نظام ترشيح محكم الغلق لاستعادة الكربون الأسود

نظام ترشيح محكم الغلق لاستعادة الكربون الأسود

هذه هي خلفية أحد العملاء الحقيقيين في المملكة المتحدة

لقد حصلنا على الاستفسار على النحو التالي:
قبل إجراء دراسة FEED، نقترح بناء نموذج أولي لنظام توليد الكربون الأسود بمقياس 1/5 تقريبًا في منشأة فرن البحث والتطوير الخاصة بنا.

نحن نعمل حاليًا على إنتاج خطة تنفيذ النموذج الأولي.

ولتحقيق هذه الغاية، سنحتاج إلى عرض أسعار مماثل لعرض الأسعار الأخير، مع الأبعاد وما إلى ذلك.

فيما يلي مواصفات منقحة باستخدام التنسيق الخاص بك:

بيانات الغاز/الغبار العملية

ضغط الغاز (كيلو باسكال): 90 كيلو باسكال

تركيز الغبار (جم/متر مكعب): 224.7

توزيع حجم الجسيمات (على سبيل المثال، d50 / النطاق): حوالي 100 نانومتر

الكثافة الظاهرية / الظاهرية (كجم/م³): 250 كجم/م³

اللزوجة / الميل إلى التكتل (نعم / لا؛ ملاحظات): نعم

قابلية انفجار الغبار (فئة ATEX، Kst/Pmax إذا كانت معروفة): منطقة ATEX 0

حد الانبعاث المطلوب (ملغ/م³): محكم الغلق في الغلاف الجوي

شروط المعدات

مادة البناء (على سبيل المثال، CS، SS304/316): SS304

وضع التشغيل (مستمر / متقطع): مستمر

طريقة التنظيف (نفث نبضي / نفث عكسي أو غير ذلك): نفث نبضي + اهتزاز

هل استرداد الحرارة المهدرة مطلوب؟ (نعم/لا): نعم

تواصلت معنا شركة رائدة في مجال البحث والتطوير، متخصصة في أنظمة توليد الكربون الأسود، خلال مرحلة ما قبل التصميم الهندسي الأولي (FEED) لتطوير نموذجها الأولي. خطط العميل لبناء نظام توليد كربون أسود بمقياس 1/5 داخل منشأة فرن البحث والتطوير الخاصة به، وذلك لمحاكاة العملية بأكملها وتقييم أداء فصل الغاز عن المادة الصلبة في ظروف تشغيل حقيقية.

تضمنت العملية خليطًا من الكربون الأسود وغاز الهيدروجين، تم تفريغه عند درجة حرارة تقارب 190 درجة مئوية وضغط 90 كيلو باسكال ، بمعدل إنتاج 42.5 كجم/ساعة . تطلبت البيئة الامتثال لمعايير السلامة الخاصة بمنطقة ATEX 0 نظرًا لوجود 99% من الهيدروجين ، مما يتطلب تصميم فلتر محكم الإغلاق ومقاومًا للانفجار .

التحديات

جزيئات كربونية فائقة الدقة (d₅₀ ≈ 100 نانومتر) ذات ميل قوي للتكتل والتكتل.

عملية ذات درجة حرارة عالية وضغط عالي مع جو من الهيدروجين.

متطلبات صارمة لإحكام إغلاق الغاز ، حيث أن أي تسرب للكربون قد يؤدي إلى تلويث خطوط استعادة الهيدروجين في مجرى النهر.

تشغيل مستمر (غير دفعات)، يتطلب التنظيف الذاتي عبر الإنترنت والتحكم المستقر في الضغط التفاضلي.

حلول SFFILTECH

لتحقيق الأهداف الفنية والسلامة للعميل، اقترح فريق الهندسة في SFFILTECH نظام فلتر نفاث نبضي محكم الغلق مصنوع بالكامل من الفولاذ المقاوم للصدأ SS304 ، والذي يدمج كل من التنظيف بالنفث النبضي والاهتزاز الميكانيكي .

أهم مميزات التصميم:

أكياس فلتر غشاء ePTFE المضادة للكهرباء الساكنة لضمان كفاءة ترشيح عالية وتوصيل في جو الهيدروجين.

تصميم محكم الغلق مع أختام PTFE/Viton ومنافذ تطهير النيتروجين، مما يقضي على خطر التسرب.

التنظيف المستمر بالنبضات النفاثة + الاهتزاز ، والحفاظ على استقرار الترشيح تحت تحميل الغبار العالي.

تصميم متوافق مع منطقة ATEX 0 مع نظام تأريض ووسائط ترشيح موصلة.

جسم مدمج معياري ، مناسب للتركيب على نطاق تجريبي وتوسيع النطاق في المستقبل.

قمع تفريغ محكم الغلق مع صمام قفل الهواء لجمع الكربون الأسود بشكل آمن.

معلمات النظام

نتائج

تم تحقيق التصميم المقدم:

> كفاءة الفصل تصل إلى 99.9% للكربون الأسود على نطاق النانو.

انخفاض الضغط الثابت إلى أقل من 1 كيلو باسكال أثناء التشغيل المستمر لمدة 24 ساعة.

تم تأكيد عدم وجود تسرب للغاز عن طريق اختبار تسرب الهيليوم.

صيانة مبسطة مع خرطوشة فلتر معيارية ومنافذ وصول سريعة.

أصبح النظام النموذجي بمثابة معيار لتوسيع نطاق مصنع الكربون الأسود بالحجم الكامل للعميل، مما يثبت قدرة SFFILTECH على تصميم أنظمة ترشيح عالية الحرارة ومحكمة الغلق للعمليات المتقدمة القائمة على الكربون.

ملخص

يوضح هذا المشروع الخبرة الهندسية لشركة SFFILTECH في:

تصميم أنظمة ترشيح مخصصة ومقاومة للانفجار لعمليات الهيدروجين والكربون النانوي.

توفير الدعم الكامل للمصنع الأصلي بما في ذلك الرسومات واختبار الضغط ووثائق FAT.

توفير حلول موثوقة وفعالة في استخدام الطاقة وتلبي أكثر معايير ATEX والمعايير البيئية صرامة.