Analiza argonului extras din unitatea mare de separare a aerului criogenic

În prezent, argonul este obținut în principal prin separarea profundă a aerului. Dacă o unitate de separare a aerului la scară largă la scară largă este echipată cu un sistem de argon este legat de consumul de investiții și de energie al unității. Pentru o unitate recent construită, dacă configurarea unui sistem Argon ar trebui să se bazeze pe situația pieței Argon din zona în care unitatea este localizată, combinată cu nivelul de investiții și unitatea de consum de energie, apoi selectați o schemă de configurare adecvată pentru proiect. Numai în acest fel, rolul unei unități de separare a aerului poate fi utilizat complet, iar apoi structura produsului fabricii poate fi optimizată pentru a obține cele mai bune avantaje.
Cuvinte cheie: Sistem Argon; piaţă; consum de energie; beneficia

Meniu de conținut

1. Introducere
2. Introducere într -o unitate mare de separare a aerului
3. Fluxul de proces și caracteristicile producției de argon
4. Cercetarea și analiza pieței Argon într -un anumit domeniu
5. Analiza riscului și a eficienței energetice a producției de argon
6. Concluzie
7. Sugestii

1. Introducere
Gazele rare se referă în principal la gaze cu conținut scăzut în atmosferă, inclusiv heliu, neon, argon, krypton, xenon etc., printre care Argon are cel mai mare conținut, reprezentând aproximativ 0. 932%. Argon este un gaz rar utilizat pe scară largă în industrie. Este foarte inactiv și nici arsuri, nici nu susține combustia. Argon este utilizat în principal în producție, electronică, topire a metalelor și alte industrii. De exemplu, atunci când sudează aluminiu, magneziu, cupru și aliajele sale și oțelul inoxidabil, argonul este adesea utilizat ca gaz de protecție a sudării pentru a împiedica oxidarea sau azidul părților sudate să fie oxidate sau nitrificate de aer. În producția industrială reală, stabilirea sistemului Argon este legată de structura produsului, investițiile și consumul de energie al dispozitivului.

2. Introducere într -o unitate mare de separare a aerului
Un proiect chimic de cărbune mare într -o anumită regiune intenționează să construiască o unitate de separare a aerului cu o capacitate de producție de oxigen de 50, 000 NM3/h. Unitatea intenționează să utilizeze purificarea de adsorbție a sitei moleculare de temperatură normală, presurizarea aerului, procesul de compresie internă a produsului de oxigen și azot, turnul de ambalare regulat și procesul de producție de argon de distilare completă și unitatea de motor a compresorului de aer.
3. Fluxul de proces și caracteristicile producției de argon
Metoda utilizată frecvent pentru producerea de argon este producția de argon de distilare completă, care are avantajele unui proces simplu, funcționarea convenabilă, siguranța, stabilitatea și rata mare de extracție a argonului. Producția completă de argon de distilare este de a lua fracția bogată în argon din părțile mijlocii și inferioare ale turnului superior și a intra în sistemul de distilare argon, de oxigen și de argon separați în turnul argon brut și de a obține direct argon brut cu un conținut de oxigen din<1.5 × 10-6. Then, separate argon and nitrogen in the refined argon tower to obtain a high-purity argon product with a purity of 99.999% (argon content).
4. Cercetarea și analiza pieței Argon într -o anumită regiune
Conform sondajului, există 9 unități de separare a aerului cu o scară mai mare de 6 000 nm3/h în funcțiune, în construcție și planificate într -o anumită regiune, așa cum se arată în tabelul 1. Printre ele, există 6 unități care au fost puse în producție și produc argon, cu o capacitate totală de 5860 NM3/H (conform capacității proiectate), adică 84, {000 În plus, datorită faptului că sistemul argon al unor proiecte nu a fost utilizat sau producția este scăzută, producția reală este de aproximativ 63.000 t/a. În general, capacitatea de producție de argon în această regiune este relativ mică.

Se înțelege că costul de transport al unității de argon lichid este {{0}}. 8 până la 1,0 yuan/(t · km). Diferența de preț între piețe la 200 km este teoretic de aproximativ 160 de yuani/t; În mod similar, diferența de preț între două piețe la 500 km între ele depășește 400 de yuani/t, iar piețele sunt conectate. Se înțelege că prețul de piață al argonului în această regiune este de 800 până la 1900 de yuani/t (calculat pe baza prețului mediu anual de 1000 de yuani).
Pentru 5 0, 000- Separarea aerului de grad, Argon este un produs secundar. Teoretic, consumul de energie este compus în principal din lucrări de separare și de lichefiere (lucrările de compresie sunt distribuite pe oxigen și azot). Se știe că lucrarea teoretică de lichefiere minimă a argonului este 0. 2391 kW · h/nm3 (calculată la 0. 3 kW · h/nm3), iar lucrările de lichefiere este calculată pentru a fi 560 × 0. 3=168 kW · h/t. Lucrarea de separare este calculată în conformitate cu formula: W=rt (no2ln + nn2ln + nar ln) În formula, r este constanta de gaz universal; T este temperatura ambiantă; NO2, NN2, NAR sunt cantitățile de substanțe de oxigen, azot și respectiv argon; PO2, PN2, PAR sunt presiunile parțiale ale componentelor de oxigen, azot și, respectiv, argon; P este presiunea totală.
Prin calcul, se poate obține că lucrarea de separare minimă teoretică de 1 nm3 de aer este aproximativ 0. 017 44 kw · h/nm3 (calculată ca 0.=248, 000 × 0,02 × 8% × (560 ÷ 1500)=148 kw · h/t. În rezumat, costul de producție al argonului este de aproximativ 316 kW · h/t, sau 139 de yuani/t.
Acoperirea clienților la 200 și 500 km, plus costurile de transport, costul total este de aproximativ 299, respectiv 539 de yuani/T, care mai are anumite avantaje ale costurilor.
Raza de transport a acestei zone din zona industrială a capitalului provincial este de doar 100 km. În viitor, cu planificarea strategiei de dezvoltare a dezvoltării „capitalului puternic” a provinciei, industria producției, în special a industriilor electronice și fotovoltaice, va face față oportunităților majore de dezvoltare, iar cererea de pe piață pentru argon va crește în consecință.

5. Analiza riscului și a eficienței energetice a producției de argon
Pentru producția de Argon, actualul proces de producție cu distilare completă este matur din punct de vedere tehnic și fiabil și nu va crește riscul de siguranță al dispozitivului. Configurația sistemului Argon va crește, de asemenea, rata de extracție a oxigenului și va avea un efect semnificativ de economisire a energiei. Pentru 50, 000- Separarea aerului la nivel, volumul de extracție argon este de aproximativ 1500 nm3/h (rata de extracție a argonului este de 70%). Se face o comparație în ceea ce privește consumul de energie, investiții și venituri, așa cum se arată în tabelul 2.

Tabelul 2 Comparația schemelor pentru configurarea sistemului Argon

Deoarece mai mult de 90% din consumul de energie al unității de separare a aerului este generat de compresorul de aer și de rapel, calculăm reducerea consumului de energie prin configurarea sistemului Argon. Cu cât viteza de alimentare este mai rapidă, cu atât temperatura din partea inferioară a rezervorului scade și cu atât este mai mare diferența de temperatură între pereții interiori și exteriori, ceea ce face ca peretele interior să poată suporta o tensiune la tracțiune mai mare. Sub suprapunerea mai multor tensiuni, stresul local ridicat este agravat. Acest stres local ridicat oferă condiții favorabile pentru formarea și extinderea fisurilor. În marginea dreaptă a capului, unde duritatea la temperatură scăzută este cea mai slabă, boabele de suprafață în apropierea zonei afectate de căldură a sudurii formează fisuri intergranulare. În cadrul acțiunii stresului local ridicat, fisurile continuă să se extindă de -a lungul grâului sau de clivaj transgranular, și, în sfârșit, pătrund și determină eșecul rezervorului.
6. Sugestii
1. Cracarea de avarie a capului rezervorului criogenic este o fisură fragilă la temperatură scăzută cauzată de stresul din interiorul rezervorului. Fisura provine de pe suprafața interioară a secțiunii de margine dreaptă a capului din afara zonei afectată de căldură a sudurii circumferențiale. Fisurile din zona sursei de fisură și suprafața interioară sunt în principal fisuri intergranulare, iar zona de extensie este intergranulară și transgranulară de crăpătură fragilă.
2. În timpul procesului de formare a secțiunii de margine dreaptă a capului, a avut loc transformarea în faza martensitică indusă de deformare, rezultând o întărire mare a deformării, care a deteriorat semnificativ duritatea la temperatură scăzută a materialului, iar stresul rezidual mare a fost cauza principală a fisurilor fragile de temperatură scăzută în capul rezervorului criogenic.
3. Deformarea excesivă a întăririi tulpinii a rezervorului criogenic crește întărirea materialului și face materialul fragil, provocând în același timp un stres rezidual mare, ceea ce accelerează generarea de fisuri.
4.. Diferența de temperatură Stresul generat de umplerea intermitentă a azotului lichid în timpul utilizării rezervorului accelerează, de asemenea, concentrația de tensiune și extensia fisurii.
7. Concluzie
1.. Transformarea fazei martensite induse de tulpină cauzată de deformarea la rece a oțelului inoxidabil austenitic este legată de temperatura de deformare plastică, cantitatea de deformare și rata de deformare. Este recomandat ca formarea caldă să fie utilizată pentru formarea capului pentru a reduce generarea de martensită de deformare și întărirea deformării materialelor cauzate de deformarea la rece. După ce se formează capul, conținutul echivalent de ferită poate fi detectat prin metoda de detectare magnetică. Conținutul echivalent de ferită trebuie controlat în general sub 15%. Pentru capul a cărui ferită echivalentă a secțiunii de margine dreaptă depășește cerința, metoda de tratare a soluției solide poate fi utilizată pentru a o salva, astfel încât plasticitatea și duritatea materialului să poată fi parțial restaurată sau îmbunătățită;

2. Când întărirea tulpinii de întărire a rezervorului de depozitare, cantitatea de deformare trebuie controlată strict, iar temperatura și rata de deformare a lichidului sub presiune ar trebui controlată pentru a evita deformarea cu viteză mare la temperatură scăzută, reduc eficient generarea de martensită de deformare și reduce stresul rezidual de deformare.

Contactați acum