معیارهای یون پمپ برای تولید اسید سولفوریک
اسید سولفوریک رایج ترین ماده شیمیایی مورد استفاده در جهان است. گاهی اوقات به عنوان "پادشاه مواد شیمیایی" نامیده می شود، اسید سولفوریک در سراسر جهان تولید می شود. چین بزرگترین مصرف کننده (به دنبال آن ایالات متحده) و کانادا بزرگترین صادر کننده است. هر سال حدود 265 میلیون تن متریک (MT) تولید می شود.
تخمین زده می شود که بازار اسید سولفوریک طی چند سال آینده از 300 میلیون تن فراتر رود که نشان دهنده نرخ رشد ترکیبی سالانه (CAGR) تقریباً 3 درصد است.
این رشد عمدتاً ناشی از تقاضا برای کشاورزی، صنایع شیمیایی و خودروسازی، فرآوری فلزات و پالایش نفت است. اسید سولفوریک به طور گسترده در تولید کودها، آفت کش ها، فلزات، مواد شوینده، بنزین، رنگ، کاغذ، پلاستیک و باتری استفاده می شود. اسید سولفوریک از گوگرد، طی فرآیندی که شامل پنج مرحله است، تولید می‌شود که به تعدادی کاربرد نیاز دارد.
احتراق
تمیز کردن گاز
SO2 خروجی از کوره باید عاری از ناخالصی ها (مانند خاکستر یا سایر مواد جامد) باشد. یک برج خاموش کننده گاز احتراق را خنک می کند و یک غبار اسپری اسیدی هرگونه ذرات سرگردان را حذف می کند. از آنجا، یک رسوب‌دهنده الکترواستاتیک، ذرات گرد و غبار غیر محلول باقیمانده را حذف می‌کند. پس از حذف ناخالصی‌ها، جریان گاز SO2 در یک برج خشک‌کن خشک می‌شود تا آب باقیمانده حذف شود. کاربردهای پمپاژ متعددی در این مرحله وجود دارد، از جمله پمپ شستشوی SO2، پمپ اسکرابر SO2 و پمپ خشک کن SO2 که باید بتواند در برابر اسید سولفوریک غلیظ (98%) مقاومت کند.
تبدیل
گاز SO2 در مرحله بعدی اکسید شده و از طریق مبدل کاتالیست چند مرحله ای با مبدل های حرارتی به تری اکسید گوگرد (SO3) تبدیل می شود. در طی این مرحله، جریان گاز حاوی SO2 و SO3 از مبدل خارج شده و به یک برج جذب اولیه فرستاده می شود که در آنجا SO3 از جریان گاز بازیابی می شود. در این مرحله از کمپرسورها برای حرکت جریان گاز استفاده می شود.
جذب
SO3 از مبدل بازیابی می شود و در آنجا به اسید سولفوریک غلیظ جذب می شود. این واکنش اولئوم را تولید می کند که به نام اسید سولفوریک بخار (H2S2O7) نیز شناخته می شود که در یک مخزن جمع آوری می شود. SO3 باقیمانده اکنون جذب شده است و یک گاز تمیز است که می تواند برای پراکندگی ایمن در جو به پشته فرستاده شود. در این مرحله از پمپ های متعدد برای جذب اولیه و برای جذب نهایی اسید سولفوریک 98 درصد استفاده می شود.
رقیق سازی
در مرحله نهایی، اولئوم تولید شده در مرحله جذب به مخزن پمپ می شود و در آنجا با آب رقیق می شود تا اسید سولفوریک با غلظت های مختلف تولید شود (معمولاً در برنامه های تجاری از اسید سولفوریک در غلظت های 78٪، 93٪ یا 98٪ استفاده می شود. ). سپس هر غلظت اسید سولفوریک به مخازن ذخیره سازی پمپ می شود.
معیارهای انتخاب پمپ برای واحدهای اسید سولفوریک
چیزی که اسید سولفوریک را بسیار خطرناک می کند واکنش گرمازا آن با آب است. هنگامی که محلول به آب یا رطوبت وارد می شود، برای ایجاد یون هیدرونیوم واکنش نشان می دهد. این واکنش مقادیر زیادی گرما را در محیط آزاد می کند به طوری که اسید سولفوریک غلیظ می تواند کاغذ را به خودی خود زغال کند.
یک کاربرد ایده آل برای پمپ های بدون مهر و موم
انتشارات خارجی یکی از بزرگترین مسائل مربوط به تجهیزات پمپاژ مورد استفاده در تولید اسید سولفوریک است. بیش از 85 درصد از خرابی های پمپ شامل خرابی سیل مکانیکی یا نشتی از طریق سیل های ساکن است.
وقتی صحبت از پمپاژ اسید سولفوریک می شود، باید به هر قیمتی از نشت جلوگیری شود. یکی از بهترین راه ها برای جلوگیری از نشتی استفاده از پمپ های بدون سیل است. پمپ‌های بدون مهر و موم بسیار شبیه پمپ‌های گریز از مرکز معمولی عمل می‌کنند، اما به جای غدد یا مهر و موم‌های بسته‌شده، دارای یک پوسته استاتیک بدون مهر و موم هستند که انتهای مایع یا مرز فشار کاملاً مهر و موم شده را تشکیل می‌دهد.
پمپ های بدون مهر و موم درایو مغناطیسی به صورت هرمتیک مهر و موم شده اند و هرگونه احتمال نشتی یا انتشار را از بین می برند.
ایمنی کارگران و حفاظت از محیط زیست
قابلیت اطمینان از طریق مقاومت شیمیایی
مواد ساخت داخل پمپ باید به دقت در نظر گرفته شود. ماهیت خشن اسید سولفوریک می تواند باعث خرابی داخلی پمپ شود. بسیاری از کاتالیزورهای شیمیایی مورد استفاده در این فرآیند نیاز بیشتری به مواد پمپ می‌کنند. طیف گسترده‌ای از مصالح ساختمانی فلزی و غیرفلزی باید برای پمپ‌های مورد استفاده در تولید اسید سولفوریک در دسترس باشد تا از مناسب بودن با غلظت‌های مختلف، از جمله 316SS، آلیاژهای نیکل بالا و پمپ‌های با پوشش اتیلن تترا فلوئورواتیلن (ETFE) اطمینان حاصل شود.
تعمیر و نگهداری ساده
حجم انبوه تولید اسید سولفوریک نیاز به تجهیزات قابل اعتمادی را نشان می دهد که زمان توقف کارخانه را به حداقل می رساند، زیرا بسیاری از کارخانه ها به صورت شبانه روزی کار می کنند. توانایی ساده سازی تعمیر و نگهداری (و برنامه ریزی فعالیت های تعمیر و نگهداری پیش بینی شده) به اپراتورها کمک می کند تا زمان کارکرد کارخانه را افزایش دهند. پمپ‌های بدون مهر و موم نیاز به آب‌بند و سیستم‌های پشتیبانی آب‌بند را از بین می‌برند و قطعات سایش کمتری دارند که هزینه‌های نگهداری را به حداقل می‌رساند و میانگین زمان بین فواصل نگهداری (MBTM) را افزایش می‌دهد.
بهره وری انرژی
تولید اسید سولفوریک یک فرآیند انرژی بر است. برق می تواند 40 تا 50 درصد هزینه های عملیاتی را تشکیل دهد. در بسیاری از موارد، توانایی مدیریت این هزینه، سودآوری کارخانه را تعیین می کند. کارخانه های تولید کننده اسید سولفوریک به پمپ هایی با پوشش هیدرولیک کارآمد و هیدرولیک با سر مکش خالص خالص کم (NPHS) نیاز دارند. ردپاهای کوچک همیشه ترجیح داده می شوند، نه تنها برای صرفه جویی در فضا در طبقه مغازه، بلکه برای تسهیل دسترسی ساده برای تعمیر و نگهداری.
ویژگی‌هایی مانند پوسته مهاری غیرفلزی با مقاومت الکتریکی بالا می‌تواند کارایی پمپ‌های محرک مغناطیسی بدون مهر و موم را با حذف جریان‌های گردابی و جلوگیری از تلفات هیسترزیس در حین کار، تقویت کند.
با یک پوسته محفظه فلزی معمولی رخ می دهد. این ویژگی طراحی نه تنها هزینه های انرژی را کاهش می دهد، بلکه تولید گرما را نیز حذف می کند.
10 دلیل برای استفاده از پمپ های بدون مهر و موم برای تولید اسید سولفوریک
با حذف آب بندی و سیستم پشتیبانی آب بند مربوطه، پمپ های بدون سیل مزایای افزایشی را به هر واحد پردازش اسید سولفوریک اضافه می کنند. ده مزیتی که پمپ های درایو مغناطیسی بدون مهر و موم دارند عبارتند از:
بدون مهر و موم و سیستم های پشتیبانی مهر و موم
محتوی کامل مایعات
آلایندگی محصول صفر است
آلودگی صفر سیال فرآیند
کاهش هزینه های نصب و راه اندازی
ساده برای نگهداری و بهره برداری
میانگین زمان طولانی تر بین شکست (MTBF)
بدون نظارت EPA
بهبود ایمنی اپراتور
حفاظت از محیط زیست