жұмыс және қалпына келтіру күйлерінен өтеді.
Бір коммутация циклінде кептіргіш екі күйді бастан кешіреді: жұмыс күйі және регенерация күйі.
· Регенерация күйі: Өңдеу газының көлемі толық газ көлемі болып табылады. Регенерация күйіне қыздыру және үрлеп салқындату кезеңі кіреді;
1) Қыздыру сатысы – кептіргіш ішіндегі жылытқыш жұмыс істейді және жоғарғы температура белгіленген мәнге жеткенде немесе қыздыру уақыты белгіленген мәнге жеткенде қыздыруды автоматты түрде тоқтатады;
2) Салқындату кезеңі – кептіргіш қыздыруды тоқтатқаннан кейін ауа ағыны кептіргіш жұмыс режиміне ауысқанша оны салқындату үшін бастапқы жолында кептіргіш арқылы ағуды жалғастырады.
·Жұмыс күйі: өңдеу ауасының көлемі толық қуатта және кептіргіш ішіндегі қыздырғыш жұмыс істемейді.
5.Үш мұнараның жұмыс процесі
Қазіргі уақытта үш мұнара процесі кеңінен қолданылады. Құрылғыда үш кептіргіш орнатылған, олардың құрамында үлкен адсорбциялық сыйымдылығы бар және жақсы температураға төзімді кептіргіштер (молекулярлық електер) бар. Бүкіл құрылғының үздіксіз жұмыс істеуіне қол жеткізу үшін үш кептіргіш жұмыс, регенерация және адсорбция арасында ауысып отырады. Кептіруден кейін сутегі газының шық нүктесі -70 ° C-тан төмен болуы мүмкін.
Коммутация циклі кезінде кептіргіш үш күйден өтеді: жұмыс, адсорбция және регенерация. Әрбір күй үшін оттегіден тазарту, салқындату және суды сүзуден кейін шикі сутегі газы кіретін бірінші кептіргіш орналасқан:
1) Жұмыс күйі: Өңдеу газының көлемі толық қуатта, кептіргіш ішіндегі қыздырғыш жұмыс істемейді, орта сусызданбаған шикі сутегі газы;
Екінші кіретін кептіргіш мына жерде орналасқан:
2) Регенерация күйі: 20% газ көлемі: Регенерация күйіне қыздыру кезеңі және үрлеумен салқындату кезеңі кіреді;
Қыздыру кезеңі – кептіргіш ішіндегі қыздырғыш жұмыс істейді, жоғарғы температура белгіленген мәнге жеткенде немесе қыздыру уақыты белгіленген мәнге жеткенде автоматты түрде қыздыруды тоқтатады;
Салқындату кезеңі – кептіргіш қыздыруды тоқтатқаннан кейін ауа ағыны кептіргіш жұмыс режиміне ауысқанша оны салқындату үшін бастапқы жолында кептіргіш арқылы ағуды жалғастырады; Кептіргіш регенерация сатысында болғанда, орта құрғатылған құрғақ сутегі газы болып табылады;
Үшінші кіретін кептіргіш мына жерде орналасқан:
3)Адсорбциялық күй: Өңдеу газының көлемі 20%, кептіргіштегі қыздырғыш жұмыс істемейді, ал орта регенерацияға арналған сутегі газы болып табылады.
Жіберу уақыты: 19 желтоқсан 2024 ж
