একটি ক্রমাগত-প্রবাহ বর্জ্য অ্যাসিড নিরপেক্ষকরণ ব্যবস্থা অবশ্যই আগত অ্যাসিড (পরিবর্তনশীল তাপমাত্রা, সাধারণত 20-80 ডিগ্রি) একটি সেট পয়েন্টে (যেমন, সর্বোত্তম প্রতিক্রিয়ার জন্য 60 ডিগ্রি) বেস যোগ করার আগে বাড়াতে হবে। প্রয়োজনীয় হিটার ওয়াটেজ গড় ইনলেট তাপমাত্রার উপর ভিত্তি করে নয় বরং সর্বাধিক প্রবাহ হারে সবচেয়ে খারাপ-কেস (শীতলতম) ইনলেট তাপমাত্রার উপর ভিত্তি করে। ইনলেট তাপমাত্রা 20 ডিগ্রী থেকে 80 ডিগ্রী পরিবর্তিত একটি সিস্টেমের জন্য, সবচেয়ে ঠান্ডা ক্ষেত্রে (20 ডিগ্রী) সর্বাধিক শক্তি প্রয়োজন। সূত্র: P=ṁ × c_p × (T_set – T_in_min) / η, যেখানে ṁ হল সর্বাধিক ভর প্রবাহের হার (kg/s), c_p হল নির্দিষ্ট তাপ (J/kg·K), T_set হল লক্ষ্য তাপমাত্রা, T_in_min হল সর্বনিম্ন ইনলেট তাপমাত্রা, এবং η হল হিটারের দক্ষতা (0.95)। 10 L/মিনিট (0.167 kg/s), 15% HCl (c_p≈3,600 J/kg·K), টার্গেট 60 ডিগ্রী , ইনলেট মিনিট 20 ডিগ্রী , η=0.93: P=0.167 × 3,600 × 40, {{4} / {{4}, ., W=25.9 kW. হিটারের মাপ যদি গড় ইনলেটের (50 ডিগ্রি) হয়, তাহলে শক্তি অর্ধেক হবে (12.5 কিলোওয়াট) - ঠান্ডা শুরুর জন্য অপর্যাপ্ত। সর্বদা সর্বাধিক প্রবাহে সবচেয়ে ঠান্ডা খাঁড়ি জন্য আকার.
পরিবর্তনশীল ইনলেট তাপমাত্রা: ডিজাইন কৌশল
বর্জ্য অ্যাসিড নিরপেক্ষকরণ সিস্টেমগুলি প্রায়শই স্টোরেজ ট্যাঙ্ক বা ওঠানামা তাপমাত্রা সহ প্রক্রিয়াগুলি থেকে অ্যাসিড গ্রহণ করে। শীতকালে, অ্যাসিড 20 ডিগ্রি হতে পারে; গ্রীষ্মে, 80 ডিগ্রি। 20 ডিগ্রির জন্য একটি একক হিটার অ্যাসিডকে অতিরিক্ত গরম করবে যখন ইনলেট 80 ডিগ্রি হবে (প্রস্থান করার তাপমাত্রা সেটপয়েন্ট অতিক্রম করবে)। সমাধান হল একটি পরিবর্তনশীল পাওয়ার কন্ট্রোলার (SCR) এবং একটি নিম্নধারার তাপমাত্রা সেন্সর সহ একটি হিটার ব্যবহার করা। নিয়ামক প্রস্থান তাপমাত্রা বজায় রাখার জন্য শক্তি সামঞ্জস্য করে। সবচেয়ে খারাপ ক্ষেত্রে (সর্বনিম্ন ইনলেট, সর্বোচ্চ প্রবাহ) জন্য হিটারের মাপ করা আবশ্যক, কিন্তু ইনলেট গরম হলে কন্ট্রোলার শক্তি কমিয়ে দেবে।
বিকল্পভাবে, তাপমাত্রা দ্বারা পর্যায়ভুক্ত একাধিক হিটার ব্যবহার করুন: যেমন, একটি 15 কিলোওয়াট হিটার যা সর্বদা চলে, এছাড়াও একটি 10 কিলোওয়াট হিটার যেটি শুধুমাত্র ইনলেটের সময় সক্রিয় হয়<40°C, plus a 5 kW heater for inlet <25°C. This provides energy efficiency without overshoot.
সাইজিং উদাহরণ: পরিবর্তনশীল ইনলেট 20-80 ডিগ্রি, প্রবাহ 15 লি/মিনিট, লক্ষ্য 60 ডিগ্রি
| ইনলেট টেম্প (ডিগ্রী) | ΔT প্রয়োজনীয় (ডিগ্রী) | প্রয়োজনীয় শক্তি (কিলোওয়াট) | হিটার আকার প্রয়োজন | কন্ট্রোলার অ্যাকশন |
|---|---|---|---|---|
| 20 | 40 | 38.8 | 40 কিলোওয়াট | সম্পূর্ণ শক্তি |
| 30 | 30 | 29.1 | 40 কিলোওয়াট | 73% শক্তি |
| 40 | 20 | 19.4 | 40 কিলোওয়াট | 48% শক্তি |
| 50 | 10 | 9.7 | 40 কিলোওয়াট | 24% শক্তি |
| 60 | 0 | 0 | 40 কিলোওয়াট | বন্ধ (বাইপাস) |
| 70 | –10 | -9.7 (ঠান্ডা প্রয়োজন) | N/A | কুলিং যোগ করুন |
যদি ইনলেট সেটপয়েন্ট (70 ডিগ্রী, লক্ষ্য 60 ডিগ্রী) অতিক্রম করে, হিটারটি বন্ধ করতে হবে এবং একটি কুলিং ডিভাইস (হিট এক্সচেঞ্জার) ব্যবহার করতে হবে। নিরপেক্ষকরণ সিস্টেম সাধারণত এই ধরনের ক্ষেত্রে একটি কুলিং লুপ অন্তর্ভুক্ত করে।
ফ্লো রেট এবং ইনলেট রেঞ্জ দ্বারা হিটার নির্বাচন টেবিল
| সর্বোচ্চ প্রবাহ (লি/মিনিট) | অ্যাসিডের ধরন | c_p (J/kg·K) | ইনলেট মিন (ডিগ্রী) | লক্ষ্য (ডিগ্রী) | প্রয়োজনীয় শক্তি (কিলোওয়াট) | প্রস্তাবিত হিটার (কিলোওয়াট) | কন্ট্রোল টাইপ |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 5 | 10% HCl | 3,800 | 15 | 55 | 13.4 | 15 | SCR |
| 10 | 15% H₂SO₄ | 3,500 | 20 | 60 | 25.1 | 30 | SCR |
| 15 | 20% HNO₃ | 3,200 | 10 | 50 | 34.3 | 36 | মঞ্চস্থ (20+16) |
| 20 | মিশ্র অ্যাসিড | 3,400 | 20 | 65 | 55.4 | 60 | SCR |
| 30 | 10% H₃PO₄ | 3,600 | 25 | 70 | 87.6 | 90 | মঞ্চস্থ (50+40) |
| 50 | পাতলা অ্যাসিড | 4,000 | 15 | 60 | 161 | 180 | একাধিক হিটার + SCR |
ব্যবহারিক বিবেচনা
ন্যূনতম প্রবাহ ইন্টারলক: প্রবাহ বন্ধ হলে, শুষ্ক-আগুন প্রতিরোধ করতে হিটারটি 2 সেকেন্ডের মধ্যে বন্ধ হয়ে যেতে হবে।
তাপীয় ভর: হিটার তাপ জড়তা আছে. কন্ট্রোলার খুব আক্রমণাত্মক হলে ওভারশুট সম্ভব। ইনলেট তাপমাত্রা থেকে ফিড-ফরওয়ার্ড সহ একটি পিআইডি ব্যবহার করুন।
চাপ ড্রপ: হিটার প্রতিরোধের যোগ করে. একটি 40 কিলোওয়াট হিটারের জন্য (2.5 মি লম্বা, 32 মিমি ওডি কয়েল), চাপ 0.2-0.5 বার হতে পারে। পাম্প সাইজিং এর জন্য অ্যাকাউন্ট.
ইনস্টলেশন: সম্পূর্ণ ভিজে যাওয়া নিশ্চিত করতে এবং বায়ু পকেট প্রতিরোধ করতে একটি পাইপ টি (নীচ থেকে উপরে প্রবাহ) উল্লম্বভাবে হিটার মাউন্ট করুন।
ক্ষেত্রের উদাহরণ
একটি বর্জ্য শোধনাগারের একটি নিরপেক্ষকরণ ব্যবস্থা ছিল যা 12 লি/মিনিট 18% H₂SO₄ শোধন করে। ইনলেট 18 ডিগ্রী থেকে 65 ডিগ্রী পর্যন্ত পরিবর্তিত হয়। লক্ষ্য ছিল 55 ডিগ্রি। আসল হিটারটির আকার ছিল 25 কিলোওয়াট (গড় ইনলেট 40 ডিগ্রি)। শীতকালে, প্রস্থান তাপমাত্রা ছিল মাত্র 48 ডিগ্রি। প্ল্যান্টটি এটিকে একটি 40 কিলোওয়াট হিটার এবং একটি SCR কন্ট্রোলার দিয়ে প্রতিস্থাপিত করেছে। সিস্টেমটি এখন 55 ডিগ্রী ± 2 ডিগ্রী সারা বছর- বজায় রাখে। বড় হিটারের দাম 800 বেশি, কিন্তু 800 বেশি, কিন্তু অপর্যাপ্ত নিরপেক্ষতা থেকে 5,000 ব্যাচ প্রত্যাখ্যান।
উপসংহার: কোল্ডেস্ট ইনলেট × সর্বোচ্চ প্রবাহের জন্য সাইজ, SCR কন্ট্রোল ব্যবহার করুন
পরিবর্তনশীল ইনলেট তাপমাত্রা (20-80 ডিগ্রী) সহ একটি ক্রমাগত-প্রবাহ বর্জ্য অ্যাসিড নিরপেক্ষকরণ সিস্টেমের জন্য, সর্বাধিক প্রবাহ হারে প্রত্যাশিত শীতলতম ইনলেট তাপমাত্রার উপর ভিত্তি করে হিটার ওয়াটেজ নির্বাচন করুন - গড় নয়। ইনলেট গরম হলে শক্তি কমাতে একটি SCR কন্ট্রোলার ব্যবহার করুন। সূত্র P=ṁ × c_p × (T_set – T_in_min) / η নামমাত্র আকার প্রদান করে। ফাউলিং এবং ভোল্টেজ পরিবর্তনের জন্য 10-20% মার্জিন যোগ করুন। প্রশস্ত ইনলেট রেঞ্জের জন্য (যেমন, 20-80 ডিগ্রি), শক্তি দক্ষতার জন্য স্টেজড হিটার বা একাধিক ছোট হিটার বিবেচনা করুন। সবচেয়ে খারাপ{19}}কেস ইনলেট সবচেয়ে বেশি শক্তি দাবি করে। এটি উপেক্ষা করুন, এবং সিস্টেম শীতকালে ব্যর্থ হয়। সবচেয়ে ঠান্ডা দিনের জন্য পরিকল্পনা করুন, এবং সিস্টেম প্রতিদিন কাজ করে। অ্যাসিড উষ্ণ হতে পারে, তবে হিটারটি ঠান্ডা হওয়ার জন্য প্রস্তুত থাকতে হবে। সবচেয়ে খারাপ জন্য আকার, বাকি জন্য নিয়ন্ত্রণ. সেটা হল ইঞ্জিনিয়ারিং।
