Kokį vaidmenį atlieka fluoropolimerų mainai aušinant karštą kaustinę sodą chloro{0}}šarminiuose augaluose?

Karšta koncentruota kaustinė soda yra žinomai priešiška metalams, todėl nerūdijančio plieno įtrūkimai dėl korozijos įtrūkimai ir plačiai paplitusi daugelio lydinių korozija. Chlor-šarminiams augalams reikalinga šilumokaičio medžiaga, kuri galėtų sėkmingai atlaikyti 50 procentų natrio hidroksido atšaldymą nuo ląstelės temperatūros iki laikymo temperatūros.

Chloras{0}}Šarmų augalai: kaustinės sodos aušinimas
Elektrolizuojant natrio chloridą chloro-šarmų gamyklose susidaro natrio hidroksidas (NaOH). Pagaminta kaustinė soda paprastai būna 32-50% koncentracijos diapazone esant 80-100°C temperatūrai. Šis produktas turi būti atvėsintas iki maždaug . 40-50°C prieš sandėliuojant arba siunčiant tolesniam apdorojimui. Tinkamas šio šarminio tirpalo aušinimas yra būtinas proceso saugumui ir veiksmingumui.

Tirpalas yra labai korozinis ir reikalauja šilumokaičių, kurie gali atlaikyti aukštą temperatūrą ir kaustines sąlygas be degradacijos ar ankstyvo gedimo.

Medžiagos iššūkis aušinant kaustinę soda
Pagrindinė karštos kaustinės sodos aušinimo problema yra agresyvus natrio hidroksido elgesys aukštoje temperatūroje. Karšta kaustinė soda gali sukelti nerūdijančio plieno, net ir korozijai atsparaus 316L klasės, įtrūkimų koroziją (SCC). SCC yra ypač problematiška tais atvejais, kai medžiaga yra veikiama aukštų temperatūrų ir šarminių sąlygų, dėl kurių gali atsirasti katastrofiškų šilumokaičio gedimų.

Nikelio lydiniai, tokie kaip Nickel 200 ir Hastelloy, yra atsparūs kaustinei sodai, tačiau jie yra brangūs ir nebūtinai yra ekonomiškiausia alternatyva didelio masto aušinimo reikmėms. Čia atsiranda fluoropolimerai, tokie kaip PTFE ir PFA.

Kodėl fluoropolimeriniai šilumokaičiai yra geriausias kaustinės sodos aušinimo pasirinkimas
Fluoropolimeriniai šilumokaičiai, ypač pagaminti iš PTFE (politetrafluoretileno) ir PFA (perfluoralkoksi) fluoropolimerų, turi keletą svarbių pranašumų aušinant kaustinę sodą:

Bendras atsparumas šarminei sodai: Agresyvus kaustinės sodos pobūdis nėra problema nei PTFE, nei PFA, net esant didžiausiai koncentracijai (iki 50%) ir temperatūrai (iki 110 °C). Tai pašalina medžiagos degradacijos ir gedimo galimybę,

Įtempių korozijos įtrūkimų (SCC) prevencija Skirtingai nuo metalų, fluorpolimerai nėra jautrūs SCC šarminėmis sąlygomis. Dėl to jie yra tinkama medžiaga karštai kaustinės sodos naudojimui.

Ekonomiškas-Efektyvus sprendimas: daug nikelio turintys lydiniai yra atsparūs kauslinei sodai, bet yra daug brangesni. Daugeliui chloro -šarminių įrenginių pigesni fluoropolimerai, tokie kaip PTFE ir PFA, yra ekonomiškesnė alternatyva, užtikrinanti reikiamą atsparumą.

Šilumokaičių konfigūracijos Apvalkalo{0}}ir Karšta kaustinė medžiaga praeina per fluoropolimero vamzdžius, o korpuso pusėje pumpuojamas aušinimo vanduo arba kitas šilumos perdavimo skystis, kuris užtikrina efektyvų ir pastovų šilumos perdavimą.

Fluoropolimeriniai šilumokaičiai yra patikimas ir ekonomiškas sprendimas karštos kaustinės sodos aušinimo chloro-šarmų gamyklose problemą, išvengiant problemų ir didelių metalų sąnaudų tokiomis sunkiomis sąlygomis.

Techninės problemos
NaOH koncentracija. Kaustinė soda paprastai yra nuo 32 iki 50%. Tai sukelia didelių problemų pasirenkant medžiagą.

Temperatūros diapazonas: Kaustinė soda paprastai atšaldoma iki 80–100 °C temperatūros diapazono, kuris atitinka PTFE temperatūros toleranciją (iki 110 °C). PFA gali būti tinkamas naudoti aukštesnėje temperatūroje, nes jis pasižymi aukštesne temperatūra.

Atsparumas korozijai: PTFE ir PFA naudojimas pašalina įtempių korozijos įtrūkimų riziką šarminėje aplinkoje, taip užtikrinant ilgalaikį šilumokaičio sistemos patikimumą{0}}.

Medžiagų palyginimo lentelė
Medžiagos atsparumo korozijai temperatūros riba|Kaina|Tinka kaustinės soda aušinimui
316 l nerūdijančio plieno Jautri SCC karštoje kaustikojeAukštas Iki 300°CNNerekomenduojama atšaldyti pašildytą kaustinę sodą.
Nikelis 200 (UNS N02200)Brangus ir atsparus kauslinei sodai Labai Aukštas iki 300°C Tinka, bet brangus Puikus atsparumas kauslinei sodai PTFEU iki 110°C Žemas Tinka kaustinės sodos aušinimui
PFA Labai geras atsparumas kaustinei sodai. Iki 260 laipsnių Vidutinis Puikiai tinka naudoti aukštoje temperatūroje
Santrauka
Fluoropolimeriniai šilumokaičiai, ypač PTFE ir PFA, yra patikrintas, neatsiejamas sprendimas karštai kaustinės sodos aušinimui chloro-šarmų gamyklose. Šios medžiagos pašalina įtempių korozijos įtrūkimus ir yra geriau atsparios agresyviam natrio hidroksido pobūdžiui. Fluoropolimeriniai šilumokaičiai yra ekonomiškai-efektyvi alternatyva daug-nikelio lydiniams ir padeda užtikrinti efektyvų ir saugų kaustinės sodos aušinimo sistemų veikimą.

Chloro{0}}šarmų gamyklose labai svarbu pasirinkti medžiagą, kad būtų išvengta neigiamo korozijos ir įtrūkimų poveikio. Fluoropolimeriniai šilumokaičiai yra ekonomiškai efektyvi alternatyva be rūpesčių-dirbti sudėtingomis šarminėmis sąlygomis.