Таза энергияга жана туруктуу өнүгүүгө дүйнөлүк умтулуунун күчөшү менен, суутек энергиясы натыйжалуу жана таза энергия алып жүрүүчү катары адамдардын көз карашына акырындык менен кирип жатат. Суутек энергиясы өнөр жай чынжырындагы негизги звено катары, суутекти тазалоо технологиясы суутек энергиясынын коопсуздугуна жана ишенимдүүлүгүнө гана эмес, ошондой эле суутек энергиясынын колдонулуш көлөмүнө жана экономикалык пайдасына түздөн-түз таасир этет.
1. Продукциянын суутекине коюлган талаптар
Химиялык чийки зат жана энергия алып жүрүүчү катары суутек ар кандай колдонуу сценарийлеринде тазалыкка жана кошулмалардын курамына ар кандай талаптарды коёт. Синтетикалык аммиак, метанол жана башка химиялык продуктыларды өндүрүүдө катализатор менен уулануунун алдын алуу жана продукциянын сапатын камсыз кылуу максатында, кошулмалардын курамын талаптарга жооп берүү үчүн азайтуу максатында, азыктандыруучу газдагы сульфиддер жана башка уулуу заттар алдын ала алынып салынышы керек. Металлургия, керамика, айнек жана жарым өткөргүчтөр сыяктуу өнөр жай тармактарында суутек газы продукциялар менен түздөн-түз байланышта болот жана тазалыкка жана кошулмалардын курамына талаптар катуураак. Мисалы, жарым өткөргүчтөр өнөр жайында суутек кристалл жана субстрат даярдоо, кычкылдануу, күйгүзүү сыяктуу процесстерде колдонулат, аларда суутектеги кычкылтек, суу, оор углеводороддор, суутек сульфиди ж.б. сыяктуу кошулмаларга өтө жогорку чектөөлөр бар.
2. Декычкылтек менен кычкылдануунун иштөө принциби
Катализатордун таасири астында суутектеги аз өлчөмдөгү кычкылтек суутек менен реакцияга кирип, сууну пайда кылып, декычкылтексизденүү максатына жетиши мүмкүн. Реакция экзотермикалык реакция болуп саналат жана реакция теңдемеси төмөнкүдөй:
2H ₂+O ₂ (катализатор) -2H ₂ O+Q
Катализатордун курамы, химиялык касиеттери жана сапаты реакцияга чейин жана андан кийин өзгөрбөгөндүктөн, катализаторду регенерациясыз үзгүлтүксүз колдонсо болот.
Деоксидизатор ички жана тышкы цилиндр түзүлүшүнө ээ, катализатор сырткы жана ички цилиндрлердин ортосуна жүктөлөт. Жарылууга туруктуу электр жылытуу компоненти ички цилиндрдин ичине орнотулган жана реакциянын температурасын аныктоо жана көзөмөлдөө үчүн катализатордун таңгагынын үстүнкү жана астыңкы жагында эки температура сенсору жайгашкан. Сырткы цилиндр жылуулуктун жоголушунун алдын алуу жана күйүп калбоо үчүн изоляция катмары менен оролгон. Чийки суутек деоксидизатордун үстүнкү киришинен ички цилиндрге кирет, электр жылытуу элементи менен ысытылат жана катализатор катмары аркылуу төмөндөн жогору карай агат. Чийки суутектеги кычкылтек катализатордун таасири астында суутек менен реакцияга кирип, суу пайда кылат. Төмөнкү чыгуучу жерден агып чыккан суутектеги кычкылтектин курамын 1ppmден төмөн түшүрүүгө болот. Айкалыштырып пайда болгон суу деоксидизатордон суутек газы менен газ түрүндө агып чыгат, андан кийинки суутек муздаткычында конденсацияланат, аба-суу бөлгүчүндө чыпкаланат жана системадан чыгарылат.
3. Кургактыктын иштөө принциби
Суутек газын кургатуу адсорбция ыкмасын колдонот, молекулярдык электер адсорбент катары колдонулат. Кургаткандан кийин, суутек газынын шүүдүрүм чекити -70 ℃ден төмөн жетиши мүмкүн. Молекулярдык элек - бул кубдук торчолуу алюмосиликат кошулмасынын бир түрү, ал кургатылгандан кийин ичинде бирдей өлчөмдөгү көптөгөн көңдөйлөрдү пайда кылат жана абдан чоң беттик аянтка ээ. Молекулярдык электер молекулярдык электер деп аталат, анткени алар ар кандай формадагы, диаметрдеги, полярдуулуктагы, кайноо температурасындагы жана каныккандык деңгээлдериндеги молекулаларды бөлө алышат.
Суу өтө полярдуу молекула, ал эми молекулярдык электер сууга күчтүү жакындыкка ээ. Молекулярдык электердин адсорбциясы физикалык адсорбция болуп саналат жана адсорбция каныкканда, кайрадан адсорбцияланганга чейин ысытуу жана калыбына келүү үчүн белгилүү бир убакыт талап кылынат. Ошондуктан, шүүдүрүм чекитинин туруктуу суутек газын үзгүлтүксүз өндүрүүнү камсыз кылуу үчүн тазалоочу түзүлүшкө кеминде эки кургаткыч кошулат, алардын бири иштеп жатканда, экинчиси калыбына келет.
Кургаткыч ички жана тышкы цилиндр түзүлүшүнө ээ, адсорбент тышкы жана ички цилиндрлердин ортосуна жүктөлөт. Жарылууга туруктуу электр жылытуу компоненти ички цилиндрдин ичине орнотулган жана реакциянын температурасын аныктоо жана көзөмөлдөө үчүн молекулярдык электин үстүнкү жана астыңкы жагында эки температура сенсору жайгашкан. Сырткы цилиндр жылуулуктун жоголушунун алдын алуу жана күйүктүн алдын алуу үчүн изоляция катмары менен оролгон. Адсорбция абалындагы (баштапкы жана кошумча жумушчу абалдарды кошо алганда) жана регенерация абалындагы аба агымы тескери жүрөт. Адсорбция абалында жогорку уч түтүк газ чыгуучу жер, ал эми төмөнкү уч түтүк газ кирүүчү жер болуп саналат. Регенерация абалында жогорку уч түтүк газ кирүүчү жер, ал эми төмөнкү уч түтүк газ чыгуучу жер болуп саналат. Кургатуу системасын кургаткычтардын санына жараша эки мунара кургаткычка жана үч мунара кургаткычка бөлүүгө болот.
4. Эки мунара процесси
Түзмөккө эки кургаткыч орнотулган, алар бир циклдин ичинде (48 саат) кезектешип жана калыбына келтирилип, бүтүндөй түзмөктүн үзгүлтүксүз иштешин камсыз кылат. Кургаткандан кийин, суутектин шүүдүрүм чекити -60 ℃ден төмөн жетиши мүмкүн. Жумушчу цикл учурунда (48 саат) А жана В кургаткычтары тиешелүү түрдө жумушчу жана калыбына келүүчү абалга өтөт.
Бир которуштуруу циклинде кургаткыч эки абалды башынан өткөрөт: иштөө абалы жана регенерация абалы.
·Кайра жаралуу абалы: Иштетилип жаткан газдын көлөмү толук газдын көлөмү. Кайра жаралуу абалы жылытуу этабын жана үйлөө менен муздатуу этабын камтыйт;
1) Жылытуу этабы – кургаткычтын ичиндеги жылыткыч иштейт жана жогорку температура белгиленген мааниге жеткенде же жылытуу убактысы белгиленген мааниге жеткенде автоматтык түрдө жылытууну токтотот;
2) Муздатуу этабы – Кургаткыч ысыганын токтоткондон кийин, кургаткыч иштөө режимине өткөнгө чейин аны муздатуу үчүн аба агымы баштапкы жолдо агып өтөт.
·Иштөө абалы: Иштетүүчү абанын көлөмү толук кубаттуулукта, ал эми кургаткычтын ичиндеги жылыткыч иштебей жатат.
5. Үч мунаралуу жумуш агымы
Учурда үч мунаралуу процесс кеңири колдонулууда. Түзмөккө үч кургаткыч орнотулган, аларда чоң адсорбциялык кубаттуулукка жана жакшы температурага туруктуулукка ээ кургаткычтар (молекулярдык электер) бар. Бүтүндөй түзмөктүн үзгүлтүксүз иштешин камсыз кылуу үчүн үч кургаткыч иштөө, регенерация жана адсорбциянын ортосунда кезектешип иштейт. Кургаткандан кийин, суутек газынын шүүдүрүм чекити -70 ℃ден төмөн жетиши мүмкүн.
Коммутациялык цикл учурунда кургаткыч үч абалдан өтөт: иштөө, адсорбция жана регенерация. Ар бир абал үчүн чийки суутек газы деоксидациядан, муздатуудан жана сууну чыпкалоодон кийин кирген биринчи кургаткыч жайгашкан:
1) Жумушчу абалы: Кайра иштетүүчү газдын көлөмү толук кубаттуулукта, кургаткычтын ичиндеги жылыткыч иштебей жатат жана чөйрө суусуздандырылбаган чийки суутек газы болуп саналат;
Экинчи кургаткычтын кире бериши төмөнкү даректе жайгашкан:
2) Регенерация абалы: газдын көлөмүнүн 20%: Регенерация абалы жылытуу этабын жана үйлөө менен муздатуу этабын камтыйт;
Жылытуу этабы – кургаткычтын ичиндеги жылыткыч иштейт жана жогорку температура белгиленген мааниге жеткенде же жылытуу убактысы белгиленген мааниге жеткенде автоматтык түрдө жылытууну токтотот;
Муздатуу этабы – Кургаткыч ысыганды токтоткондон кийин, кургаткыч иштөө режимине өткөнгө чейин аба агымы кургаткыч аркылуу баштапкы жолдо агып, муздай берет; кургаткыч регенерация этабында болгондо, чөйрө кургатылган кургак суутек газы болуп калат;
Үчүнчү кургаткычтын кире бериши төмөнкү даректе жайгашкан:
3) Адсорбция абалы: Кайра иштетүүчү газдын көлөмү 20% түзөт, кургаткычтагы жылыткыч иштебей жатат, ал эми чөйрө регенерация үчүн суутек газы болуп саналат.
Жарыяланган убактысы: 2024-жылдын 19-декабры
