سلام! من تامین کننده کارخانه های فرآوری CO2 هستم، و امروز می خواهم در مورد نیازهای دما در یک کارخانه فرآوری CO2 صحبت کنم. بسیار مهم است که این زمانها را درست کنید تا کل فرآیند به آرامی کار کند.
ابتدا بیایید مراحل اساسی در یک کارخانه فرآوری CO2 را درک کنیم. هدف اصلی معمولاً جذب، تصفیه و مایع کردن CO2 است. هر یک از این مراحل نیازهای دمایی خاص خود را دارند.
جذب CO2
در مرحله جذب، ما در حال تلاش برای جداسازی CO2 از سایر گازها هستیم. یکی از روش های رایج استفاده از یک حلال شیمیایی است که CO2 را جذب می کند. دما در طول این فرآیند جذب بسیار مهم است. به طور کلی دمای کمتر برای جذب بهتر است. حدود 30 تا 40 درجه سانتیگراد اغلب یک نقطه شیرین است. در این محدوده دما، حلال می تواند به طور موثری مولکول های CO2 را جذب کند. اگر خیلی گرم باشد، ممکن است حلال روی CO2 نیز نگه ندارد و راندمان جذب کاهش می یابد.
به عنوان مثال، اگر دما از 50 درجه سانتی گراد بالاتر رود، واکنش های شیمیایی که به حلال اجازه می دهد CO2 را جذب کند کند می شود. این بدان معناست که ما در نهایت با CO2 کمتری جذب میشویم و این برای تجارت خوب نیست. از طرف دیگر، اگر هوا خیلی سرد باشد، مثلاً زیر 20 درجه سانتیگراد، حلال ممکن است خیلی چسبناک شود. این می تواند پمپاژ حلال را از طریق سیستم دشوار کند و همچنین می تواند تماس بین حلال و گاز حاوی CO2 را کاهش دهد و دوباره به راندمان جذب آسیب وارد کند.
تطهیر
پس از گرفتن CO2، باید آن را تصفیه کنیم. روشهای تصفیه مختلفی مانند تقطیر و جذب وجود دارد. در تقطیر از اختلاف نقطه جوش مواد مختلف برای جداسازی آنها استفاده می کنیم. نقطه جوش CO2 در فشار استاندارد اتمسفر حدود 78.5- درجه سانتیگراد است.
در طول فرآیند تقطیر، باید مخلوط را تا دمایی گرم کنیم که ناخالصی ها شروع به تبخیر کرده و از CO2 جدا شوند. دما در اینجا بستگی به نوع ناخالصی های ما دارد. برای ناخالصی های معمولی مانند آب و برخی هیدروکربن ها، ممکن است مخلوط را در حدود 50 تا 100 درجه سانتیگراد گرم کنیم. این اجازه می دهد تا آب به بخار تبدیل شود و حذف شود و برخی از هیدروکربن های سبک تر نیز تبخیر شوند.
جذب سطحی یکی دیگر از روش های تصفیه است. ما از موادی مانند کربن فعال یا غربال های مولکولی برای به دام انداختن ناخالصی ها استفاده می کنیم. دمای جذب معمولاً نسبتاً پایین نگه داشته می شود، در حدود 20 تا 30 درجه سانتیگراد. در این دما، مواد جاذب می توانند به طور موثری مولکول های ناخالصی را جذب کرده و روی آن نگه دارند. اگر دما خیلی بالا باشد، جاذب ممکن است ناخالصی هایی را که در خود نگه می دارد آزاد کند و اثر تصفیه را کاهش دهد.
مایع سازی
هنگامی که CO2 خالص شد، می خواهیم آن را به مایع تبدیل کنیم. اینجاست که واقعا باید به دما توجه کنیم. CO2 را می توان با فشرده کردن و خنک کردن آن به مایع تبدیل کرد. دمای بحرانی CO2 حدود 31.1 درجه سانتیگراد است. بالاتر از این دما، مهم نیست که چقدر فشار وارد می کنیم، CO2 نمی تواند مایع شود.
برای مایع کردن دیاکسید کربن، معمولاً آن را تا حدود 20- تا 30- درجه سانتیگراد خنک میکنیم، در حالی که مقدار مشخصی فشار وارد میکنیم. این ترکیب دما و فشار پایین به گاز CO2 اجازه می دهد تا به مایع تبدیل شود. اگر دما بالاتر از این محدوده باشد، باید فشار بسیار بیشتری را برای مایع کردن CO2 اعمال کنیم، که می تواند گران و پر انرژی باشد.
تاثیر دما بر تجهیزات
دما همچنین تأثیر زیادی بر تجهیزات کارخانه فرآوری CO2 دارد. به عنوان مثال، لوله ها و شیرها باید بتوانند در برابر تغییرات دما مقاومت کنند. اگر دما خیلی پایین باشد، ممکن است لوله ها شکننده شده و بیشتر مستعد ترک خوردن شوند. از سوی دیگر، اگر بیش از حد بالا باشد، مواد لولهها و شیرها ممکن است منبسط شوند و باعث نشتی یا سایر مشکلات مکانیکی شوند.
کمپرسورها و پمپ های موجود در کارخانه نیز دارای محدودیت دمایی هستند. دماهای بالا می تواند باعث از بین رفتن روان کننده های کمپرسور شده و کارایی آنها را کاهش دهد و خطر خرابی تجهیزات را افزایش دهد. دماهای پایین می تواند سیالات موجود در پمپ ها را چسبناک تر کند و کار پمپ ها را سخت تر کند.
کنترل دما
برای حفظ دمای مناسب در یک کارخانه فرآوری CO2، ما از سیستم های مختلف کنترل دما استفاده می کنیم. سیستم های خنک کننده مانند چیلرها برای کاهش دما در مواقع لزوم استفاده می شوند. این چیلرها می توانند از آب یا سایر مبردها برای جذب گرما از فرآیند استفاده کنند. سیستم های گرمایشی مانند بخاری بخار یا بخاری برقی برای افزایش دما در مواقع لزوم استفاده می شوند.
ما همچنین از سنسورهای دما در سراسر کارخانه برای نظارت بر دما در نقاط مختلف استفاده می کنیم. این سنسورها سیگنالهایی را به یک سیستم کنترل ارسال میکنند، که سپس میتواند سیستمهای سرمایش یا گرمایش را متناسب با آن تنظیم کند. به این ترتیب، ما می توانیم دما را در محدوده بهینه برای هر مرحله از پردازش CO2 نگه داریم.
چرا برای کسب و کار شما مهم است
به عنوان تامین کنندهکارخانه های بازیابی و تولید CO2،کارخانه بازیافت CO2، وکارخانه بازیابی گاز CO2، من می دانم که چقدر مهم است که درجه حرارت را به درستی بدست آوریم. اگر الزامات دما برآورده نشود، می تواند منجر به راندمان تولید کمتر، هزینه های انرژی بالاتر و تعمیر و نگهداری بیشتر تجهیزات شود.
به عنوان مثال، اگر راندمان جذب به دلیل دمای نامناسب پایین باشد، باید گاز بیشتری را پردازش کنید تا همان مقدار CO2 را دریافت کنید. این بدان معناست که انرژی بیشتری برای پمپاژ و پردازش گاز مصرف می شود که هزینه های عملیاتی شما را افزایش می دهد. و اگر تجهیزات به دلیل مسائل مربوط به دما از کار بیفتد، باید پولی را برای تعمیرات و خرابی هزینه کنید، که واقعاً می تواند به سود شما آسیب برساند.
بنابراین، اگر در بازار یک کارخانه فرآوری CO2 هستید، مطمئن شوید که شرایط دمایی مورد نیاز را در نظر گرفتهاید و کارخانهای را انتخاب کنید که بتواند به طور موثر با آنها مقابله کند. گیاهان ما با پیشرفته ترین سیستم های کنترل دما طراحی شده اند تا عملکرد مطلوب را تضمین کنند.
اگر علاقه مند به کسب اطلاعات بیشتر در مورد کارخانه های فرآوری CO2 ما هستید یا هر گونه سوالی در مورد شرایط دمایی دارید، در تماس با ما دریغ نکنید. ما اینجا هستیم تا به شما کمک کنیم بهترین تصمیم را برای کسب و کار خود بگیرید و اطمینان حاصل کنیم که عملیات پردازش CO2 شما به خوبی انجام می شود.
مراجع
- Perry، RH، & Green، DW (ویرایش). (1997). کتابچه راهنمای مهندسین شیمی پری. مک گراو - هیل.
- Kohl، AL، و Nielsen، RB (1997). تصفیه گاز. شرکت انتشارات خلیج.
