مبدل های حرارتی در صنایع شیمیایی (اسید سولفوریک)

مبدل های حرارتی در صنایع شیمیایی (اسید سولفوریک)

اسید سولفوریک چیست؟

این اسید بزرگترین ماده شیمیایی صنعتی تولیدی در جهان است(200 میلیون تن در سال). اسید سولفوریک غلیظ (93-98%) در ساخت کودها، مواد منفجره، رنگ‌ها و فرآورده‌های نفتی استفاده می‌شود.

ماده اولیه برای تولید اسید سولفوریک، گاز دی اکسید گوگرد تمیز و خشک (SO2) است. دی اکسید گوگرد را می توان با سوزاندن گوگرد مذاب، از گازهای متالورژیکی یا با تجزیه اسید سولفوریک مصرفی به دست آورد.

در دهه‌های گذشته، فرآیند تماس برای تولید این ماده، جایگزین فرآیند سنتی «محفظه سرب» شده است. که قدمت آن به قرن هجدهم بازمی‌گردد.

تاریخچه تولید اسید سولفوریک

قبل از استفاده از مبدل حرارتی، دو نوع فرآیند تولید وجود داشت :

1- تولید اسید سولفوریک توسط گوگرد

2- تولید اسید سولفوریک توسط گاز

در این دو فرآیند از جمله تجهیزات خنک کننده مورد استفاده در برج جذب و برج خشک کن اسید کولر می باشد که یک کولر اسپری خارج از لوله اگزوز چدن می باشد. از معایب آن می توان به ضریب انتقال حرارت کم، مصرف انرژی بالا، خوردگی جدی، تعمیر و نگهداری مکرر و مشکلات فنی اشاره کرد.

در تولید اسید سولفوریک، مبدل های حرارتی در کدام مرحله خط تولید قرار می گیرند؟

مبدل حرارتی در تولید اسید سولفوریک، نقش بسیار مهمی در فرآیند تولید این ترکیب شیمیایی با اهمیت دارد. اسید سولفوریک یکی از محصولات شیمیایی است که در صنایع مختلف، از جمله صنایع شیمیایی، صنایع نساجی، صنایع الکترونیکی و صنایع غذایی استفاده می شود. برای تولید این ترکیب شیمیایی، فرآیند تبدیل دی اکسید گوگرد به اسید سولفوریک انجام می شود. در این فرآیند، مبدل های حرارتی برای انتقال حرارت مورد نیاز بین مواد خام و محصولات نهایی استفاده می شوند.
مبدل های حرارتی در تولید اسید سولفوریک عموماً از جنس فلزی ساخته می شوند که بتواند با دماهای بالا و خورندگی های شیمیایی مرتبط با فرآیند تولید اسید سولفوریک سازگاری داشته باشند. این مبدل ها به عنوان یک واسطه حرارتی عمل می کنند و حرارتی که در فرآیند تولید اسید سولفوریک ایجاد می شود را به خوبی منتقل می کنند. این منتقل کننده های حرارتی می توانند شامل لوله های حرارتی، صفحات حرارتی، برج های خنک کننده و سایر سازه هایی باشند که برای انتقال حرارت استفاده می شوند.

همانطور که همه می دانیم، اسید سولفوریک نوعی اسید خورنده قوی است، بنابراین شرایط تولید آن بسیار سخت است و الزامات مقاومت در برابر خوردگی تجهیزات بسیار بالا است. استفاده از مبدل حرارتی نه تنها زمینه کاربرد را گسترش می دهد، بلکه نقش مهمی در توسعه صنعت اسید سولفوریک دارد.

مبدل حرارتی در این خط تولید چه می کند؟

یک مبدل حرارتی در کارخانه تولید اسید سولفوریک برای تأثیر انتقال حرارت بین جریان های گاز مورد نظر که از هوا، دی اکسید گوگرد و تری اکسید گوگرد است، مورد استفاده قرار می گیرد. مبدل جریان‌های گاز داغ یا سرد را از طریق پوسته مبدل با اختلاط یا تقسیم به دو یا چند جریان فراهم می‌کند تا تراکم مواد متراکم، خوردگی، تنش تفاضلی حرارتی فلز و هزینه تجهیزات سرمایه کاهش یابد. یک مبدل ترجیحا در ترکیب با یک کوره سوزاننده گوگرد استفاده می شود تا یک پیشگرمکن بهبود یافته را فراهم کند.

هنگام انتخاب مبدل حرارتی صفحه ای باید به موارد زیر توجه کرد:

1. اسید سولفوریک یک ویژگی شیمیایی دوگانه دارد؛ یعنی به دلیل تغییر غلظت، اکسیدپذیر و احیا کننده خواهد بود. در صورت غلیظ شدن، اکسید شدنی است، زمانی که رقیق است، احیاکننده است و با تغییر دما، خورندگی آن افزایش می یابد. در چنین شرایطی، در انتخاب لوله های مبدل حرارتی پوسته و لوله و یا صفحه های مبدل حرارتی صفحه ای باید دقت کرد، در غیر اینصورت عواقب قابل توجهی در پی خواهد داشت.

2. از آنجایی که ضخامت صفحه یا لوله مبدل حرارتی نسبتاً نازک است، بازرسی مکرر مورد نیاز است و عمر مفید و ایمنی را نمی توان تنها در تئوری تعیین کرد.

3. اسید سولفوریک نیز خوردگی ایجاد می کند و حتی خورنده است. عمر مفید تجهیزات را می توان با کاهش حلقه ها در ورودی اسید و خروجی آب افزایش داد. علاوه بر این، قطع آب مجاز نیست، که به راحتی به تجهیزات آسیب می رساند.

4. جریان تقسیم را می توان برای تسریع اثر خنک کننده استفاده کرد، اما ایمنی باید تضمین شود.

بنابر این باید توجه داشت که:

استفاده از مبدل های حرارتی بهینه در تولید اسید سولفوریک، علاوه بر افزایش بهره وری و کاهش هزینه های تولید، به حفاظت از تجهیزات و کاهش خرابی های ناشی از حرارت کمک می کند. شما می توانید با اطمینان از کارآیی حداکثری مبدل حرارتی مورد نیاز خود، با مهندسین شرکت یاران قطعه توس خراسان(یارا مبدل) در تمای باشید.

ارسال نظر

آدرس ایمیل شما منتشر نخواهد شد.