Як PTFE теплообмінник протистоїть корозії ртутної амальгами під час нагрівання хлор-лужного розчину клітини?
Залишити повідомлення
Ризик забруднення ртуттю
У хлор-лужних установках, які використовують технологію ртутних елементів, хлор і гідроксид натрію виробляються шляхом пропускання електричного струму через розчин води та солі з елементарною ртуттю, яка служить катодом. Циркулюючий розсіл містить сліди розчиненої ртуті, як правило, від 1 до 20 частин на мільйон, але з випадковими відхиленнями до значно вищих концентрацій. Можливий вплив ртуті на будь-який металевий теплообмінник, що контактує з цим розсолом.
Ртуть атакує метали шляхом амальгамування, створення сплавів ртуті та металу. Алюміній дуже слабкий. Мідь, нікель, цинк і свинець швидко розчиняються в ртуті. Навіть нержавіюча сталь і титан зазнають крихкості ртуттю або рідкого металу, коли ртуть змочує поверхню на дефектах пасивної плівки. Напад швидкий, несподіваний і згубний, коли він вражає.
Ртуть не впливає на PTFE. Фторполімер не має металевої складової, з якою ртуть може зливатися. Ртуть не змочує поверхню PTFE, а контактний кут для ртуті на PTFE становить близько 150 градусів, що є одним із найбільших значень для будь-якої пари матеріалів. Намистинки ртуті піднімаються вгору та скочуються, не торкаючись матеріалу, що лежить під ним.
Процес амальгамації ртуті
Окрихчення рідкого металу ртуттю є багато-процесом. Ртуть повинна спочатку просочити металеву поверхню, для чого пасивна оксидна плівка повинна бути розірвана механічним пошкодженням, хімічним розчиненням або термічним впливом. Ртуть швидко поширюється вздовж меж зерен, коли вона торкається голого металу. Атоми ртуті послаблюють зв'язки між зернами. Метал втрачає свою механічну міцність і руйнується під впливом сил, значно нижчих від його нормальної межі текучості.
Цей процес швидкий-збій може статися від хвилин до годин взаємодії ртуті. Подряпина на пасивному покритті теплообмінника з нержавіючої сталі під впливом розчину, що містить ртуть, може призвести до катастрофічної несправності без попереднього попередження. Причина аварії невідома, наслідки – викид ртуті та розсолу в навколишнє середовище.
| Параметр атаки ртуттю | Нержавіюча сталь | Титан | PTFE |
|---|---|---|---|
| Змочування ртуттю | Так (при дефектах пасивної плівки) | Так (при недоліках) | Ні (кут контакту ~150 градусів) |
| Утворення амальгами | Помірний | Низький (TiO₂ захищає) | Немає (без металу) |
| Ризик крихкості рідкого металу | Висока кількість недоліків | Помірний | Жодного |
| Передбачуваність відмови | Низький (катастрофічний) | Низький | Н/Д (без відмов) |
| Термін служби в забрудненому-ртуттю розсолі | Непередбачуваний | Непередбачуваний | 15+ років |
Перевага безпеки процесу
Усунення ризику впливу ртуті – це не лише питання терміну служби обладнання-, це питання безпеки процесу. Катастрофічний вихід з ладу теплообмінника, у результаті якого виділяється-забруднений ртуттю розсіл, створює серйозну небезпеку для навколишнього середовища та здоров’я. Ртуть є стійким біоакумулятивним токсином. Звільнення може призвести до регулятивних заходів, відновлення сайту та довгострокової-відповідальності.
PTFE забезпечує невід'ємну безпеку від цього режиму відмови. Матеріал не піддається впливу ртуті. Немає механізму крихкості рідкого металу. Немає катастрофічного збою через вплив ртуті. Теплообмінник безпечно працює протягом усього терміну служби незалежно від концентрації ртуті в розсолі.
Вигода від виведення з експлуатації та утилізації
Теплообмінники, вилучені із-забрудненої ртуттю розсолу, містять залишки ртуті. Металеві теплообмінники забруднені ртуттю, яка проникла на поверхню металу-неможливо повністю видалити ртуть шляхом очищення. Відпрацьований теплообмінник необхідно утилізувати та утилізувати як відходи,-забруднені ртуттю, з усіма пов’язаними регуляторними та фінансовими наслідками.
PTFE не поглинає ртуть. Ртуть залишається на поверхні у вигляді крапель, які можна видалити, промивши розчином поверхнево-активної речовини. Знезаражений PTFE не містить залишків ртуті. Утилізація є простою-не-небезпечними промисловими відходами або переробкою.
Резюме
Теплообмінники з ПТФЕ унікально підходять для використання-забруднених ртуттю хлор-лужних розсолів. Фторполімер стійкий до амальгамування ртуті та крихкості рідкого металу-, що робить металеві обмінники непередбачуваними та небезпечними в цьому середовищі. Не-поверхня PTFE, що не змочується, запобігає контакту з ртуттю. Дезактивація та утилізація спрощені. Для установок з ртутними елементами, які проходять модернізацію, теплообмінники з ПТФЕ забезпечують безпечну та надійну заміну вразливих металевих елементів.
Технічна підтримка для специфікацій PTFE-теплообмінника з використанням ртуті доступна після надання хімічного складу розсолу, діапазону концентрації ртуті, робочої температури та історії поточних несправностей обладнання.
