Renkantis medžiagas chemijos gamybos bokštams, būtina žinoti, su kokiomis cheminėmis medžiagomis bus dirbama. Paimkime pavyzdžiui formaldehidą – tai gana agresyvi medžiaga, turinti stiprių korozinių savybių. Daugelis gamybos operatorių asmeniškai yra matę, kaip ši cheminė medžiaga laikui bėgant „surauną metalines paviršius, sukeldama rimtus pažeidimus ir galiausiai – įrangos gedimą. Todėl bokštams, kuriuose naudojamas formaldehidas, reikia medžiagų, kurios atlaikytų koroziją kur kas geriau nei standartinės galimybės. Šiose situacijose gerai veikia nerūdijančių plieno lydinių ir kai kurių polimerinių kompozitų medžiagos, nors dažnai atsirenkant galutinį variantą tenka atsižvelgti į kainą, ypač pramoninėse aplikacijose.
Etilenglikolis, parenkant medžiagas, sukelia unikalių problemų dėl jo kitokio elgesio lyginant su kitomis medžiagomis. Tai, kas daro šią medžiagą įdomią, yra tai, kad ji išlaiko daug aukštesnę temperatūrą nei daugelis kitų alternatyvų, todėl ji gerai veikia sistemose, kuriose dažnai vyksta agregatinės būklės pokyčiai. Inžinieriai, parenkant medžiagas, kurios būtų naudojamos kartu su etilenglikoliu, turi rasti tokią medžiagą, kuri neardytų nuo šiluminės apkrovos ir ilgainiui nepradėtų blogai reaguoti su chemine medžiaga. Tiriant, kas vyksta tarp etilenglikolio ir įvairių konstrukcinių medžiagų, tampa aišku, kodėl būtent specialiai parinktos medžiagos yra tokios svarbios bokštams, sukurtiems dirbti su šiuo skysčiu. Kai kurios medžiagos tiesiog per trumpą laiką susidėvi arba pradeda kirsti po pakartotinio poveikio ciklų.
Chemijos pramonės įrenginiuose polipropilenas vis dažniau naudojamas kaip medžiaga, kuria kovojama su korozija ten, kur tradicinės metalinės medžiagos tiesiog žūsta. Ši medžiaga atlaiko įvairias chemines reakcijas ir sunkias sąlygas, kurios per trumpą laiką sunaikintų plieną ar kitus metalus. Dėl to daugybė inžinierių šiuo metu pereina prie polipropileno bokštų komponentams. Svarbiausia yra tai, kiek ilgai įranga tarnauja prieš būnant reikia keisti. Polipropileno dalys paprastai tarnauja kur kas ilgiau nei jų metaliniai atitikmenys ir ekstremaliomis sąlygomis ne taip dažnai sugenda, todėl ilgainiui sutaupoma priežiūros ir prastojo laiko išlaidų.
Polimeriniai medžiagos yra daugelyje formų, kurios atlaiko cheminį suardymą, o tai yra labai svarbu, kai tenka dirbti su korozinėmis medžiagomis. Gamintojai kuria šiuos plastikus taip, kad jie galėtų kontaktuoti su įvairiomis cheminėmis medžiagomis, todėl jie turi pranašumą prieš senesnes medžiagas, kurios linkusios greičiau degraduoti. Praktiški tyrimai parodė, kad šie polimerai tarnauja ilgiau ir rečiau suyra agresyviose cheminėse sąlygose, palyginti su metalais ar kitomis tradicinėmis medžiagomis. Tiems, kurie valdo chemijos gamyklas, verta apsvarstyti tokius variantus kaip polipropilenas, kad būtų galima efektyviai spręsti tas užgaidas korozijos problemas, kurios kelia priešinimąsi įrenginiams ir infrastruktūrai.
Kai kalbama apie etileno gamybą, medžiagų atsparumas iš tiesų yra svarbus, nes jos susiduria su dideliu karščiu ir cheminiais reagentais per apdorojimo procesą. Apie kurias mes kalbame čia nuolat veikiamos pačiu etilenu ir visomis kitomis medžiagomis, kurios palydi šį procesą. Šios medžiagos nėra švelnios ir jos pamažu suardo silpnesnes medžiagas, kol šios pradeda kirsti. Todėl tinkamų medžiagų pasirinkimas tampa labai svarbus gamyklų operatoriams. Jiems reikia komponentų, kurie nežlugtų vos po kelių mėnesių veikiant ekstremalioms sąlygoms, kai viskas aplink stengiasi ištirpinti arba sugadinti jas korozijos būdu.
Specialistai pastebi, kad medžiagos, geriau atlaikančios etileno apdorojimo procesus, tampa vis populiaresnės. Kuo jos ypatingos? Jos ilgiau išlaiko savo savybes veikiamos sunkių sąlygų, todėl chemijos gamyklų darbas yra sklandesnis ir rečiau kyla pertraukimų. Kai įmonės glaudžiai bendradarbiauja su patyrusiais inžinieriais ir parenka medžiagas, atsižvelgiant į faktines procesų reikmes, jos užtikrina patikimą įrenginių veikimą iš metų į metus. Svarbu ne tik pasirinkti medžiagą iš katalogo – tai yra protingos investicijos, kurios atsipirks per ilgam veikimo laikui, o ne per kelis mėnesius.
Projektuojant kolonų vidinius komponentus, inžinieriams reikia rimtai įvertinti temperatūros ir slėgio sąlygas, su kuriomis šie komponentai susidurs ilgainiui. Teisingas sprendimas yra labai svarbus, kad operacijos būtų atliekamos saugiai ir efektyviai metų metus. Imkime, pavyzdžiui, medžiagos pasirinkimą – nerūdijantis plienas ir Hastelloy yra populiarūs variantai, nes jie gerai atlaiko temperatūros svyravimus ir išlaiko konstrukcinį vientisumą esant dideliam slėgiui, kuris dažnai būna cheminių procesų įrenginiuose. Pramonės duomenys rodo, kad kai medžiagos atsparios ekstremaliam karščiui, įrangos gedimų mažėja maždaug 30 %. Toks mažėjimas leidžia gerokai padidinti gamyklų patikimumą, todėl patyrę inžinieriai praleidžia daug laiko vertindami įvairias medžiagų parinktis prieš galutinai projektuodami kolonas, kurios turi nuosekliai veikti nepaisant kintančių aplinkos sąlygų.
Tinkamos personalizacijos tinkamumas yra svarbus, kai kalbama apie efektyvų polimerizacijos procesą. Juk šiems darbui reikia griežtai kontroliuoti temperatūrą, slėgį ir kitus aplinkos veiksnius. Daugelis augalų dabar montuoja reguliuojamus vidinius įrenginius kartu su specialiais švirkštais, kurie iš tikrųjų padidina polimerų susidarymo ir atkūrimo iš sistemos efektyvumą. Pramonės duomenys rodo, kad pritaikytos bokštinės yra geresnės už įprastą įrangą, nes viduje sukuria geresnes reakcijos sąlygas. - O už tai? Didesnės gamybos pajamos, o mažiau žaliavų švaistoma. Tai labai svarbu šiandieninėje rinkoje, kur įmonėms reikia suderinti pelningumą su ekologiškomis iniciatyvomis. Dauguma gamintojų mano, kad investuojant į tinkamą bokšto projektą, ilgainiui bus naudinga tiek finansiniu, tiek aplinkos požiūriu.
Svarbu tinkamai suprojektuoti tekėjimo dinamiką dirbant su pavojingomis lengvai garuojančiomis cheminėmis medžiagomis, nes tai daugeliu atvejų daro įtaką operacijų efektyvumui. Reaktoriuose esanti įranga, kuri kontroliuoja tokius parametrus kaip medžiagos tekėjimo greitis, medžiagos užlaikymo trukmė ir koks yra atskyrimo efektyvumas, daro įtaką galutiniam rezultatui. Paimkime, pavyzdžiui, specialius pertvaras ir lėkštutes – jos padeda sklandžiau judėti skysčiams ir geriau atskirti, nei būtų be jų, todėl gamybos našumas išlaikomas reikiamame lygyje. Tyrimai parodė, kad tokie konstrukcinių sprendimų patobulinimai daugeliu atvejų gali padidinti gamybą apie 25 %. Toks skaičius parodo, kiek svarbu tinkamai suprojektuoti tekėjimo schemas, kad procesai veiktų efektyviau.
Verta paminėti, kaip skirtingos cheminių kolonų konfigūracijos veikia efektyvų darbą, ypač lyginant plokštelinių ir užpildytų kolonų sistemas. Plokštelinės sistemos sudarytos iš kelių perforuotų plokščių, sukrautų viena ant kitos. Tokios konfigūracijos gana gerai užtikrina skirtingų fazės sąveiką masių perdavimo metu, todėl medžiagos skiriamos veiksmingiau. Kita vertus, užpildytos kolonos naudoja įvairius užpildymo medžiagų tipus, kad būtų skatinamas glaudesnis skysčių kontaktas. Daugelis gamyklų šias laiko pigesnėmis eksploatacijai, nes joms reikia mažiau energijos. Tikslios našumo charakteristikos, tokios kaip masių perdavimo veiksmingumas, tarp šių variantų gali gerokai skirtis. Apibendrinant, plokštelinės sistemos geriau veikia esant didesnėms srauto reikšmėms, tačiau yra ir kompromisinės situacijos. Kai kuriais atvejais pranašesnės būna užpildytos kolonos, nes jos paprastesnės prižiūrėti ir rečiau reikia keisti jų dalis. Daugelyje pramonės rekomendacijų nurodoma, kad užpildytos kolonos yra tinkamesnės naudoti didelio masto operacijoms, kur reikšmingi slėgio kritimo rodikliai daro įtaką kasdieniam funkcioniavimui.
Mistui naikinantys įrenginiai yra būtini komponentai etilenglikolio atkūrimo sistemose, kurios naudojamos cheminėse apdirbimo kolonose, padedantys sumažinti žalingus išmetimus ir kartu padidinti visos sistemos našumą. Pagrindinė šių įrenginių funkcija – sugauti mikro lašelius iš garų srautų, kuri tai leidžia atkurti etilenglikolį – svarbų cheminį produktą, naudojamą įvairiose pramonės šakose. Šiuolaikiniai misto naikiklių dizainai prisitaikė prie skirtingų eksploatacinių sąlygų, todėl jie tampa efektyvesni ir reikalauja rečios priežiūros nei senesnės kartos modeliai. Paimkime, pavyzdžiui, polipropilenu pagrįstus aukšto efektyvumo vienetus; jie siūlo geresnę lankstumo savybę kintančiomis sąlygomis ir atlaiko koroziją bei mechaninį poveikį laikui bėgant. Pramonės duomenys rodo, kad įmonės, atnaujinusios iki šiuolaikinės misto naikinimo technologijos, paprastai pasiekia išmetimų sumažėjimą apie 30% ar daugiau, kartu pagerinant etilenglikolio išeigą, kuri leidžia gauti realius kaštų taupymo rezultatus gamyklų operatoriams.
Tai, kaip suprojektuoti distributoriai, leidžia pasiekti visą formaldehido absorbcijos naudą cheminėse kolonose. Geri distributorių sistemos vienodai paskirsto srautus ir neleidžia problemoms, tokioms kaip kanalizavimas ar užliejimas, trikdyti viso proceso. Tokios savybės kaip plokščių skylės, specialūs pertvaros ir sukurtos tekėjimo kryptys padeda tinkamai paskirstyti formaldehidą per visą absorbavimo terpę, todėl reakcijos vyksta geriau ir greičiau. Įvairių distributorių konfigūracijų analizė parodė realų padidėjimą formaldehido absorbcijos efektyvumo, kas rodo, kodėl svarbu individualizuotas inžinerinis sprendimai. Vienas neseniai paskelbtas straipsnis „Chemical Engineering Progress“ parodė, kad sudėtingos distributorių konstrukcijos iš tikrųjų veiksmingesnės nei paprastesnės, nurodydamos būdus, kaip operatoriai gali padidinti savo gamyklų našumą neperkant brangios įrangos.
Kai polipropileno bokštuose atsiranda nešvarumų, tai labai paveikia operacijų kokybę, sukelia daugiau prastovų ir didesnes priežiūros išlaidas visoje linijoje. Pagrindinė problema kyla dėl įvairių medžiagų kaupimosi šiuose sistemose – įsivaizduokite dulkės, įrą, net biologinį augimą – kurios užkimša sistemas ir trikdo tiek skysčių tekėjimą, tiek šilmainių savybių efektyvumą. Pramonės specialistai nustatė, kad yra būdų kovoti su šia problema dar prieš ji darosi nekontroliuojama. Specialių sluoksnių ant paviršių naudojimas padeda išvengti dalelių ilgalaikio prilipimo, o nuoseklios valymo procedūros užtikrina, kad tarp inspekcijų nesikaupia pernelyg daug nešvarumų. Atsižvelgiant į realius duomenis iš chemijos perdirbimo įmonių, tie, kurie taiko efektyvias nešvarumų kontrolės strategijas, dažnai pastebi prastovų mažėjimą apie 30 procentų. Toks pagerėjimas reiškia geresnius produktyvumo rodiklius ir patenkintus gamyklų vadovus, kurie nebepergyvena dėl netikėtų sustojimų.
Žiūrint į tai, kiek energijos suvartojama pagal sistemas, pagamintas iš polimerų, matyti gana reikšmingų skirtumų lyginant su senesnėmis medžiagomis, kurios buvo naudojamos panašiose srityse. Pagrindinis dalykas yra tas, kad polimerai prastai praleidžia šilumą ir yra lengvesni nei metalai, todėl jiems tinkamai veikti reikia mažiau energijos. Cheminės apdirbimo įmonėms tai reiškia, kad eksploatacijos išlaidos laikui bėgant žymiai mažėja. Kai kurios naujausios įvairių gamybos sektorių studijos rodo, kad pereinant prie polimerinių komponentų reikia maždaug 20 % mažiau energijos. Tokio tipo taupymas leidžia gamyklų vadovams pasiekti ekologinius tikslus, kartu kontroliuojant biudžetą.
Verta įvertinti medžiagas, suderinamas su etilenu, ne tik pagal pradinę kainą. Kai kurios naujesnės medžiagos iš pradžių gali kainuoti daugiau, tačiau reikia įvertinti, kas įvyks vėliau, kai prireiks jas remontuoti ar keisti. Ilgaamžės medžiagos paprastai tarnauja ilgiau tarp keitimų, todėl mažėja tiek keitimų dažnis, tiek pati kiekvieno keitimo kaina. Pramonės ataskaitos rodo, kad įmonės, nuo pat pradžių pasirinkusios tvirtesnes medžiagas, įrenginių eksploatacijos laikotarpiu gali sutaupyti apie 15 procentų. Toks visapusiškas vaizdas leidžia verslo įmonėms priimti protingesnius sprendimus, investuojant į medžiagas savo veiklai.
Perdirbami polimeriniai komponentai tampa svarbūs darnios gamybos praktikoms, nes jie puikiai derasi su apskritiminės ekonomikos idėjomis. Kai įmonės perdirba šiuos medžiagas vietoj nuolatinio naujų medžiagų gamybos, jos sumažina tiek išteklių suvartojimą, tiek taršos lygmenis. Pavyzdžiui, viena cheminė įmonė Vokietijoje praėjusiais metais pradėjo naudoti perdirbtą polipropileną. Jų atliekų srautas sumažėjo apie 30 %, o kas mėnesį sutaupoma tūkstančių eurų sumomis žaliavų išlaidų. Remiantis pramonės duomenimis, kai kurie paprasti plastikai, tokie kaip polipropilenas ir PET, iš tikrųjų yra perdirbami daugiau nei pusę laiko, todėl daugelis gamintojų mieliau renkasi juos uždaromiems ciklams. Pereinant prie tokių medžiagų, įmonės gali sumažinti savo ekologinį pėdsaką ir sumažinti eksploatacinius kaštus. Dauguma gamyklų vadovų, su kuriais kalbėjau, sako, kad pradinės investicijos atsiperka per kelis mėnesius.
Etileno darinių perdirbimo metu išmetamų teršalų kontrolė yra labai svarbi siekiant išlaikyti teisėtus ribinius dydžius ir būti ekologiškai atsakingam. Įmonės paprastai įrengia tokias sistemas kaip dujų valymo įrenginius ir katalitinius konverterius, kad sumažintų kenksmingų išmetamųjų teršalų kiekį. JAV Aplinkos apsaugos agentūros (EPA) nustatytos taisyklės reikalauja gana patikimų sistemų, kad sumažintų taršos lygmenis, todėl daugelis įmonių modernizuoja savo įrangą. Nauji tyrimai, paskelbti aplinkos mokslų leidiniuose, parodė, kad chemijos gamybos įmonės, pritaikiusios naujesnes emisijų kontrolės technologijas, mažino летучiųjų organinių junginių kiekį maždaug ketvirtadaliu. Įmonėms, planuojančioms ilgalaikę veiklą, investicijos į geresnes emisijų kontrolės priemones atsiperka daugeliu aspektų, ne tik užtikrindamos atitikimą dokumentuose. Švaresnis oras taip pat reiškia sveikesnį darbo aplinką ir artimiausioje aplinkoje gyvenančias bendruomenes.
Formalino saugos taisyklės chemijos gamyklėse nėra tik papildomas privalumas – jos yra būtinos, jei norime išvengti nelaimingų atsitikimų ir užtikrinti tinkamą veiklą. Daugelis šių gairių yra tiesiogiai iš reglamentuojančių institucijų, tokių kaip OSHA, kurios nurodo, kokią įrangą būtina naudoti ir kaip darbuotojai turėtų elgtis su šia nuodinga medžiaga. Kai įmonės nepaiso šių taisyklių, netrukdykite blogų dalykų – pradedami gauti finansinius baudas, o žmonės yra veikiami pavojingų formalino koncentracijų. Gamyklos, kurios laikosi tinkamų saugos procedūrų, paprastai užtikrina geresnę apsaugą tiek operacijoms, tiek darbuotojams. Pramonės specialistai puikiai žino, kad šių reglamentų laikymasis nėra tik būdas užpildyti langelius inspektoriams – iš tikrųjų tai reiškia darbo vietų kūrimą taip, kad darbuotojai jaustųsi saugūs kasdien. Geri saugos metodai padeda kurti pasitikėjimą visoje chemijos gamybos srityje – kažką, ką kiekvienas gamyklų vadovas nori išlaikyti.