Pada masa ini, argon terutamanya diperolehi oleh pemisahan udara yang sejuk. Sama ada unit pemisahan udara berskala besar dilengkapi dengan sistem argon berkaitan dengan pelaburan dan penggunaan tenaga unit. Bagi unit yang baru dibina, sama ada untuk mengkonfigurasi sistem Argon harus berdasarkan keadaan pasaran Argon di kawasan di mana unit itu terletak, digabungkan dengan tahap pelaburan dan penggunaan tenaga unit, dan kemudian pilih skim konfigurasi yang sesuai untuk projek itu. Hanya dengan cara ini, peranan unit pemisahan udara digunakan sepenuhnya, dan kemudian struktur produk kilang dapat dioptimumkan untuk mendapatkan manfaat terbaik.
Kata kunci: sistem argon; pasaran; penggunaan tenaga; manfaat
Menu Kandungan
1. Pengenalan
2. Pengenalan kepada unit pemisahan udara yang besar
3. Aliran proses dan ciri -ciri pengeluaran argon
4. Penyelidikan dan Analisis Pasaran Argon di kawasan tertentu
5. Analisis Kecekapan Risiko dan Tenaga Pengeluaran Argon
6. Kesimpulan
7. Cadangan
1. Pengenalan
Gas jarang merujuk kepada gas dengan kandungan yang rendah di atmosfera, termasuk helium, neon, argon, krypton, xenon, dan lain -lain, di antaranya Argon mempunyai kandungan tertinggi, menyumbang kira -kira 0 932%. Argon adalah gas jarang digunakan secara meluas dalam industri. Ia sangat tidak aktif dan tidak membakar atau menyokong pembakaran. Argon terutamanya digunakan dalam pembuatan, elektronik, peleburan logam dan industri lain. Sebagai contoh, apabila aluminium kimpalan, magnesium, tembaga dan aloi dan keluli tahan karat, argon sering digunakan sebagai gas perisai kimpalan untuk mengelakkan bahagian -bahagian yang dikimpal daripada dioksidakan atau disapu oleh udara. Dalam pengeluaran perindustrian sebenar, penetapan sistem argon berkaitan dengan struktur produk, pelaburan dan penggunaan tenaga peranti.
2. Pengenalan kepada unit pemisahan udara yang besar
Projek kimia arang batu besar di rantau tertentu merancang untuk membina unit pemisahan udara dengan kapasiti pengeluaran oksigen sebanyak 50, 000 nm3/h. Unit ini merancang untuk menggunakan pemurnian penjerapan penapis molekul suhu normal, penekanan udara, proses pemampatan dalaman produk oksigen dan nitrogen, menara pembungkusan biasa dan proses pengeluaran argon penuh, dan pemampatan udara pemampat udara.
3. Aliran proses dan ciri -ciri pengeluaran argon
Kaedah yang biasa digunakan untuk pengeluaran argon adalah pengeluaran argon penyulingan penuh, yang mempunyai kelebihan proses mudah, operasi mudah, keselamatan, kestabilan dan kadar pengekstrakan argon yang tinggi. Pengeluaran argon penyulingan penuh adalah untuk mengambil pecahan yang kaya dengan argon dari bahagian tengah dan bawah menara atas dan memasuki sistem penyulingan argon, oksigen dan argon berasingan di menara argon mentah, dan secara langsung mendapatkan argon kasar dengan kandungan oksigen dari kandungan oksigen dari kandungan oksigen dari kandungan oksigen<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. Penyelidikan dan Analisis Pasaran Argon di rantau tertentu
Menurut kaji selidik itu, terdapat 9 unit pemisahan udara dengan skala lebih daripada 6 000 nm3/h dalam operasi, dalam pembinaan, dan dirancang di rantau tertentu, seperti yang ditunjukkan dalam Jadual 1. Di samping itu, disebabkan oleh sistem argon sesetengah projek tidak digunakan atau output adalah rendah, output sebenar adalah kira -kira 63,000 t/a. Secara umum, kapasiti pengeluaran Argon di rantau ini agak kecil.
Difahamkan bahawa kos pengangkutan unit cecair argon adalah {0}}. 8 hingga 1.0 yuan/(t · km). Perbezaan harga antara pasaran dalam masa 200 km secara teorinya kira -kira 160 yuan/t; Begitu juga, perbezaan harga antara dua pasaran 500 km selain melebihi 400 yuan/t, dan pasaran disambungkan. Difahamkan bahawa harga pasaran argon di rantau ini adalah 800 hingga 1900 yuan/t (dikira berdasarkan harga purata tahunan 1000 yuan).
Untuk 5 0, 000- pemisahan udara gred, argon adalah produk sampingan. Secara teorinya, penggunaan tenaga terutamanya terdiri daripada kerja pemisahan dan kerja pencairan (kerja mampatan semuanya diedarkan pada oksigen dan nitrogen). Adalah diketahui bahawa kerja cecair minimum teoretikal argon adalah 0. 2391 kW · h/nm3 (dikira pada 0. Kerja pemisahan dikira mengikut formula: W=RT (NO2LN + NN2LN + NAR LN) dalam formula, r adalah pemalar gas sejagat; T ialah suhu ambien; NO2, NN2, NAR adalah jumlah bahan oksigen, nitrogen, dan argon masing -masing; PO2, PN2, PAR adalah tekanan separa komponen oksigen, nitrogen, dan argon; P ialah tekanan keseluruhan.
Melalui pengiraan, dapat diperolehi bahawa kerja pemisahan minimum teoritis 1 nm3 udara adalah kira -kira 0. 017 44 kW · H/nm3 (dikira sebagai 0.=248, 000 × 0.02 × 8% × (560 ÷ 1500)=148 kW · h/t. Ringkasnya, kos pengeluaran argon adalah kira -kira 316 kW · h/t, atau 139 yuan/t.
Meliputi pelanggan dalam 200 dan 500 km, ditambah dengan kos pengangkutan, jumlah kos adalah kira -kira 299 dan 539 yuan/t, yang masih mempunyai kelebihan kos tertentu.
Radius pengangkutan kawasan ini dari zon perindustrian modal wilayah hanya 100 km. Pada masa akan datang, dengan perancangan strategi pembangunan "modal kuat" wilayah, industri pembuatan, terutamanya industri elektronik dan fotovoltaik, akan membawa peluang pembangunan utama, dan permintaan pasaran untuk Argon juga akan meningkat dengan sewajarnya.
5. Analisis Kecekapan Risiko dan Tenaga Pengeluaran Argon
Untuk pengeluaran argon, proses pengeluaran argon penuh argon semasa secara teknikal matang dan boleh dipercayai, dan tidak akan meningkatkan risiko keselamatan peranti. Konfigurasi sistem argon juga akan meningkatkan kadar pengekstrakan oksigen dan mempunyai kesan penjimatan tenaga yang signifikan. Untuk 50, 000- pemisahan udara tahap, jumlah pengekstrakan argon adalah kira -kira 1500 nm3/h (kadar pengekstrakan argon adalah 70%). Perbandingan dibuat dari segi penggunaan tenaga, pelaburan, dan pendapatan, seperti yang ditunjukkan dalam Jadual 2.
|
Projek |
Tiada argon | Menara Kecekapan Tambahan | Konfigurasikan sistem argon |
| Kadar pengekstrakan oksigen/% |
90．4 |
97 |
96．4 |
| Kesan penjimatan tenaga/% | 0 (asas pengiraan) | Kira -kira 5 |
Kira -kira 2 ．5 |
| Pelaburan/10, 000 yuan | 0 (asas pengiraan) |
800 -1000 |
Kira -kira 1500 |
| Manfaat penjimatan tenaga/ (10, 000 yuan · a -1) | 0 (asas pengiraan) |
800 |
400 |
| Jumlah produk/t |
0 |
0 |
21 000 |
| Faedah produk/ (10, 000 yuan · a -1) |
0 |
0 |
1500 |
| Tempoh bayaran balik manfaat komprehensif/a | 0 (asas pengiraan) |
1 |
1 |
| Pendapatan tahunan semasa operasi 10, 000 yuan · a -1 | 0 (asas pengiraan) |
0 |
1500 |
Jadual 2 Perbandingan skim untuk mengkonfigurasi sistem argon
Oleh kerana lebih daripada 90% penggunaan tenaga unit pemisahan udara dihasilkan oleh pemampat udara dan penggalak, kami mengira pengurangan penggunaan tenaga dengan mengkonfigurasi sistem argon. Semakin cepat kadar suapan, semakin cepat suhu di bahagian bawah tangki jatuh, dan semakin besar perbezaan suhu di antara dinding dalaman dan luar, yang menyebabkan dinding dalaman tangki menanggung tekanan tegangan yang lebih besar. Di bawah superposisi beberapa tekanan, tekanan tinggi tempatan semakin teruk. Tekanan tinggi tempatan ini memberikan syarat -syarat yang menggalakkan untuk pembentukan dan pengembangan retak. Di pinggir lurus kepala di mana ketangguhan suhu rendah adalah yang paling lemah, bijirin permukaan berhampiran zon yang dipengaruhi haba bentuk kimpalan antara retak intergranular. Di bawah tindakan tekanan tinggi tempatan, retak terus berkembang di sepanjang kelembutan bijirin atau pelepasan transgranular, dan akhirnya menembusi dan menyebabkan tangki gagal.
6. Cadangan
1. Kegagalan kegagalan kepala tangki kriogenik adalah retak rapuh suhu rendah yang disebabkan oleh tekanan di dalam tangki. Retak itu berasal dari permukaan dalaman bahagian tepi lurus kepala di luar zon yang terkena haba kimpalan circumferential. Retak di kawasan sumber retak dan permukaan dalaman terutamanya retak intergranular, dan kawasan lanjutannya adalah retak rapuh dan pelepasan transgranular.
2. Semasa proses pembentukan seksyen kelebihan kepala, transformasi fasa martensit yang disebabkan oleh ubah bentuk berlaku, mengakibatkan pengerasan ubah bentuk yang besar, yang sangat merosot dengan ketangguhan bahan rendah bahan, dan tekanan sisa yang besar adalah penyebab utama retak retak suhu rendah di kepala tangki cryogenic.
3. Pengubahsuaian yang berlebihan terhadap pengukuhan ketegangan tangki kriogenik meningkatkan pengerasan bahan dan menjadikan bahan rapuh, sambil menyebabkan tekanan sisa yang besar, yang mempercepat penjanaan retak.
4.
7. Kesimpulan
1. Transformasi fasa martensit yang disebabkan oleh ketegangan yang disebabkan oleh ubah bentuk sejuk keluli tahan karat austenit adalah berkaitan dengan suhu ubah bentuk plastik, jumlah ubah bentuk dan kadar ubah bentuk. Adalah disyorkan bahawa pembentukan hangat digunakan untuk membentuk kepala untuk mengurangkan penjanaan martensit ubah bentuk dan pengerasan ubah bentuk bahan yang disebabkan oleh ubah bentuk sejuk. Selepas kepala dibentuk, kandungan ferit yang setara dapat dikesan dengan kaedah pengesanan magnet. Kandungan ferit yang setara biasanya dikawal di bawah 15%. Bagi kepala yang ferit setara dari seksyen kelebihan lurus melebihi keperluan, kaedah rawatan penyelesaian pepejal boleh digunakan untuk menyelamatkannya, supaya kepekaan dan ketangguhan bahan dapat dipulihkan atau diperbaiki sebahagiannya;
2. Apabila ketegangan menguatkan tangki penyimpanan, jumlah ubah bentuk harus dikawal ketat, dan kadar suhu dan ubah bentuk cecair bertekanan harus dikawal untuk mengelakkan ubah bentuk kelajuan tinggi pada suhu yang rendah, dengan berkesan mengurangkan penjanaan martensit deformasi, dan mengurangkan tekanan sisa deformasi.
