Далее с холода

Криогеника ставит моратория на новые приложения.

Большинство химических инженеров первого воздействия криогенных будет в том, что небольшая часть их курсов, посвященных технологии разделения воздуха. И для многих, что вполне можно было бы их последней экспозиции к этому вопросу. Air - единицы разделения крупного бизнеса, а также несколько ведущих компаний, которые доминируют в этой области - Air Products, Air Liquide, BOC и Praxair - являются основными работодателями химического и технологов. Но за пределами этих специальностей и нефтеперерабатывающей и нефтехимической промышленности, вопрос был загадкой для инженеров в других местах в химической промышленности процесс (ИПЦ).

Это было недавно признано Air Products и химические вещества, Инк (Аллентаун, Пенсильвания) с запуском своего сайта, <A HREF = "http://www.airproducts.com/cryogenics" целевых = "_blank" относительной = "NOFOLLOW" > www.airproducts.com / криогеники </ A>, пояснив, криогенной техники и ее применения. "Организации сталкиваются с давлением от увеличения правительственных постановлений и других факторов", говорит Диана Маккормик, маркетинга в Европе, крио Air Products "менеджер", и мы часто обнаруживают, что они не могут изучить, или даже не осознает, весь спектр возможностей, которые криогенных предлагает технологии ".

Отчасти эта проблема является лишь одним из безвестности. Что такое криогеники? Одно из определений так: "Исследование экстремально низких температур - раздел физики, исследования причин, последствий и использование экстремально низких температур". Но, как низко является "чрезвычайно низким"? Ну, абсолютного нуля -273,15 ° С, и мы знаем из третьего начала термодинамики, что мы не можем поехать туда. Так что с его фоне воздуха разделения, промышленных криогенных эффективно колеблется от, скажем, температуры твердого диоксида углерода (-78 ° С) до температуры жидкого азота (-196 ° С) - специалист с некоторыми приложениями, использующими жидкого гелия при - 268 градусов C.

По словам Йона Трембли, ведущий инженер Air Products "Приложения Криогенные Центра повышения квалификации в городе Аллентаун, слово" использования "в словаре определение означает очень многое. Он описывает работу приложений центра как "очень сосредоточены, - мы R

Холодная химия

"Будущее криогеники в области холодная реакция - химия яркие и потенциально очень прибыльным", говорит Трембли. В секторе фармацевтики, низкотемпературной органического синтеза часто используется для повышения селективности. Реагенты, такие как N-бутил литий или Виттиг реагентов, могут быть использованы при низкой температуре для производства промежуточных, что после дальнейшей обработки, приводят к продукции с более избирательного подхода.

Реакции могут быть охлаждены с помощью жидкого азота тремя путями - прямо или косвенно semidirectly. Прямой впрыск топлива является наиболее эффективным, но может вызвать проблемы с увлечением, пенясь и местных замерзания. Полупрямых охлаждение с помощью охлаждающих змеевиков или куртки проведения азота в или вокруг судна, а косвенный метод использует вторичный контур охлаждения, теплообменник, содержащего подходящим жидкости теплообмена.

Последний способ является предпочтительным выбором Air Products, а также (Messer Griesheim в Крефельде, Германия) Cryocontrol системы и Air Liquide (Париж, Франция) на Аляске системы. Любое использование жидкого азота в качестве теплоносителя, при соответствующих жидкостей теплообмена с учетом реальных условий процесса - например, Даутерм J, Syltherm XLT или метанола, который используется в Air Products для различных температурным нагрузкам. Мессер есть мобильное устройство экспериментального завода можно на месте испытания этой технологии, в то время как Air Liquide в Аляске подразделения номинальной охлаждения полномочий между 5 и 100 кВт, а, как говорят, хорошо приспособлены к прерывистого охлаждения операций, как в химических процессах партии. Аляска единицы также могут быть оборудованы системами отопления модули для обогрева химической среде. Использование низкого давления пара в качестве источника тепла, охлаждения / обогрева устройство может быть указано, когда реактора должна быть с подогревом, чтобы сэкономить время, возвращаясь к температуре окружающей среды или при более высоких температурах должны быть достигнуты на следующем этапе в синтезе.

Типичные фармацевтического применения криогенного охлаждения нового реактора установлены в общие цели завод Родиа ChiRex (Бостон, Массачусетс) на Холмса фирмы Чапел-сайте в графстве Чешир, Великобритания нового оборудования, установленного подрядчиком ABB Eutech (Чешир, Великобритания ), создает условия для процесса развития и мелкосерийного производства продукции. Завод действует в качестве ведущего в более крупных криогенных процессов на полномасштабную цГМФ в ChiRex (заверенная Good Manufacturing Practice) производственных мощностей для промежуточных и активных фармацевтических ингредиентов. "Реактор предназначен как общего назначения, устройство может работать от -90 ° С до 120'C", объяснил руководитель проекта ABB Jos Маршалла. "Криогенные температуры достигается с помощью жидкого азота, с газообразного азота отходящих газов восстанавливаемых для других целей в рамках борьбы с выбросами ЛОС сайта и инертной объектов".

цГМФ операции также цель недавнее соглашение между Praxair (Danbury, CT) и Халл ° (Хатборо, PA). Praxair будет содействовать использованию криогенных систем охлаждения азота для замораживания сушилками (lyophilizers), сделанный Халл.

Ограничения выбросов ЛОС

Помимо проектирования их из процесса полностью, есть только ограниченное число вариантов для управления проблема выбросов ЛОС. Сжигание, адсорбция углерода и водного очистки имеют свои чемпионы, но криогенных конденсации технологии становится все более популярным вариантом. Системы, основанные на технологии все работы в аналогичным образом. Жидкий азот используется для косвенного охлаждения потока технологического газа. При понижении температуры, так это способность газа для выполнения ЛОС в виде пара. Конденсироваться ЛОС и заморозить на частицы, которые удаляются из газового потока, что позволяет выхлопных потоков с учетом экологических стандартов, а выходить в атмосферу. ЛОС может, при необходимости, быть восстановлены и вторично в этот процесс - как это испарение газа азота для использования в очищении, инертной атмосферы или подушки операций.

Один из крупнейших криогенных систем экологического восстановления строят Air Products для Bristol Myers Squibb на своем новом заводе в Дублине, Ирландия, которую планируется завершить в 2002 году. Выступая в качестве дополнения к системе экологического менеджмента устанавливается на заводе по основным подрядчиком Kvaerner (Лондон, Великобритания, и в Осло, Норвегия), Cryo-Condap система будет использовать жидкий азот предварительного холод ЛОС, как ацетон, этиловый спирт и хлористый метилен, в низких температурах вплоть до -120 градусов C. Система будет обрабатывать ЛОС концентрациях до 450 мг / м ^ 3 ^ SUP, с общим уровнем выбросов составляет 150 мг / м ^ 3 ^ SUP.

"Что отличает Cryo-Condap отдельно от других систем," говорит Стив Роуланд, Великобритании генеральный директор Air Products ", является то, что он способен удовлетворить даже самые строгие руководящие принципы выбросов в единую систему. Это делает его простым в эксплуатации и более экономически эффективным для установки. " Другой стоимость - экономия фактором является способность системы повторного использования азота. Газа, получаемого за счет процесса конденсации, будет использоваться для чистки и одеяло трубопроводов и резервуаров.

Другой Cryo-Condap установки в Валь-де-Rueil сайт Pharmacia SAS во Франции. Здесь две станции ЛОС восстановления решения в области 2000 м ^ ^ SUP 3 / ч выбросов от фармацевтики реакторов и вакуумных насосов с концентрацией ЛОС около 5% по объему. Системы были разработаны с оперативной гибкости в виду, и может реально справиться с потоками от 50 до 2000 м ^ ^ SUP 3 / ч, при концентрации ЛОС от 0,5 до 5%. Суть заключается в том, что в настоящее время производит Pharmacia 10 раза меньше газа, чем нормативное требование.

Аналогично, (Murray Hill, NJ) BOC в Kryoclean ЛОС системы управления также может обрабатывать колебания потоков. Эмиссия тестирования своей системы на сайте корпорации Polaroid осуществляется Air-Токе окружающей среды (Уиллингтон, КТ) показали, что даже в концентрации ЛОС входе была увеличена почти в три раза, блочная Kryoclean системы поддерживается необходимая концентрация розетки. Это делается автоматически регулируя контроля температуры для регулирования потока жидкости азота, при сохранении средней эффективности управления 99,6%.

Cryogrinding

Криогенные уменьшенного размера, можно сказать, будет коммерческий эквивалент погружения резиновый мячик в колбу с жидким азотом и разбив его на куски, положив его на пол. В более технической точки зрения, Air Liquide объясняет его как "контролируемые инъекции жидкого азота в процессе измельчения, которая не только embrittles веществ, землю, но и обеспечивает более высокий уровень производства за счет улучшения потока химических продуктов и снижает остановки из-за засорения".

Однако, как говорит Трембли Air Products, cryogrinding исторически считается дорогим. Тем не менее, Air Products 'криогенных систем рециркуляции призваны свести к минимуму количество жидкого азота требуется правильно размеров шлифовальных систему так, чтобы потери были сведены к минимуму и адекватной Есть рециркуляции и использования холодного газа азота.

В сравнение выполняется независимой немецкой испытательной станции, Air Products "система достигла размером частиц более 90% на 100 м. на значительную экономию средств по сравнению с обычными cryogrinding. Преимущество шлифовальных до такого размера, что она помогает производителям использовать большие объемы вторичного каучука в своих формулировках, сохраняя при этом высокие спецификации физических свойств.

Мессер также предлагает cryogrinding технологии. В дополнение к своей Криоген дробилки и мельницы, которые используются в приложениях похож на Air Products 'Grind Cryo-оборудования, мессер также разработаны совместно с Hoechst техники Cryofine CMS. Постоянный для криогенного micronizing и разделения, Cryofine CMS позволяет материалов с низким шлифовальные свойства быть отшлифованы до 20 м. и ниже. Говорится, что процесс может оказаться подходящим для многих пластиков, воска, фармакологически активные вещества, пигменты, тонеры и металлы, которые могут быть криогенно охрупченном.

Пищевая

В рамках своей политики с целью обеспечения своих промышленных газов заказчикам более эффективно использовать-криогеники, Praxair недавно открыл 45000 м ^ 2 ^ SUP пищевой морозильник оборудования объекта в Вустер, штат Огайо. "Будь то новое, настроить оборудование или возможность для восстановления оборудования, операция может доставить Вустер", говорит менеджер объекта Джерри Паркер.

BOC тоже ищет роста в секторе пищевой промышленности. В прошлом году она создала группу продовольственной Ventures для решения этого $ 100 млн рынка. Последние плоды этого развития новых криогенных морозильник для мясной промышленности. По словам Майкла Ньюмана, менеджер по разработке оборудования для технологического газа Solutions в BOC в группе продовольственных товаров, новая морозильная камера отличается от ранее морозильники удар по двум направлениям. "Прежние системы опирались на механическое охлаждение", говорит он, "в то время как новая морозильная камера сочетает в себе высокие скорости потока воздуха с распыленным жидким азотом для производства непрерывного, последовательного, равномерного замораживания не встречаются в механических морозильных камер. И потому, что покушение морозильная камера работает на многое При низких температурах, чем обычные механические устройства Вы можете достичь более высоких темпов производства в небольших площадей ".

Возможно, наиболее очевидным продуктов питания до воспользовались криогенные технологии мороженого. Недавно Air Products совместно с WCB Ice Cream (Philadelphia, PA) разработать процесс, который позволяет мороженого, формуется на палку, не проблема сцепления. Это Cryo-ЗАО "имеет в настоящее время используется французский мороженого и сорбе производителя Sofraco сделать то, что она называет" 3-D мороженое "- будем надеяться, это не разбиться на куски, если он упал. - Том Нобл