Как PTFE топлообменникът устоява на корозията на живачната амалгама при нагряване на хлор-алкална клетка със солен разтвор?
Остави съобщение
Рискът от замърсяване с живак
В хлор-алкални инсталации, използващи технология с живачни клетки, хлорът и натриевият хидроксид се произвеждат чрез преминаване на електрически ток през разтвор от вода и сол с елементарен живак, служещ като катод. Циркулиращият солен разтвор включва следи от нива на разтворен живак, обикновено от 1 до 20 части на милион, но със случайни отклонения до значително по-високи концентрации. Възможна е атака на живак върху всеки метален топлообменник в контакт с този солен разтвор.
Живакът атакува металите чрез амалгамиране, създаването на сплави от живак и метала. Алуминият е много слаб. Медта, никелът, цинкът и оловото бързо се разтварят в живака. Дори неръждаема стомана и титан ще претърпят крехкост от живак или крехкост от течен метал, когато живакът намокри повърхността при дефекти в пасивния филм. Атаката е бърза, изненадваща и пагубна, когато удари.
Живакът не влияе на PTFE. Флуорополимерът няма метална съставка, с която живакът може да се амалгамира. Живакът не намокря повърхността на PTFE и контактният ъгъл за живака върху PTFE е около 150 градуса, една от най-големите стойности за всяка двойка материали. Живачните перли се издигат и се търкулват, без да докосват долния материал.
Процесът на амалгамиране на живак
Крехкостта на течен метал от живак е много-етапен процес. Живакът трябва първо да попие металната повърхност, което изисква разкъсване на пасивния оксиден филм чрез механично увреждане, химическо разтваряне или термичен стрес. Живакът се разпространява бързо по границите на зърната, когато докосне гол метал. Атомите на живака разхлабват връзките между зърната. Металът губи своята механична якост и ще се счупи при сили, доста под нормалната му граница на провлачване.
Процесът е бърз-отказ може да възникне между минути до часове взаимодействие с живак. Драскотина в пасивното покритие на топлообменник от неръждаема стомана, изложена на съдържащ живак саламура, може да доведе до катастрофална повреда без предварително предупреждение. Начинът на повреда е неизвестен, а последствията са изхвърляне на живак и разсол в околната среда.
| Параметър на живачна атака | Неръждаема стомана | Титан | PTFE |
|---|---|---|---|
| Намокряне с живак | Да (при дефекти на пасивния филм) | Да (при недостатъци) | Не (ъгъл на контакт ~150 градуса) |
| Образуване на амалгама | Умерен | Ниска (TiO₂ защитава) | Няма (без метал) |
| Риск от крехкост на течен метал | Високо в недостатъци | Умерен | Няма |
| Предсказуемост на повредата | Ниска (катастрофална) | ниско | N/A (без режим на повреда) |
| Срок на експлоатация в-замърсен с живак саламура | Непредсказуем | Непредсказуем | 15+ години |
Предимството за безопасност на процеса
Елиминирането на риска от атака с живак не е само проблем с живота на оборудването-, а проблем с безопасността на процеса. Катастрофална повреда на топлообменника, която отделя замърсен-с живак саламура, представлява сериозна опасност за околната среда и здравето. Живакът е устойчив, биоакумулиращ токсин. Освобождаването може да предизвика регулаторно прилагане, възстановяване на сайта и дългосрочна-отговорност.
PTFE осигурява присъща безопасност срещу този режим на повреда. Материалът не може да бъде атакуван от живак. Няма механизъм за крехкост от течен метал. Няма катастрофален отказ от излагане на живак. Топлообменникът работи безопасно през целия си експлоатационен живот, независимо от концентрацията на живак в солевия разтвор.
Полза от извеждане от експлоатация и обезвреждане
Топлообменниците, извадени от-замърсената с живак саламура, носят остатък от живак. Металните обменници са замърсени с живак, който е проникнал в металната повърхност-живакът не може да бъде напълно отстранен чрез почистване. Отработеният топлообменник трябва да се третира и изхвърля като замърсен-с живак отпадък, с всички свързани регулаторни и финансови последици.
PTFE не абсорбира живак. Живакът остава на повърхността като капчици, които могат да бъдат отстранени чрез изплакване с разтвор на повърхностно активно вещество. Обеззаразеният PTFE не съдържа остатъци от живак. Изхвърлянето е лесно-без-опасни промишлени отпадъци или рециклиране.
Резюме
PTFE топлообменниците са уникално подходящи за замърсени с живак-хлор-алкални солен разтвор. Флуорополимерът е имунизиран срещу амалгамиране на живак и крехкост на течен метал-начини на повреда, които правят металните обменници непредвидими и опасни в тази среда. Не-мокрящата PTFE повърхност предотвратява контакта с живак. Дезактивацията и изхвърлянето са опростени. За инсталации с живачни клетки, подложени на модернизация, PTFE топлообменниците осигуряват безопасен и надежден заместител на уязвимите метални елементи.
Инженерна поддръжка за живачна услуга PTFE спецификация на топлообменника е достъпна при подаване на химия на солевия разтвор, диапазон на концентрация на живак, работна температура и текуща история на неизправности на оборудването.
