آمونياك شكن Ammonia Cracker
در صنعت تجهيزات گاز، هيدروژن نقشي عمده دارد. از آنجايي كه دستيابي به هيدروژن خالص خيلي سخت است. بنابراين از گاز آمونياك به عنوان يك جانشين استفاده مي‌شود، زيرا اين گاز درصد بالايي هيدروژن دارد.
آمونياك شكن
آمونياك‌شكن گاز آمونياك (NH3) را تجزيه مي‌كند و با استفاده از آمونياك مايع داخل استوانهها 75% هيدروژن و 25% نيتروژن آزاد مي‌گردد. گاز حاصله كاملاً خشك و بدون اكسيژن است.
تجزيه گاز آمونياك در حضور كاتاليزور نيكل و در درجه حرارت °C850 تا °C900 در داخل كوره صورت مي‌گيرد. گرماي اين كوره يا توسط برق و يا سوخت تامين مي‌گردد. واكنش شيميايي به اين ترتيب است
آمونياك‌شكن: نقش هيدروژن در صنعت تجهيزات گازي بسيار با اهميت است. از آنجايي كه دستيابي به هيدروژن خالص سخت است، بنابراين از آمونياك به عنوان جايگزين استفاده مي‌شود، زيرا اين گاز درصد بالايي هيدروژن دارد. آمونياك‌شكن گاز آمونياك (NH3) را تجزيه مي‌كند و با استفاده از آمونياك مايع داخل استوانهها 75% هيدروژن و 25% نيتروژن آزاد مي‌گردد. گاز حاصله كاملاً خشك و بدون اكسيژن است.
آمونياك شكن – 1
تجزيه آمونياك در حضور كاتاليزور نيكل و در درجه حرارت °C850 تا °C900 در داخل كوره‌اي صورت مي‌گيرد گرماي اين كوره توسط برق يا سوخت تامين مي‌گردد.
واكنش شيميايي در آمونياك شكن به اين صورت است:
ميزان توليد گاز تجزيه شده معادل است با NM363/2 در هر يك كيلو آمونياك مقدار آمونياك باقي مانده اندك است. يعني كمتر از ppm 20 و نقطه‌هاي شبنم كه به علت دماي °C50 (-) صورت مي‌گيرد.
براي به دست آوردن هيدروژني با كيفيت بالا كه مقدار آمونياك باقي مانده خيلي كم و نقطه شبنم خيلي پايين باشد مي‌توان از روش‌هاي بخصوصي استفاده كرد. يكي از روش‌ها به كارگيري پالاينده هاي غربالي مولكولي MOLECULAR SIEVE PURIFIER بعد از مرحله تجزيه آمونياك است. سپس محتواي آمونياك باقي مانده به كمتر از 3ppm كاهش مي‌يابد و نقطه شبنم گاز تا °C80 (-) افزايش مي‌يابد.
ويژگي‌هاي برجسته آمونياك شكن
– هزينه پايين
– بدون تعمير و نگهداري
– هزينه راه‌اندازي پايين
– داراي ظرفيت هاي متعدد
– جايگزيني مقرون به صرفه به جاي كارخانه هاي الكتروليز آب (water Electrolysis Plants) – از نظر هزينه مصرف انرژي، سرمايه و هزينه به راه‌اندازي
– تامين انرژي توسط جريان الكتريسته
موارد استعمال در آمونياك شكن
– براي تامين هوا در زنگ هيدروژني
– كوره سالانه در صنايع نورد كاري سرد
– هيدروژن‌دار كردن روغن كرچك/ روغن غيرخوراكي
– تابه‌كاري پودر فلزي
– جوشكاري برنجي
– گالوانيزه كردن
– تابكاري (بازپخت) توليدات دو فلزي
كارخانه استيلين acetylene plant
استيلين داراي ويژگي بخصوصي است، استيلين هنگامي كه با اكسيژن مي‌سوزد نور و گرماي شديدي توليد مي‌كند. همين ويژگي باعث افزايش كاربرد استيلين در صنايع گوناگوني شده است از جمله جوشكاري و برش فلزات، صنايع داروسازي و صنعت ابزارسازي.
استفاده شيميايي از استيلين در حال حاضر به طور ميانگين داراي نرخ سالانه 5/1 درصد است. اين ماده به طور روزافزون به عنوان ماده اوليه‌اي براي تمام تركيبات آلي از جمله استالوئيد، گاز اسيدي، و ايندريد اسيدي استفاده مي‌شود. اين امر باعث نياز روزن افزون به استيلين شده است
و در نتيجه ميزان تقاضا براي كارخانه‌هاي گاز استيلين افزايش يافته است.
استيلين (C2H2) به عنوان يكي از ساده‌ترين و با اهميت‌ترين تركيب شيميايي شناخته شده است. استيلين تركيبي از كربن و هيدروژن است و گازي بي‌رنگ بوده و قابليت اشتعال بالايي دارد و در فشارهاي پايين تفكيك مي‌شود و بنابراين لازم است كه در مخزن‌هاي پرفشار كه حاوي آستون و Porus هستند ذخيره شود. اين گاز از نظر شيميايي به عنوان گازي فعال شناخته شده است و اين گاز به راحتي قابل پيوند و ترليك است و باعث واكنش‌هاي شيميايي مي‌شود.
مراحل توليد گاز استيلن در آمونياك شكن
استيلن از طريق واكنش آب با كاربيد كلسيم توليد مي‌شود و همچنين مي‌توان اين گاز را از طريق تجزيه گرمايي هيدروكربن‌ها و با احتراق اندك متان و اكسيژن توليد كرد.
اين كارخانه داراي چندين نقش است:
مولد استيلين: اين مولد داراي يك همزن و يك دستگاه محرك و چندين بخش ديگر است از جمله متوقف كننده بازتاب اشعه (flash back arrestor)، سيستم تخليه به همراه شيرهاي ايمني و سيستم كنترل اتوماتيك.
دستگاه كندانسور جهت خنك كردن: جهت خنك كردن گاز استيلين، زيرا وقتي كه اين گاز توسط مولد توليد مي‌شود خيلي داغ است و داراي رطوبت و ناخالصي‌هاي ديگري نيز مي‌باشد.
خشك‌كن كم‌فشار: اين خشك‌كن داراي كاربيد بدون آب است كه رطوبت موجود در گاز را جذب مي‌كند.
خشك‌كن پرفشار به همراه سه برج: اولين برج كاملاً پوشانيده شده است تا از وجود هر روزنه‌اي ممانعت شود و بدين‌ترتيب اطمينان حاصل مي‌شود كه مرحله تركيب به بهترين صورت انجام گرفته است و دومين و سومين برج حاوي كلريد كلسيم بدون آب هستند.
دستگاه تصفيه: اين دستگاه به صورت مخزن بزرگي است كه به دو بخش تقسيم مي‌شود. در هر قسمت مواد پالاينده‌اي كار گذاشته شده است كه گازهاي زائد را جذب مي‌كنند.
دستگاه تصفيه كننده آمونياك (Ammonia Scrubber):
وسيله‌اي است براي جذب تمام ناخالصي‌هاي محلول در آب مثل آمونياك
كمپرسور استيلين: به صورت ماشيني سه مرحله‌اي است كه در مخزن پر از آبي فرو برده مي‌شود.
اين كمپرسور از تماس گاز فشرده با هوا جلوگيري مي‌كند و اطمينان حاصل مي‌كند كه تمام اجزاء به طور پيوسته سرد مي‌شوند.
پمپ آستون: جهت وارد كردن آستون در سيلندرها استفاده مي‌شود.
مجراي چندراهه: اين مجراي چند راهه داراي دو لوله اصلي است كه به شيوه‌هاي يك طرفه، يك متوقف كننده بازتاب اشعه، فشارسنج و شيرهاي عايق دستي مجهز هستند.
كنترل كننده‌ها: يك كارخانه گاز استيلين داراي كنترل كننده‌هاي زيادي است از جمله زنگ خطر درجه حرارت، كنترل‌هاي فشار، زنگ خطر سطح، كنترل ورودي آب.
كارخانه استيلين مايع در آمونياك شكن
استيلين مايع يا استيلين محلول توسط كارخانه‌هاي گاز استيلين محلول توليد مي‌شود، اين كارخانه‌ها داراي كمپرسورهايي هستند كه استيلين گازي را به سيلندرهاي فولادي وارد مي‌كنند،
اين سيلندرها با ماده متخلخل و يك حلال (آستون) پر شده‌اند و بدين‌ترتيب باعث حل شدن گاز استيلين در حلال آستون مي‌گردند. گام بعدي در حين كاربرد واقعي انجام مي‌شود يعني وقتي كه گاز استيلين از حلال آستون آزاد مي‌شود و استيلين محلول توليد مي‌كند.
مولد Co2
پرورش دهندگان محصولات گلخانه‌اي مولدهاي CO2 را به عنوان بخش مهمي از تكنيك‌هاي كشاورزي‌شان مورد استفاده قرار مي‌دهند. گياهان بايد دي اكسيد كربن را به همراه آب مواد مغذي موجود در خاك و نور خورشيد جذب كنند تا تركيبات آلي مورد نياز براي رشد را بدست آورند. دي اكسيد كربن يكي از مواد اصلي در رشد گياهان سبز است و به عنوان يك عامل مهم زيستي در گلخانه‌ها محسوب مي‌شود.
سطح CO2 در اتمسفر زمين به طور كل بين ppm 600 تا 300 است. 3 تا 4 ساعت بعد از طلوع خورشيد سطح CO2 تا حدود ppm 150 تا 100 افت مي‌كند، در اين زمان، رشد گياه عملاً متوقف مي‌شود. بدين‌ترتيب مي‌توان در اين مدت CO2 مورد نياز گياهان را در گلخانه پخش كرد كه باعث افزايش رشد و توليد گياه شده و كيفيت آن را بهبود مي‌بخشد. افزايش CO2 در محيط پرورش گياهان باعث مي‌شود كه گياه آب و انرژي بيشتري جذب كند كه اين آب و انرژي در برگها ذخيره مي‌گردد.
روند كار مولدهاي CO2
اين مولدها پروپان و يا گاز طبيعي را مي‌سوزانند تا CO2توليد كنند. اين مولدها داراي مشعلي براي سوزاندن گاز (Gas burner) هستند كه بطور پيوسته مي‌سوزد. هنگامي كه مولد روشن مي‌شود از اين مشعل براي سوزاندن گاز استفاده مي‌گردد. اين دستگاه به يك شير ايمني و مجهز است كه در مواقع خاموش شدن شعله مشعل بسته مي‌شود و از ورود هر نوع سوخت خامي به داخل محفظه جلوگيري مي‌كند.
بطوركل جداره اين مولد كاملاً با پودر فولاد روكش كاري شده است و بنابراين در مقابل رطوبت، گردوغبار و تغيير رنگ عايق است، كارايي عملياتي اين ژنراتور 100 درجه از دستگاههاي ديگر سردتر است. مشعل‌هاي موجود در اين مولد به گونه‌اي طراحي شده‌اند كه توليد CO2را به حداكثر رسانده و گرماي حاصله را به حداقل مي‌رساند.
اگر اين مولد به يك CDMC (دستگاه كنترل) متصل باشد در مواقع كاهش سطح CO2در هوا به طور اتوماتيك شروع به كار مي‌كند. اين دستگاه كنترل سطح دي اكسيد كربن موجود در هوا را نمونه‌برداري مي‌كند و هر گاه كه سطح CO2 مقتضيات از پيش تعيين شده را برآورده نكند مولد را به كار مي‌اندازد.
اين مولدها را مي‌توان به راحتي در هر گلخانه‌اي نصب كرد زيرا نياز به لوازم جانبي گرانقيمت ندارد و CO2را مي‌توان حتي بدون فن‌هاي اضافي در هوا منتشر كرد.
كارخانه يخ خشك dry ice plant در آمونياك شكن
يخ خشك همان دي اكسيد كربن به حالت جامد است (دي اكسيدكربن منجمد). حداكثر درجه حرارت يخ خشك °C5/75- است و چگالي آن به طور معمول g/cm356/1 است. از يخ خشك جهت
كاهش گرماي آب استفاده مي‌شود. يخ خشك بطوركل به شكل بلوكي- قطعه‌اي يا گلوله‌اي مي‌باشد و در هواي معمولي از حالت جامد مستقيماً به گاز تبديل مي‌شود.
يخ خشك برخلاف يخ معمولي كه در درجه حرارت (°C)°F32 و پايين‌تر از آن قرار دارد، بي‌نهايت سرد است و بدين‌ترتيب براي منجمدسازي استفاده مي‌شود. بخار دي‌اكسيدكربن در اصل از هوا سنگين‌تر است و در مكان‌هاي محصوري كه سيستم تهويه درستي ندارد مي‌تواند به راحتي جايگزين هوا شده و باعث خفگي شود با اين وجود، اين ماده بي‌نهايت مورد استفاده قرار مي‌گيرند زيرا به كمك كارخانه‌هاي توليد يخ خشك مي‌توان آن را خيلي سريع درست كرد و حمل و نقل آن آسان است و نيازي به دستكش ايمني ندارد.
روند كار كارخانه يخ خشك در آمونياك شكن
مراحل گوناگون توليد يخ خشك با استفاده از كارخانه يخ خشك:
– اولين مرحله درست كردن يخ خشك از طريق فشرده كردن و سرد كردن CO2 گازي است و بدين‌ترتيب CO2از حالت گاز به حالت مايع تبديل مي‌شود و گرماي اضافي آن خارج مي‌گردد.
– سپس گاز CO2سرما داده مي‌شود تا اينكه به 100% مايع تبديل شود.
– مرحله بعدي كاهش مقدار دي اكسيدكربن مايع از طريق گذراندن آن از شير انبساط است.
– سرانجام CO2مايع تا حد فشار محيط منبسط مي‌شود و يخ CO2توليد مي‌كند. بخشي از CO2مايع متصاعد مي‌گردد (مستقيماً از جامد به گاز تبديل مي‌شود) و در نتيجه به صورت دانه‌هاي برف باقي مي‌ماند.
– سپس يخ خشك بطور هيدروليكي و تحت فشار خيلي بالايي فشرده مي‌گردد و به قطعات، تكه‌ها يا گلوله‌هايي تبديل مي‌شود.
– بعد از عمل پردازش، يخ خشك درون مخزن‌هاي عايق شده‌اي ذخيره مي‌شود، هر قدر كه عايق‌ها ضخيم‌تر باشد عمل تصعيد كندتر صورت مي‌گيرد. تصعيد يخ خشك به گاز دي اكسيدكربن ممكن است باعث منفجر شدن مخزن شود.
صنايع گوناگوني وجود دارند كه معمولاً از اين كارخانه‌هاي يخ خشك استفاده مي‌كنند از جمله كارخانه‌هاي كنسروسازي، صنعت روغن، متالوژي (سرد آزمايش، و ذخيره آلومينيوم سرد، پخت، علوم زيستي، علوم زيستي، كاربردهاي صنعتي، پزشكي و آزمايشگاهي، كشت و كار، آزمايش كيفيت هوا، سمباده كاري سرد عمليات منقبض سازي، خنثي سازي، منجمد سازي، ساخت و تعميرات.
