هضم نمونه در دمای بالا برای تجزیه و تحلیل عنصری، اصلاح سطح اسیدی اجزای نیمهرسانای دقیق، شستشوی حرارتی منابع معدنی خاکی کمیاب و عملیات حرارتی سنگهای نسوز الزامات سختگیری را برای دستگاههای گرمایشی که در محیطهای اسید معدنی غلیظ در حال جوش کار میکنند، تحمیل میکند. سختافزار گرمایش فلزی متعارف، از جمله فولاد ضد زنگ آلیاژی 316L مولیبدن و تیتانیوم داغ{4} فورج شده، برای مقاومت در برابر حملات خورنده به لایههای غیرفعال اکسید نازک وابسته است. این لایههای محافظ شکننده تحت تأثیر-مدت طولانی- قرار گرفتن در معرض اسید با دمای بالا، تحت تخریب شیمیایی مداوم قرار میگیرند، که منجر به نازک شدن غلاف و آلودگی مایعات فرآیند میشود. با محدودیتهای پیری حرارتی، تجهیزات گرمایشی با روکش پلیمری{9} نمیتوانند جریانهای کاری واکنش اسیدی در دمای بالا را حفظ کنند. این درجهای حرارتی که از سیلیس ذوب شده با خلوص بالا ساخته شدهاند، در شرایط بدون فلوراید{13} واکنشپذیری شیمیایی پایینی با اسید سولفوریک، اسید کلریدریک و اسید فسفریک نشان میدهند. آنها به دسته محدودی از مواد مهندسی تعلق دارند که میتوانند گرمای استاتیکی طولانی مدت را تحت شرایط خدمات اسیدی فوقالعاده-در دمای بالا- تحمل کنند. این مقاله ویژگیهای ضد خوردگی خنثی ذاتی، قدرت کاربرد عملی، محدودیتهای مواد و محیطهای عملیاتی ممنوعه را نشان میدهد. مقایسه عملکرد چند بعدی از چهار درج گرمایش جریان اصلی مناسب برای محیطهای اطراف اسید قوی با دمای بالا{22}}ایستا ارائه شده است.
1. خواص بی اثر هسته و مزایای منحصر به فرد برنامه
سیلیس ذوب شده در محیطهای اسید قوی بدون فلوراید- پایداری شیمیایی فوقالعادهای را حفظ میکند. ساختار شبکه کووالانسی سفت و سخت آن از انحلال ماتریس جلوگیری می کند و از آزاد شدن یون های ناخالصی در طول گرمایش طولانی مدت در اسید در حال جوش جلوگیری می کند. برخلاف بخاریهای فلزی که توسط لایههای غیرفعال سطحی محافظت میشوند، سیلیس ذوب شده به کنترل خلوص سیال از طریق بیاثری شیمیایی ذاتی دست مییابد، و به طور موثر از شسته شدن یون فلزی که با نمونههای تحلیلی و مایعات فرآیند صنعتی تداخل میکند، جلوگیری میکند. این ماده دارای ضریب انبساط حرارتی بسیار پایین و مقاومت در برابر شوک حرارتی عالی است، در برابر ترک خوردگی در میان نوسانات شدید دما مقاومت میکند و حداکثر دمای سرویس مداوم به 1180 درجه میرسد. با بهره مندی از عبور نور مطلوب، درج گرمایش از گرمایش فتوترمال با کمک اشعه ماوراء بنفش- پشتیبانی می کند، عملکردی متمایز که برای مجموعه های گرمایش فلز و فلوروپلاستیک در دسترس نیست.
2. ماتریس مقایسه عملکرد برای شرایط عملیاتی با درجه حرارت بالا{1}}اسید قوی
表格
| دسته بندی درج گرمایش | سازگاری اسید متمرکز در دما- | حداکثر دمای سرویس مداوم | مقاومت در برابر شوک حرارتی | ظرفیت حفاظت از خلوص سیال | زمینه های کاری قابل اجرا |
|---|---|---|---|---|---|
| درج حرارتی سیلیس ذوب شده با خلوص بالا{{0} | بی اثری شیمیایی عالی، پایدار در برابر اکثر اسیدهای معدنی غلیظ داغ | 1180 درجه | تحمل قوی در برابر تغییرات سریع دما | انحلال یون فلزی صفر، خلوص مایع فوق العاده-را تضمین می کند | هضم نمونه، تمیز کردن میکروالکترونیک،-شستشوی اسیدی سنگ معدن در دمای بالا |
| مولیبدن-درج حرارتی فولاد ضد زنگ آلیاژی 316L | قادر به مقاومت در برابر خوردگی اسید قوی غلیظ طولانی مدت نیست | 550 درجه | دارای چقرمگی ساختاری واجد شرایط | خطر بالای بارش فلزات سنگین | فقط برای گردش آب با دمای پایین{0}}با خورندگی ملایم مناسب است |
| داغ-درج حرارتی تیتانیوم فورج شده | خوردگی تدریجی در اسید قوی اکسید کننده داغ رخ می دهد | 770 درجه | ارتعاش قوی و مقاومت در برابر آبشستگی سیال | خطر بالقوه انحلال یون تیتانیوم | سیستمهای گردش اسیدی با دمای متوسط-درجه حرارت بالا- |
| درج حرارتی محصور شده PFA | پلیمر تحت دمای بالا و اسید قوی دچار تجزیه حرارتی می شود | 250 درجه | سازگاری ضعیف با نوسانات ناگهانی دما | بدون خطر آلودگی فلزی | محیطهای خدمات خورنده پیچیده با دمای پایین- |
3. کمبود مواد و سناریوهای خدمات محدود
درج های حرارتی سیلیس ذوب شده دارای اشکالات ذاتی آشکاری هستند. اسید هیدروفلوئوریک و محلولهای قلیایی با دمای{1}بالا واکنشهای شیمیایی مخرب را با بسترهای سیلیسی آغاز میکنند. بر این اساس، تمام سیستم های محیطی حاوی ترکیبات قلیایی یا فلورایدی اکیدا ممنوع هستند. مواد شکنندگی برجسته ای را نشان می دهند. برخورد فیزیکی، ضربه مایع ناشی از هم زدن{4}}و ارتعاش مداوم به راحتی منجر به پارگی می شود. هدایت حرارتی پایین باعث کاهش پاسخ دما و توزیع نابرابر گرما می شود و آن را برای سیستم های سیال آشفته در گردش نامناسب می کند. علاوه بر این، درجهای سیلیس آسیبدیده قابل تعمیر نیستند و ماشینکاری دقیق پیچیده، هزینههای کلی تعویض را در طول چرخه خدمات افزایش میدهد.
4. اصول و خلاصه انتخاب تجهیزات
درجهای گرمایش غوطهوری سیلیس ذوب شده با خلوص بالا، اجزای گرمایش بیاثر حرفهای هستند که برای فرآیندهای حرارتی استاتیک، فلوراید{1}}آزاد اسید قوی متمرکز شدهاند. آنها عملکرد جامع غیر قابل جایگزینی را برای آزمایش های تحلیلی دقیق، پردازش سطح اجزای الکترونیکی و استخراج اسیدی با دمای بالا از مواد خام معدنی ارائه می دهند. برای سیالات قلیایی، حاوی فلوراید-، جریان متلاطم در گردش و شرایط کاری مستعد ضربه مکانیکی، طراحان می توانند بخاری های محصور شده PFA، بخاری های تیتانیوم خالص و بخاری های فولادی ضد زنگ 316 لیتری را انتخاب کنند. تطبیق منطقی بی اثری مواد، مقاومت دما و الگوهای جریان سیال استاندارد اصلی را برای طراحی مهندسی سیستم حرارتی قابل اعتماد تشکیل می دهد.
