خلاصه
تحقیقات کاتالیستی بر روی ``فرآیند هابر``، که در اینجا بحث شده است، نشان می‌دهد که استفاده از فلو کنترلر های ترمال و فلومترهای شرکت بریزنس می توانند باعث بهبود عملکرد واکنش های شیمیایی گازی شوند. همچنین کنترل دقیق تری بر فرآیند فراهم خواهند کرد.
مقدمه
مثال تحقیق کاتالیستی که در اینجا بحث شده، ``فرآیند هابر`` است. در این فرآیند امونیاک در مقیاس صنعتی برای استفاده در کود ها تولید می شود. ``فرآیند هابر`` با استفاده از یک کاتالیست فلزی در دما و فشارهای بالا، نیتروژن و هیدروژن را به امونیاک تبدیل می کند. تحقیقات کاتالیستی همیشه در حال تکامل است زیرا همواره کاتالیست های بهتری کشف می‌شوند. ``فرآیند هابر`` در ابتدا از اُسمیوم (osmium) به عنوان کاتالیست استفاده می‌کرد. در حال حاضر، نوع کاتالیست بر پایه آهن است.
تحقیقات بر روی کاتالیست ها در یک پلنت آزمایشی صورت می گیرد. یک پلنت آزمایشی با فراهم کردن داده های علمی اولیه ارزشمند درباره واکنش ها، ویژگی های مواد، بازده فرآیندها و موارد دیگر، ریسک های فنی و تجاری مرتبط با پلنت های فرآیندی بزرگ را کاهش می دهد. همچنین این امکان را فراهم می کند که تست هایی که تمام پارامتر ها را شامل می‌شوند از جمله فشار، دما، نرخ جریان و زمان واکنش را پایش کند. هدف این است که بازده فرآیندها را بهبود ببخشیم یا فرآیندهای جدیدی را با بازده های بالاتر توسعه دهیم.
نیازمندی‌های فرآیندی
``فرآیند هابر`` معمولاً با دو فلو کنترلر ترمال مس (MFCs) شرکت بریزنس آغاز می‌شود. یک فلو کنترلر ترمال مس نیتروژن و دیگری هیدروژن را به جریان تزریق می کند. در این فرآیند نسبت N2 به H2، سه به 1 است.فشار و دمای متداول برای این واکنش 1450PSI و 750 تا 930 درجه فارنهایت است.
ویژگی های دستگاه فلو کنترلر
جریان گاز دقیق و قابل تکرار با استفاده از فلوکنترلرهای جرمی برای اطمینان از نسبت دقیق گاز
پایداری طولانی مدت سنسور یا دقت مداوم در طول زمان از طریق پروتکل های ارتباط دیجیتال EtherNet/IP یا PROFINET
تاییدیه های موجود از جمله ATEX، ISO و EMC
پایداری طولانی مدت سنسور یا دقت مداوم در طول زمان از طریق پروتکل های ارتباط دیجیتال EtherNet/IP یا PROFINET
تاییدیه های موجود از جمله ATEX، ISO و EMC
راه حل فرآیندی
دو فلو کنترلر جرمی به طور دقیق جریان گاز حیاتی را اندازه گیری کرده تا واکنش را فعال کنند. پس از انجام فرآیند در بسترهای کاتالیستی، این گاز از راکتور خارج می شود. سپس این گاز از یکسری مبدل حرارتی و کندانسور عبور می کند. پس از ورود به واحد خنک کننده، امونیاک به حالت مایع در می آید. هنگام خروج از واحد خنک کننده، آمونیاک را می توان توسط فلومتر ترمال مس بریزنس اندازه گیری و کنترل کرد.
نتیجه گیری
استفاده از تجهیزات شرکت بریزنس، از جمله فلو کنترلرها و فلومترهای ترمال مس در فرآیند هابر، به بهبود کارایی، افزایش بازده و کاهش مقدار محصولات غیرضروری کمک می‌کند. این نشان می‌دهد که تکنولوژی های مدرن تأثیر قابل ملاحظه ای در بهبود فرآیندهای صنعتی دارند.