Дэлхий даяар цэвэр эрчим хүч, тогтвортой хөгжлийн эрэл хайгуул улам бүр нэмэгдэж байгаатай холбогдуулан үр ашигтай, цэвэр эрчим хүчний тээвэрлэгч болох устөрөгчийн эрчим хүч нь хүмүүсийн алсын хараанд аажмаар орж ирж байна. Устөрөгчийн эрчим хүчний салбарын сүлжээний гол холбоос болох устөрөгчийн цэвэршүүлэх технологи нь зөвхөн устөрөгчийн эрчим хүчний аюулгүй байдал, найдвартай байдлыг хангахаас гадна устөрөгчийн эрчим хүчний хэрэглээний цар хүрээ, эдийн засгийн ашиг тусад шууд нөлөөлдөг.
1. Бүтээгдэхүүний устөрөгчийн шаардлага
Устөрөгч нь химийн түүхий эд, эрчим хүчний тээвэрлэгч болохын хувьд хэрэглээний янз бүрийн нөхцөлд цэвэршилт болон хольцын агууламжид өөр өөр шаардлага тавьдаг. Синтетик аммиак, метанол болон бусад химийн бүтээгдэхүүн үйлдвэрлэхэд катализаторын хордлогоос урьдчилан сэргийлэх, бүтээгдэхүүний чанарыг хангахын тулд хольцын агууламжийг шаардлагыг хангахын тулд тэжээлийн хий дэх сульфид болон бусад хортой бодисыг урьдчилан зайлуулах шаардлагатай. Металлурги, керамик, шил, хагас дамжуулагч зэрэг үйлдвэрлэлийн салбарт устөрөгчийн хий нь бүтээгдэхүүнтэй шууд харьцдаг бөгөөд цэвэршилт болон хольцын агууламжийн шаардлага илүү хатуу байдаг. Жишээлбэл, хагас дамжуулагчийн үйлдвэрлэлд устөрөгчийг болор болон субстрат бэлтгэх, исэлдүүлэх, ариутгах гэх мэт процессуудад ашигладаг бөгөөд эдгээр нь хүчилтөрөгч, ус, хүнд нүүрсустөрөгч, устөрөгчийн сульфид гэх мэт хольцод маш өндөр хязгаарлалттай байдаг.
2. Хүчилтөрөгчгүйжүүлэх үйл ажиллагааны зарчим
Катализаторын үйлчлэлээр устөрөгч дэх бага хэмжээний хүчилтөрөгч нь устөрөгчтэй урвалд орж ус үүсгэж, хүчилтөрөгчгүйжүүлэх зорилгод хүрдэг. Энэ урвал нь экзотермик урвал бөгөөд урвалын тэгшитгэл нь дараах байдалтай байна.
2H ₂+O ₂ (катализатор) -2H ₂ O+Q
Катализаторын найрлага, химийн шинж чанар, чанар нь урвалын өмнө болон дараа өөрчлөгддөггүй тул катализаторыг нөхөн төлжихгүйгээр тасралтгүй ашиглаж болно.
Исэлдүүлэгч нь дотор болон гадна цилиндрийн бүтэцтэй бөгөөд катализатор нь гадна болон дотор цилиндрийн хооронд ачаалагдсан байдаг. Тэсрэлтээс хамгаалагдсан цахилгаан халаалтын бүрэлдэхүүн хэсгийг дотор цилиндрийн дотор суурилуулсан бөгөөд урвалын температурыг илрүүлж, хянахын тулд катализаторын савлагааны дээд ба доод хэсэгт хоёр температурын мэдрэгч байрладаг. Дулаан алдалтаас сэргийлж, түлэгдэлтээс зайлсхийхийн тулд гадна цилиндрийг тусгаарлагч давхаргаар ороосон байдаг. Түүхий устөрөгч нь исэлдүүлэгчийн дээд оролтоос дотор цилиндрт орж, цахилгаан халаалтын элементээр халааж, катализаторын давхаргаар доороос дээш урсдаг. Түүхий устөрөгчийн хүчилтөрөгч нь катализаторын үйлчлэлээр устөрөгчтэй урвалд орж ус үүсгэдэг. Доод гаралтын хоолойноос урсаж буй устөрөгчийн хүчилтөрөгчийн агууламжийг 1ppm-ээс доош бууруулж болно. Энэ хослолоос үүссэн ус нь исэлдүүлэгчээс устөрөгчийн хийтэй хамт хийн хэлбэрээр урсаж, дараагийн устөрөгчийн хөргөгчинд конденсацлагдаж, агаар-усны тусгаарлагчаар шүүгдэж, системээс гадагшлагддаг.
3. Хуурайшилтын ажиллах зарчим
Устөрөгчийн хийг хатаахдаа молекулын шигшүүрийг адсорбент болгон ашиглаж адсорбцийн аргыг ашигладаг. Хатаасны дараа устөрөгчийн хийн шүүдэр цэг нь -70 ℃-ээс доош хүрч болно. Молекулын шигшүүр нь куб тортой алюмосиликатын нэгдлийн нэг төрөл бөгөөд шингэн алдалтын дараа дотор нь ижил хэмжээтэй олон хөндий үүсгэдэг бөгөөд маш том гадаргуугийн талбайтай байдаг. Молекулын шигшүүрийг молекулын шигшүүр гэж нэрлэдэг, учир нь тэдгээр нь өөр өөр хэлбэр, диаметр, туйлшрал, буцалгах цэг, ханалтын түвшинтэй молекулуудыг ялгаж чаддаг.
Ус бол туйлшрал ихтэй молекул бөгөөд молекул шигшүүр нь усанд хүчтэй хамааралтай байдаг. Молекул шигшүүрийн адсорбци нь физик адсорбци бөгөөд адсорбци ханасан үед дахин адсорбцид орохоос өмнө халааж, нөхөн төлжих хугацаа шаардагдана. Тиймээс шүүдэр цэгийн тогтвортой устөрөгчийн хийг тасралтгүй үйлдвэрлэхийн тулд цэвэршүүлэх төхөөрөмжид дор хаяж хоёр хатаагч багтсан бөгөөд нэг нь ажиллаж байхад нөгөө нь нөхөн төлждөг.
Хатаагч нь дотор болон гадна цилиндрийн бүтэцтэй бөгөөд гадна болон дотор цилиндрийн хооронд адсорбент ачаалагдсан байдаг. Тэсрэлтээс хамгаалагдсан цахилгаан халаалтын бүрэлдэхүүн хэсгийг дотор цилиндрийн дотор суурилуулсан бөгөөд урвалын температурыг илрүүлж, хянахын тулд молекулын шигшүүрийн савлагааны дээд ба доод хэсэгт хоёр температурын мэдрэгч байрладаг. Дулаан алдалтаас сэргийлж, түлэгдэлтээс зайлсхийхийн тулд гадна цилиндрийг тусгаарлагч давхаргаар ороосон байдаг. Адсорбцийн төлөв (анхдагч ба хоёрдогч ажлын төлөвийг оруулаад) болон нөхөн төлжих төлөв дэх агаарын урсгал эсрэгээрээ явагддаг. Адсорбцийн төлөвт дээд төгсгөлийн хоолой нь хийн гаралт, доод төгсгөлийн хоолой нь хийн оролт юм. Нөхөн төлвийн төлөвт дээд төгсгөлийн хоолой нь хийн оролт, доод төгсгөлийн хоолой нь хийн гаралт юм. Хатаах системийг хатаагчийн тооноос хамааран хоёр цамхаг хатаагч, гурван цамхаг хатаагч гэж хувааж болно.
4.Хоёр цамхагийн процесс
Төхөөрөмжид хоёр хатаагч суурилуулсан бөгөөд эдгээр нь нэг мөчлөгт (48 цаг) ээлжлэн, нөхөн төлжиж, төхөөрөмжийн бүхэл бүтэн тасралтгүй ажиллагааг хангадаг. Хатаасны дараа устөрөгчийн шүүдэр цэг -60 ℃-ээс доош хүрч болно. Ажлын мөчлөгийн (48 цаг) үеэр А ба В хатаагчууд тус тус ажиллах ба нөхөн төлжих төлөвт ордог.
Нэг удаагийн сэлгэлтийн мөчлөгт хатаагч нь ажиллах төлөв ба нөхөн төлжих төлөв гэсэн хоёр төлөвт ордог.
·Сэргээн босголтын төлөв: Боловсруулж буй хийн эзэлхүүн нь бүтэн хийн эзэлхүүн юм. Сэргээн босголтын төлөвт халаалтын үе шат болон үлээж хөргөх үе шат багтана;
1) Халаалтын үе шат – хатаагчийн доторх халаагуур ажиллаж, дээд температур нь тогтоосон утгад хүрэх эсвэл халаах хугацаа нь тогтоосон утгад хүрэхэд автоматаар халаалтаа зогсооно;
2) Хөргөлтийн үе шат – Хатаагч халаалтаа зогсоосны дараа агаарын урсгал хатаагчийг ажлын горимд шилжих хүртэл хөргөхийн тулд анхны замаараа урсаж байна.
·Ажиллаж байгаа байдал: Боловсруулах агаарын хэмжээ бүрэн хүчин чадлаараа ажиллаж байгаа бөгөөд хатаагчийн доторх халаагч ажиллахгүй байна.
5. Гурван цамхагийн ажлын урсгал
Одоогоор гурван цамхагийн процесс өргөн хэрэглэгдэж байна. Төхөөрөмжид гурван хатаагч суурилуулсан бөгөөд эдгээр нь өндөр шингээлтийн багтаамжтай, температурт тэсвэртэй хатаагч (молекулын шигшүүр) агуулдаг. Төхөөрөмжийг бүхэлд нь тасралтгүй ажиллуулахын тулд гурван хатаагч нь ажиллах, нөхөн сэргээх, адсорбцийн хооронд ээлжлэн ажилладаг. Хатаасны дараа устөрөгчийн хийн шүүдэр цэг -70 ℃-ээс доош хүрч болно.
Шилжүүлэлтийн мөчлөгийн үед хатаагч нь ажиллах, шингээх, нөхөн төлжих гэсэн гурван төлөвт ордог. Төлөв бүрийн хувьд хүчилтөрөгчгүйжүүлэлт, хөргөлт, ус шүүсний дараа түүхий устөрөгчийн хий орж ирдэг анхны хатаагч байрладаг.
1) Ажиллах төлөв: Боловсруулж буй хийн хэмжээ бүрэн хүчин чадлаараа ажиллаж байгаа, хатаагч доторх халаагуур ажиллахгүй байгаа бөгөөд орчин нь усгүйжүүлээгүй түүхий устөрөгчийн хий байна;
Хатаагчийн хоёр дахь орох хаалга нь дараах байршилд байрладаг:
2) Нөхөн сэргээх төлөв: хийн эзэлхүүний 20%: Нөхөн сэргээх төлөвт халаалтын үе шат болон үлээх хөргөлтийн үе шат багтана;
Халаалтын үе шат – хатаагчийн доторх халаагуур ажиллаж, дээд температур нь тогтоосон утгад хүрэх эсвэл халаах хугацаа нь тогтоосон утгад хүрэхэд халаалтыг автоматаар зогсооно;
Хөргөлтийн үе шат – Хатаагч халаалтаа больсны дараа агаарын урсгал хатаагчийг ажлын горимд шилжих хүртэл хөргөхийн тулд анхны замаараа хатаагчаар урсаж байна; Хатаагч нөхөн төлжих үе шатанд байх үед орчин нь хуурай устөрөгчийн хий болж хатаана;
Гурав дахь хатаагчийн орох хаалга нь дараах байршилд байрладаг:
3) Адсорбцийн төлөв: Боловсруулж буй хийн эзэлхүүн 20%, хатаагчийн халаагуур ажиллахгүй байгаа бөгөөд нөхөн төлжих орчин нь устөрөгчийн хий юм.
Нийтэлсэн цаг: 2024 оны 12-р сарын 19
