अधिशोषण द्वारा सस्ता नाइट्रोजन उत्पादन? 

जब आप "सस्ता नाइट्रोजन" सुनते हैं, तो आप तुरंत पीएसए के बारे में सोचते हैं। लेकिन सस्ता एक लचीली अवधारणा है। कई ग्राहक सस्ता इंस्टालेशन चाहते हैं, और फिर वर्षों तक बिजली और मरम्मत के लिए भुगतान करते हैं। या इसके विपरीत - वे "परिष्कृत" के लिए अधिक भुगतान करते हैं। एक ऐसी प्रणाली जिसे अपने सभी कार्यों की आवश्यकता नहीं है। आइए जानें कि वास्तविक बचत कहां है और यह सिर्फ मार्केटिंग कहां है।

सोखना बनाम क्रायोजेनिक: न केवल प्रति किलोग्राम कीमत

केवल आउटलेट पर गैस की लागत के आधार पर इन प्रौद्योगिकियों की तुलना करना एक गलती है। एक क्रायोजेनिक पौधा 99.999% शुद्धता आसानी से देता है, लेकिन इसकी भूख? किलोवाट में बहुत अधिक है, और उसे बार-बार रुकना पसंद नहीं है। सोखना इकाई, वही पीएसए, अधिक लचीला। इसे आधे घंटे में शुरू किया जा सकता है, रात भर रोका जा सकता है और यह लोड के उतार-चढ़ाव को माफ कर देगा। लेकिन इसका मुख्य दुश्मन आने वाली हवा में नमी और तेल है। मैंने एक सस्ता फ़िल्टर स्थापित किया - और बस, कार्बन आणविक छलनी "उखड़ने लगती है?" दस के बजाय एक साल में. डिज़ाइन चरण में बचत के परिणामस्वरूप अधिशोषक का प्रतिस्थापन होता है, जिसकी लागत एक नई स्थापना की आधी कीमत होती है।

यहाँ एक वास्तविक मामला है: एक खाद्य कारखाने में उन्होंने "सबसे सस्ता?" का ऑर्डर दिया। पीएसए-नाइट्रोजन स्टेशन। पैकेजिंग के लिए 99.5% शुद्धता की आवश्यकता थी। 8 महीनों के बाद, उत्पादकता में 30% की गिरावट आई। यह पता चला कि कंप्रेसर ठीक से सूखा नहीं था, और छलनी "नम" थी। हमें एक अतिरिक्त रेफ्रिजेरेटेड ड्रायर स्थापित करना पड़ा और लोड का हिस्सा बदलना पड़ा। सिस्टम की अंतिम लागत मूल लागत से 40% बढ़ गई। सस्ता उत्पादन? सवाल अलंकारिक है.

इसलिए, जब लागत के बारे में बात की जाती है, तो आपको पूर्ण जीवन चक्र पर विचार करने की आवश्यकता होती है: पूंजीगत लागत (CAPEX), ऊर्जा खपत, रखरखाव, अवशोषक जीवन। कभी-कभी ऐसी इकाई लेना अधिक लाभदायक होता है जो 20-30% अधिक महंगी होती है, लेकिन अधिक कुशल वाल्व और एक नियंत्रण प्रणाली के साथ जो पर्ज चक्र को अनुकूलित करती है। पुनर्जनन के लिए हवा की बचत से ऊर्जा लागत में 15% तक की कमी आ सकती है। ये इस बारे में हैसस्ता नाइट्रोजन उत्पादन.

मुख्य घटक: छलनी नहीं, बल्कि वाल्व और नियंत्रण

हर कोई आणविक छलनी (सीएमएस) के बारे में बात कर रहा है। हाँ, वे महत्वपूर्ण हैं; उनकी क्षमता और चयनात्मकता अधिशोषक के आयाम निर्धारित करती है। लेकिन पीएसए का हृदय वायवीय वाल्व और नियंत्रण कार्यक्रम है। मैंने ऐसे इंस्टालेशन देखे हैं जहां 2-3 मिलियन स्विचिंग की सेवा जीवन वाले सस्ते वाल्व हैं। 60 सेकंड के चक्र के साथ, वे कुछ वर्षों के गहन उपयोग के बाद विफल हो जाते हैं। प्रतिस्थापन का अर्थ है उत्पादन रोकना। सिरेमिक सीटों वाले महंगे वाल्व कई गुना अधिक समय तक चलते हैं। या यहाँ नियंत्रक है: यदि यह सिर्फ "महत्वपूर्ण है?" निश्चित चक्र समय, और दबाव, तापमान और आवश्यक सफाई के अनुकूल नहीं है, तो स्थापना लगातार अतिरिक्त हवा और ऊर्जा की खपत करती है।

हमारे साझेदारों में से एक, एक डिज़ाइन संस्थानचेंगदू यिझी प्रौद्योगिकी कंपनी(उनकी वेबसाइट हैyzkjhx.ru), यह एक दिलचस्प दृष्टिकोण था। उन्होंने सिर्फ इंस्टॉलेशन नहीं बेचे, बल्कि सबसे पहले प्लांट की जरूरतों का विस्तृत ऑडिट किया। वास्तव में प्रति घंटे कितनी नाइट्रोजन की आवश्यकता है, दिन के दौरान खपत कैसे बदलती है, नेटवर्क में दबाव क्या है। यह अक्सर पता चला कि एक बड़े स्टेशन को स्थापित करना संभव नहीं था, लेकिन कैस्केड में काम करने वाले दो छोटे स्टेशन, जिससे आंशिक लोड मोड में महत्वपूर्ण बचत हुई। यह इंजीनियरिंग है, सिर्फ हार्डवेयर बेचना नहीं।

इसलिए, जब आपको "सस्ते पीएसए" की पेशकश की जाती है, तो तुरंत पूछें: कौन से वाल्व, नियंत्रक कौन बनाता है, कौन सा नियंत्रण तर्क? यदि उत्तर अस्पष्ट हैं, तो यह सावधान रहने का एक कारण है।

स्वच्छता मुख्य लागत पैरामीटर है

निर्भरता सरल है: शुद्धता जितनी अधिक होगी, प्रत्येक घन मीटर का उत्पादन उतना ही महंगा होगा। 99% शुद्धता प्राप्त करने के लिए, कुछ शर्तों (दबाव, चक्र समय, सोखना/पुनर्जनन अनुपात) की आवश्यकता होती है, और 99.9% के लिए, अलग, कम प्रभावी शर्तों की आवश्यकता होती है। 99.99% के बाद लागत वक्र लगभग लंबवत बढ़ जाता है। कई प्रौद्योगिकीविद् 99.5% नाइट्रोजन को बस "ड्राइव" करते हैं और आवश्यक शर्तों के अनुसार पतला करते हैं, जो अक्सर सोखने वाले से तुरंत 99.9% प्राप्त करने की कोशिश से अधिक किफायती होता है।

रासायनिक संयंत्र को जड़ीकरण के लिए 99.999% नाइट्रोजन की आवश्यकता होती है। सबसे पहले उन्होंने अकेले अत्यधिक शुद्ध पीएसए के साथ इसे हासिल करने की कोशिश की। इसने काम किया, लेकिन ऊर्जा की खपत निषेधात्मक थी। फिर उन्होंने एक हाइब्रिड योजना का उपयोग किया: पहले चरण का पीएसए 99.9% तक, और फिर एक कैटेलिटिक डीऑक्सीडाइज़र का उपयोग करके अतिरिक्त शुद्धिकरण। कुल लागत में 25% की कमी आई। यह इस प्रश्न से संबंधित है कि "सस्तापन" क्या है? यह अक्सर एक जादुई सेटअप के बजाय प्रौद्योगिकियों का एक इष्टतम संयोजन होता है।

एक महत्वपूर्ण बिंदु: पासपोर्ट की सफ़ाई और वास्तविक सफ़ाई दो बड़े अंतर हैं। अधिशोषक के आउटलेट पर इंस्टॉलेशन 99.5% उत्पादन कर सकता है, लेकिन यदि पाइपलाइन पुरानी हैं और लीक हैं, तो खपत के बिंदु पर यह पहले से ही 98% होगा। यह अक्सर भुला दिया जाता है. विश्लेषक को स्टेशन के निकास पर नहीं, बल्कि सीधे महत्वपूर्ण उपकरण के सामने रखना आवश्यक है। ये भी पैसा है.

ऊर्जा: भंडार की तलाश कहां करें

मुख्य लागत मद संपीड़ित हवा है। इसलिए, सबसे सीधा तरीका हैसस्ता नाइट्रोजन- फ़्रीक्वेंसी ड्राइव और एक अच्छी वायु तैयारी प्रणाली (फ़िल्टर, ड्रायर) के साथ एक कुशल स्क्रू कंप्रेसर। वे अक्सर डीह्यूमिडिफायर पर बचत करते हैं और एक सस्ता रेफ्रिजरेशन स्थापित करते हैं। यह +3°C का ओस बिंदु देता है, और लंबे जीवन के लिए CMS को कम से कम -20°C, या इससे भी बेहतर -40°C की आवश्यकता होती है। नतीजतन, कंप्रेसर निष्क्रिय रूप से चलता है, अतिरिक्त नमी को संपीड़ित और सुखाता है, जिसे एक सस्ता डीह्यूमिडिफायर नहीं हटा सकता है। छलनी नम हो जाती है, स्तंभों में दबाव बढ़ जाता है, चक्र छोटा हो जाता है - एक दुष्चक्र और अत्यधिक ऊर्जा खपत।

एक और रिजर्व गर्मी है. अधिशोषण प्रक्रिया ऊष्माशोषी है और विशोषण ऊष्माशोषी है। बड़े प्रतिष्ठानों में, इस गर्मी को पुनर्जनन प्रवाह को गर्म करके या, इसके विपरीत, सोखने वाले को ठंडा करके नियंत्रित किया जा सकता है। लेकिन छोटे और मध्यम आकार के प्रतिष्ठानों में, शायद ही कोई इससे परेशान होता है - इसे लागू करना बहुत कठिन और महंगा है। हालाँकि बड़ी परियोजनाओं के लिए, जहाँ हम प्रति घंटे हजारों क्यूबिक मीटर के बारे में बात कर रहे हैं, ऐसे हीट एक्सचेंज सिस्टम 2-3 वर्षों में अपने लिए भुगतान कर देते हैं।

व्यावहारिक सलाह: हमेशा आदर्श परिस्थितियों में नहीं, बल्कि 70% और 50% लोड पर विशिष्ट ऊर्जा खपत (kWh/Nm3 नाइट्रोजन) की विस्तृत गणना का अनुरोध करें। यह इन तरीकों में है कि कई सस्ते इंस्टॉलेशन "ढीले" होने लगते हैं? दक्षता के संदर्भ में.

अभ्यास से मामला: यह कब सस्ता है? एक दीर्घकालिक निर्माण परियोजना में बदल गया

एक धातुकर्म संयंत्र में एक परियोजना थी। शुद्धिकरण के लिए नाइट्रोजन की आवश्यकता थी, शुद्धता मामूली थी - 98%। खरीदारों ने बाज़ार में सबसे सस्ता ऑफ़र चुना। इंस्टॉलेशन स्थापित और लॉन्च किया गया था. एक महीने बाद, समस्याएं शुरू हुईं: उत्पादकता में गिरावट, दबाव बढ़ गया। विशेषज्ञ पहुंचे, विज्ञापनदाताओं को खोला - और वहां गड़बड़ी थी। यह पता चला कि आपूर्तिकर्ता ने केवल कोलेसेंट वाले की आपूर्ति करके बढ़िया तेल प्री-फ़िल्टर पर बचत की। दबाव में बदलाव के कारण तेल के कण आणविक छलनी से गुजरे और कसकर पक गए। डाउनलोड को पुनर्स्थापित करना असंभव था.

कहानी एक परीक्षण और एक नई स्थापना की खरीद के साथ समाप्त हुई, लेकिन एक अलग आपूर्तिकर्ता से। उत्पादन डाउनटाइम की लागत फ़िल्टर पर बचाए गए 15 हजार डॉलर से दस गुना अधिक है। यह उदाहरण अच्छी तरह से दर्शाता है कि सहायक उपकरणों की विश्वसनीयता और सही कॉन्फ़िगरेशन "सस्तापन" की अवधारणा का एक अभिन्न अंग है। लंबी अवधि में.

कभी-कभी इसे न खरीदना भी बेहतर होता है, बल्कि पूर्ण सेवा के साथ इंस्टॉलेशन को पट्टे पर देना बेहतर होता है। कंपनी नाइट्रोजन के प्रति घन मीटर एक निश्चित राशि का भुगतान करती है, और सभी रखरखाव, मरम्मत और दक्षता के मुद्दे ठेकेदार पर आते हैं। कई मध्यम आकार के उद्यमों के लिए यह "सबसे सस्ता" है। और एक परेशानी मुक्त विकल्प। वैसे, ऊपर बताई गई जैसी इंजीनियरिंग कंपनियां भी ऐसी सेवाएं पेश करती हैं।चेंगदू यिझी प्रौद्योगिकी कंपनीजो ऑडिट से सेवा तक परियोजना का नेतृत्व करते हैं।

परिणाम: तो "सस्ते उत्पादन" का क्या मतलब है?

संक्षेप में कहें तो, सोखना द्वारा सस्ता नाइट्रोजन उत्पादन सूची में न्यूनतम कीमत नहीं है। यह 5-10 वर्षों में स्वामित्व की इष्टतम कुल लागत (टीसीओ) है। इसमें शामिल हैं: उचित प्रारंभिक मूल्य, कम और स्थिर ऊर्जा खपत, उपभोग्य सामग्रियों (छलनी, वाल्व, फिल्टर तत्व) की लंबी सेवा जीवन, न्यूनतम रखरखाव आवश्यकताएं और उच्च सिस्टम उपलब्धता।

यह जादू से नहीं, बल्कि सक्षम इंजीनियरिंग द्वारा प्राप्त किया जाता है: ग्राहक की विशिष्ट स्थितियों के लिए सभी घटकों का सही चयन, उच्च गुणवत्ता वाली स्थापना और कमीशनिंग, साथ ही स्पष्ट संचालन नियम। एक चीज़ पर बचत (उदाहरण के लिए, सुखाने की प्रणाली पर) का अर्थ है स्पष्ट रूप से दूसरे क्षेत्र में लागत में वृद्धि (अवशोषक को बदलने पर)।

इसलिए, मेरी मुख्य सलाह: न केवल एक उपकरण आपूर्तिकर्ता की तलाश करें, बल्कि एक ऐसे भागीदार की तलाश करें जो आपकी तकनीकी प्रक्रिया में गहराई से उतरने और एक संतुलित समाधान पेश करने के लिए तैयार हो। कभी-कभी यह एक साधारण मानक पीएसए होगा, कभी-कभी यह हाइब्रिड सिस्टम होगा, कभी-कभी यह किराये पर होगा। बचत की कुंजी वास्तविक जरूरतों का पर्याप्त रूप से आकलन करना और अनावश्यक सुविधाओं से बचना है जिनके लिए आपको बाद के वर्षों में भुगतान करना होगा। वस्तुतः यही सब दर्शन है।