感應電抗器加熱
產品描述
感應反應堆加熱-化學容器加熱
感應加熱體現了將電能直接帶到過程中並完全轉換成所需熱量的所有便利。 它幾乎可以成功地應用於需要熱源的任何容器或管道系統。
感應提供了許多其他方式無法獲得的好處，並且由於沒有向周圍環境大量散發熱量，因此提高了工廠的生產效率，改善了操作條件。 該系統特別適用於嚴密控制的反應過程，例如在危險區域生產合成樹脂。
作為每個 感應加熱容器 根據每個客戶的特定需求和要求，我們提供不同的尺寸和不同的升溫速率。 我們的工程師在開發定制產品方面擁有多年經驗 感應加熱系統 適用於各行各業的廣泛應用。 加熱器的設計適合過程的精確要求，並且可以在我們的工作現場或現場快速安裝到容器上。
獨特的好處
•感應線圈和加熱的容器壁之間沒有物理接觸。
•快速啟動和關閉。 無熱慣性。
•低熱損失
•精確的產品和容器壁溫度控制，不會產生過量現象。
•高能量輸入。 自動或微處理器控制的理想選擇
•線路電壓下的安全危險區域或標準工業運行。
•高效無污染的均勻加熱。
•運行成本低。
•低溫或高溫工作。
•操作簡單靈活。
•最少的維護。
•一致的產品質量。
•加熱器自帶的容器，佔地面積最小。
感應加熱線圈設計 可用於適合當前使用的大多數形式和形狀的金屬容器和罐。 直徑從幾米到幾米不等。 低碳鋼，複合低碳鋼，實心不銹鋼或有色金屬容器均可成功加熱。 通常，建議最小壁厚為6mm。
額定功率設計範圍為1KW至1500KW。 對於感應加熱系統，功率密度輸入沒有限制。 產品的最大吸熱能力，容器壁材料的工藝或冶金特性會施加任何限制。
感應加熱體現了將電能直接帶到過程中並完全轉換成所需熱量的所有便利。 由於加熱直接在與產品接觸的容器壁中發生，並且熱量損失極低，因此該系統效率很高（高達90％）。
感應加熱提供了許多其他方式無法獲得的好處，並且由於沒有向周圍環境散發大量熱量，因此提高了工廠的生產效率，並改善了操作條件。
使用感應過程加熱的典型行業：
•反應釜和水壺
•膠粘劑和特殊塗料
•化學，天然氣和石油
• 食品加工
•冶金和金屬精加工
•預熱焊接
• 塗層
•模具加熱
•合身與不合身
•熱組裝
•食品乾燥
•管道流體加熱
•儲罐和容器的加熱和保溫
HLQ感應在線加熱器裝置可用於以下應用：
•用於化學和食品加工的空氣和氣體加熱
•加工油和食用油的熱油加熱
•汽化和過熱：即時汽化，低溫和高溫/高壓（在800 bar下最高100ºC）
先前的容器和連續加熱器項目包括：
反應釜，釜，高壓釜，工藝容器，儲存和沈淀池，浴池，大桶和靜水罐，壓力容器，汽化器和過熱器，熱交換器，轉鼓，管道，雙燃料加熱容器
以前的在線加熱器項目包括：
高壓過熱蒸汽加熱器，蓄熱式空氣加熱器，潤滑油加熱器，食用油和食用油加熱器，包括氮氣，氬氬氣和催化富氣（CRG）加熱器的燃氣加熱器。
感應加熱 “非接觸式”方法是通過施加交變磁場在材料（稱為基座）中感應出電流（稱為渦流），從而選擇性地加熱導電材料，從而加熱基座。 感應加熱已經在冶金行業中使用了很多年，用於加熱金屬，例如熔化，精煉，熱處理，焊接和軟焊。 從低至50 Hz的交流電力線頻率到數十MHz的頻率，感應加熱可在很寬的頻率範圍內進行。
在給定的感應頻率下，當物體中存在較長的傳導路徑時，感應場的加熱效率會提高。 大型固體工件可以較低的頻率加熱，而小型物體則需要較高的頻率。 對於給定尺寸的待加熱物體，太低的頻率將無法有效加熱，因為感應場中的能量不會在物體中產生所需的渦流強度。 另一方面，太高的頻率會導致加熱不均勻，因為感應場中的能量不會滲透到物體中，而渦流只會在表面或附近產生。 但是，在現有技術中不知道可透氣金屬結構的感應加熱。
用於氣相催化反應的現有技術方法要求催化劑具有高的表面積，以使反應氣體分子與催化劑表面具有最大的接觸。 現有技術的方法通常使用多孔催化劑材料或適當支撐的許多小催化顆粒以達到所需的表面積。 這些現有技術方法依靠傳導，輻射或對流向催化劑提供必要的熱量。 為了獲得良好的化學反應選擇性，反應物的所有部分都應經歷均勻的溫度和催化環境。 對於吸熱反應，因此需要在催化床的整個體積上使傳熱速率盡可能均勻。 傳導，對流以及輻射都固有地受到限制，無法提供所需的熱量傳輸速率和均勻性。
現有技術中典型的GB專利2210286（GB′286）教導了將不導電的小催化劑顆粒安裝在金屬載體上或摻雜催化劑以使其導電。 金屬載體或摻雜材料被感應加熱並且繼而加熱催化劑。 該專利教導了使用在中心穿過催化劑床的鐵磁芯。 鐵磁芯的優選材料是矽鐵。 儘管可用於高達約600℃的反應，但是GB專利2210286的裝置在較高溫度下受到嚴重限制。 在較高溫度下，鐵磁芯的導磁率將顯著降低。 根據CJ Erickson，《工業加熱手冊》，第84–85頁，鐵的磁導率在600 C時開始下降，並有效地下降了750C。因為在GB'286的佈置中，催化劑床中的磁場取決於鐵磁芯的磁導率，這樣的佈置不能有效地將催化劑加熱到超過750℃的溫度，更不用說達到生產HCN所需的大於1000℃的溫度。
還認為GB專利2210286的裝置在化學上不適合於製備HCN。 HCN是通過使氨和碳氫化合物氣體反應制得的。 眾所周知，鐵在高溫下會引起氨分解。 認為存在於GB'286的反應室內的鐵磁芯和催化劑載體中的鐵會引起氨的分解，並且會抑製而不是促進氨與烴形成HCN的所需反應。
氰化氫（HCN）是一種重要的化學物質，在化學和採礦工業中有許多用途。 例如，HCN是用於製造己二腈，丙酮氰醇，氰化鈉以及製造農藥，農產品，螯合劑和動物飼料的中間體。 HCN是一種劇毒液體，沸點為26攝氏度，因此必須遵守嚴格的包裝和運輸規定。 在某些應用中，在遠離大型HCN製造工廠的偏遠地區需要HCN。 將HCN運到此類地點涉及重大危害。 在使用HCN的地點生產HCN可以避免在運輸，存儲和處理過程中遇到的危險。 使用現有技術的方法進行小規模的HCN現場生產在經濟上是不可行的。 然而，使用本發明的方法和設備，小規模以及大規模的HCN現場生產在技術和經濟上都是可行的。
當含氫，氮和碳的化合物在有或沒有催化劑的情況下在高溫下合併時，會生成HCN。 例如，HCN通常通過氨和烴的反應製備，該反應是高度吸熱的。 製備HCN的三個商業流程是Blausaure aus甲烷和氨氣（BMA），Andrussow和Shawinigan流程。 這些過程可以通過熱量產生和傳遞的方法以及是否使用催化劑來區分。
Andrussow工藝使用反應器容積內烴類氣體和氧氣燃燒產生的熱量來提供反應熱。 BMA工藝利用由外部燃燒工藝產生的熱量來加熱反應器壁的外表面，其繼而加熱反應器壁的內表面並因此提供反應熱。 Shawinigan工藝使用流過流化床電極的電流來提供反應熱。
在安德魯索夫工藝中，天然氣（一種甲烷含量高的烴類氣體混合物），氨，氧氣或空氣的混合物在鉑催化劑的存在下反應。 催化劑通常包含許多層鉑/銠絲網。 氧氣的量使得反應物的部分燃燒提供足夠的能量以將反應物預熱至超過1000℃的操作溫度以及HCN形成所需的反應熱。 反應產物為HCN，H2，H2O，CO，CO2和痕量的高級亞硝酸鹽，然後必須將其分離。
在BMA工藝中，氨和甲烷的混合物在由高溫耐火材料製成的無孔陶瓷管內流動。 每個試管的內部都襯有或塗有鉑金顆粒。 將這些管放置在高溫爐中並在外部加熱。 熱量通過陶瓷壁傳導到催化劑表面，該表面是壁的組成部分。 當反應物接觸催化劑時，反應通常在1300℃下進行。 由於升高的反應溫度，大量的反應熱以及低於反應溫度會發生催化劑表面焦化的事實，因此所需的熱通量較高，這使催化劑失活。 由於每個管的直徑通常約為1英寸，因此需要大量的管才能滿足生產要求。 反應產物是HCN和氫。
在Shawinigan工藝中，由丙烷和氨組成的混合物反應所需的能量由在浸沒在非催化焦炭顆粒的流化床中的電極之間流動的電流提供。 Shawinigan工藝中不存在催化劑，以及不存在氧氣或空氣，這意味著該反應必須在非常高的溫度（通常超過1500攝氏度）下進行。所需的更高溫度對催化劑該過程的建築材料。
如上所述，雖然已知可以在Pt族金屬催化劑存在下通過NH 3與烴類氣體如CH 4或C 3 H 8的反應來產生HCN，但仍需要提高HCN的效率。這樣的過程以及相關過程，以提高HCN生產的經濟性，特別是對於小規模生產。 與所用貴金屬催化劑的量相比，最大程度地減少能耗和氨滲透同時最大化HCN的生產速度尤為重要。 而且，催化劑不應通過促進不希望的反應例如焦化而有害地影響HCN的產生。 此外，期望改善該方法中使用的催化劑的活性和壽命。 重要的是，生產HCN的投資中很大一部分是鉑族催化劑。 本發明直接加熱催化劑，而不是像現有技術那樣間接加熱催化劑，從而完成了這些願望。
如先前所討論的，已知相對低頻的感應加熱以高功率水平向具有相對長的導電路徑的物體提供良好的熱傳遞均勻性。 當將反應能量提供給吸熱氣相催化反應時，需要以最小的能量損失將熱量直接傳遞至催化劑。 向高表面積氣體可滲透催化劑團塊均勻有效地傳熱的要求似乎與感應加熱的能力相衝突。 本發明基於用反應器構造獲得的出乎意料的結果，其中催化劑具有新穎的結構形式。 這種結構形式具有以下特徵：1）有效長的導電路徑長度，有利於以均勻的方式對催化劑進行有效的直接感應加熱；以及2）具有高表面積的催化劑； 這些功能共同促進了吸熱化學反應。 反應室中鐵的完全缺乏促進了NH3和烴類氣體的反應產生HCN。
