هیترهای روکش PFA: محلول گرمایش انحصاری برای سناریوهای خوردگی ترکیبی قلیایی ترکیبی اسیدی{0}

سنتز مواد شیمیایی ریز، خطوط اچینگ PCB و دفع مایع زباله های صنعتی به دستگاه های گرمایشی نیاز دارند تا به طور قابل اعتماد در مایعات مخلوط حاوی اسید قوی، قلیایی قوی و حلال های آلی به طور همزمان کار کنند. لوله های گرمایش سنتی ساخته شده از فولاد ضد زنگ 316، تیتانیوم و کوارتز، همگی در مواجهه با چنین رسانه های خورنده چند جزئی، عیوب آشکاری را نشان می دهند. بخاری‌های PFA از رزین پرفلوئوروآلکوکسی یکپارچه به عنوان پوشش محافظ بیرونی استفاده می‌کنند تا مجموعه حرارتی داخلی را از سیالات خورنده کاملاً ایزوله کند. اگرچه بسیاری از تکنسین‌های کارگاه و مدیران خرید به‌عنوان تجهیزات گرمایشی-ضد خوردگی با کیفیت بالا دسته‌بندی می‌شوند، اما همچنان پایداری عملیاتی طولانی‌مدت، معایب ذاتی و بازده سرمایه‌گذاری خرید آن را زیر سؤال می‌برند. همراه با بی اثری شیمیایی مواد PFA، نتایج کاربرد میدانی عملی و مقایسه پارامترهای متقاطع{10}}، این مقاله به تشریح نقاط قوت هسته و محدودیت‌های کاربردی اجتناب‌ناپذیر بخاری‌های ضد خوردگی PFA می‌پردازد.

PFA دارای ساختار مولکولی بسیار پایدار و بی اثری شیمیایی برتر است. در محدوده دمای کارکرد بلندمدت رتبه‌بندی-ش، به سختی تحت واکنش‌های شیمیایی با اکثر اسیدهای معدنی، قلیایی‌های قوی، محلول‌های هالوژن و معرف‌های آلی معمولی قرار می‌گیرد. لوله های گرمایش تیتانیوم عملکرد عالی در برابر خوردگی اسیدی و کلریدی ارائه می دهند، با این حال فیلم غیرفعال سازی سطح آنها به سرعت در محلول های قلیایی غلیظ داغ تجزیه می شود. لوله های گرمایش کوارتز فقط مقاومت اسیدی دارند و پس از قرار گرفتن در معرض مواد قلیایی به تدریج حکاکی شده و آسیب می بینند. فقط ساختار روکش یکپارچه بدون درز PFA می تواند مواد خورنده کامپوزیت را به طور کامل مسدود کند. علاوه بر این، سطح خارجی بسیار صاف PFA به سختی به رسوبات و بقایای شیمیایی اجازه می دهد تا محکم بچسبند، خوردگی متمرکز موضعی ناشی از تجمع کثیفی را از بین می برد و دفعات تمیز کردن دستی منظم در خطوط تولید را تا حد زیادی کاهش می دهد.

جدول زیر شاخص‌های عملکرد اصلی چهار دستگاه گرمایش ضد خوردگی را مقایسه می‌کند:

表格

از داده های جدول، بخاری های PFA در شرایط کاری خورنده مخلوط دارای مزایای غیر قابل تعویض هستند. در کارگاه های اچینگ PCB، محیط گرمایش مخلوطی از اسید هیدروفلوئوریک و مایع قلیایی است. لوله های فولادی ضد زنگ در عرض یک ماه خورده می شوند و باعث نشت الکتریکی می شوند، لوله های تیتانیوم دچار فرسایش مداوم از اجزای قلیایی می شوند و لوله های کوارتز در اثر برخورد مایع مستعد ترک خوردن هستند. در مقابل، بخاری های PFA می توانند به طور مداوم برای بیش از 20 ماه با کمترین نقص کار کنند و به طور موثری ضررهای اقتصادی ناشی از تعویض مکرر تجهیزات و توقف تولید را کاهش دهند. علاوه بر این، PFA خود دارای خواص عایق قابل اعتماد است. حتی سایش جزئی در لایه محافظ بیرونی می تواند به طور موثری از حوادث نشت الکتریکی جلوگیری کند و سطح ایمنی کلی کارگاه های شیمیایی را ارتقا دهد.

با این وجود، بخاری های PFA نمی توانند با تمام نیازهای گرمایش صنعتی سازگار شوند. حداکثر دمای کار پایدار آن نمی تواند از 250 درجه تجاوز کند، بنابراین برای فرآیندهای گرمایش خشک با دمای بالا بالاتر از این آستانه کاملاً غیرقابل اعمال است. هنگامی که لایه بیرونی فلوروپلاستیک توسط اجسام تیز سخت خراشیده می شود، هسته حرارتی فلزی داخلی مستقیماً با مایع خورنده تماس می گیرد و در مدت کوتاهی از بین می رود. علاوه بر این، کاردستی پیچیده یکپارچه بسته بندی و آب بندی هزینه های تولید را افزایش می دهد، بنابراین استقرار بخاری های PFA برای گرمایش آب تمیز معمولی و سناریوهای کاری با خوردگی پایین{5} منجر به اتلاف سرمایه غیرضروری می شود.

به طور خلاصه، بخاری‌های PFA مناسب‌ترین گزینه گرمایشی برای خطوط تولیدی هستند که در اثر خوردگی کامپوزیت اسیدی و قلیایی مشکل دارند. به دلیل محدودیت سقف دمایی و مقاومت ضعیف در برابر خراش، نمی تواند به طور کلی جایگزین سه نوع دیگر از عناصر گرمایشی شود. شرکت‌ها باید هنگام کار با محلول‌های خورنده چند جزئی، بخاری‌های PFA را در اولویت قرار دهند، در حالی که لوله‌های گرمایش تیتانیوم، کوارتز یا فولاد ضد زنگ 316 را با توجه به شرایط دمایی، شرایط مکانیکی و بودجه برای سایر لینک‌های تولید انتخاب می‌کنند.