Güçlü Alkali ve Asidik Sıvıların Taşınması İçin Kimyasal Pompa Tasarımındaki Farklılıklar
Güçlü Alkali ve Asidik Sıvıların Taşınması İçin Kimyasal Pompa Tasarımındaki Farklılıklar
Kimyasal pompalar, çeşitli sıvıların güvenli ve verimli bir şekilde aktarılmasından sorumlu oldukları kimyasal işleme, atık su arıtma ve üretim gibi endüstrilerde olmazsa olmazdır. Ele alınması en zor maddeler arasında, pompanın uzun ömürlülüğünü, güvenilirliğini ve güvenliğini sağlamak için özel malzemeler ve tasarımlar gerektiren güçlü alkali ve güçlü asidik sıvılar bulunur. Pompaların bu agresif sıvıları işlemek üzere nasıl tasarlandıklarındaki temel farkları anlamak, performansı optimize etmek, bakım maliyetlerini en aza indirmek ve operasyonel güvenliği sağlamak için çok önemlidir.
1.Malzeme Seçimi
Güçlü alkali ve asidik sıvıların işlenmesi arasındaki en önemli farklardan biri pompa bileşenleri için malzeme seçimidir. Hem güçlü asitler hem de güçlü alkaliler pompalarda yaygın olarak kullanılan metallere ve diğer malzemelere ciddi hasar verebilir.
Alkali Sıvılar:
Sodyum hidroksit (NaOH) veya potasyum hidroksit (KOH) gibi alkali çözeltiler, özellikle yüksek konsantrasyonlarda ve yüksek sıcaklıklarda oldukça aşındırıcıdır. Bu kimyasallar karbon çeliği, paslanmaz çelik ve dökme demir gibi malzemeleri aşındırma eğilimindedir. Güçlü alkali sıvıları işleyen pompaların bu korozyona dayanabilen malzemelerden yapılması gerekir.
Alkali Sıvılar İçin Malzemeler:
Polipropilen (PP): Bu termoplastik malzeme alkali maddelere karşı mükemmel bir dirence sahiptir ve genellikle güçlü alkalilerin taşınmasında kullanılan pompalarda kullanılır.
Poliviniliden florür (PVDF): PVDF, hem asitlere hem de alkalilere karşı üstün direnç gösterir ve bu sayede sert kimyasal uygulamalar için idealdir.
Seramik Kaplamalar:Bazı pompalar, alkali sıvıların neden olduğu korozyona karşı bir koruma tabakası sağlamak amacıyla metal bileşenler üzerinde seramik kaplamalar içerir.
Titanyum:Titanyum korozyona karşı oldukça dayanıklıdır ve bazen aşırı kimyasal direncin gerektiği uygulamalarda kullanılır.
Asidik Sıvılar:
Sülfürik asit (H₂SO₄), hidroklorik asit (HCl) ve nitrik asit (HNO₃) gibi asidik sıvılar benzer seviyelerde korozyona neden olabilir, ancak asitlere dayanıklı malzemeler alkali maddelere dayanıklı malzemelerden farklıdır.
Asidik Sıvılar İçin Malzemeler:
Floropolimer Malzemeler (örneğin, PTFE): Politetrafloroetilen (PTFE), çok çeşitli asitlere karşı dayanıklılığıyla bilinir ve sıklıkla conta, conta ve pompa astarlarında kullanılır.
Paslanmaz Çelik Alaşımları (örneğin, 316L):Paslanmaz çelik asitlere maruz kaldığında korozyona uğramaya meyilliyken, 316L paslanmaz çelik gibi bazı alaşımlar, özellikle asit konsantrasyonu orta düzeyde olduğunda, çeşitli asidik ortamlara karşı iyi direnç sunar.
Hasteloy:Nikel, molibden ve demirden oluşan bu alaşım, hidroklorik asit ve sülfürik asit gibi güçlü asitler de dahil olmak üzere hem asidik hem de oksitleyici kimyasallara karşı oldukça dirençlidir.
Kauçuk Kaplamalar (örneğin EPDM): Etilen propilen dien monomer (EPDM) kauçuğu birçok aside karşı mükemmel koruma sağlayabilir, ancak nitrik asit gibi güçlü oksitleyici asitlerin varlığında bozulabilir.
Her iki durumda da pompa malzemesi, transfer edilen sıvının belirli türü ve konsantrasyonuyla uyumlu olmalıdır. Bu, pompanın korozyona ve bozulmaya karşı dayanıklı olmasını sağlayarak, duruş süresini ve bakım maliyetlerini azaltır.
2.Pompa Contaları ve Contaları
Contalar ve contalar, sızıntıları önlemede ve kimyasal pompaların bütünlüğünü korumada önemli bir rol oynar. Hem güçlü alkali hem de asidik sıvıların aşındırıcı doğası, elastomerlerden veya diğer yaygın malzemelerden yapılmış geleneksel contalara ve contalara zarar verebilir.
Alkali Sıvılar: Güçlü alkali sıvıları işleyen pompalar için contalar ve contalar PTFE veya Viton gibi kimyasallara karşı oldukça dayanıklı malzemelerden yapılmalıdır. Bu malzemeler güçlü alkalilerin neden olduğu şişme ve bozulmaya karşı dayanıklıdır.
Asidik Sıvılar: Benzer şekilde, güçlü asidik sıvıları işleyen pompalar, asitlerden kaynaklanan kimyasal saldırılara dayanabilen conta ve contalar gerektirir. Mükemmel asit dirençleri nedeniyle genellikle PTFE, Viton ve diğer floropolimer bazlı malzemeler kullanılır.
Her iki durumda da contaların ve salmastraların pompalanan sıvıların sıcaklık aralığına uygun şekilde tasarlandığından emin olmak önemlidir, çünkü sıcaklık contaların performansını önemli ölçüde etkileyebilir.
3.Pompa İnşaatı ve Kaplamaları
Pompanın tasarımı ve yapısı ayrıca pompalanan sıvıların agresifliğini de dikkate almalıdır. Hem alkali hem de asidik sıvılar için, korozyonu veya aşınmayı önlemek için ek koruyucu kaplamalar veya astarlar gerekebilir.
Alkali Sıvılar: Güçlü alkalilerle çalışan pompalar ek polimerik veya seramik kaplamalarla donatılabilir. Bu kaplamalar pompa bileşenlerinin ömrünü uzatmaya yardımcı olur ve metalik parçaların yakıcı sıvıya doğrudan maruz kalmasını önler. Bazı durumlarda pompa üreticileri pompa gövdesinin ve diğer iç parçaların korozyon direncini artırmak için özel olarak tasarlanmış iç kaplamalar kullanır.
Asidik Sıvılar:Asitli sıvılar, özellikle de yoğun asitler için pompalarda, pompanın iç yüzeyleri PTFE veya kauçuk gibi aside dayanıklı malzemelerle kaplanabilir. Şiddetli asit ortamları için, üreticiler pompa gövdesi ve diğer kritik parçalar için malzeme olarak yüksek alaşımlı paslanmaz çelikler veya hastelloy kullanabilir.
4.Pompa Tipi
Kullanılan pompanın türü, pompanın alkali veya asidik sıvıları işlemesine göre de farklılık gösterebilir. Santrifüj pompalar her iki durumda da yaygın olarak kullanılsa da, belirli uygulamalar belirli pompa türlerini gerektirebilir.
Alkali Sıvılar: Güçlü alkali sıvılar için diyafram pompaları veya peristaltik pompalar genellikle tercih edilir çünkü bu tipler korozyona dayanıklı malzemelerden yapılabilir ve viskoz veya aşındırıcı sıvıları işlemek için daha uygundur. Diyafram pompaları ayrıca sıvıyı hareketli parçalardan izole ederek aşınmayı ve korozyonu azaltır.
Asidik Sıvılar:Asidik sıvılar için santrifüj pompalar yaygın olarak kullanılır, ancak bunlar uygun korozyona dayanıklı malzemelerden yapılmalıdır. Peristaltik pompalar, kapalı bir sistem ve azaltılmış sızıntı riski sundukları için yüksek oranda konsantre asitler için de kullanılabilir.
5.Operasyonel Hususlar
Alkali ve asidik sıvıların işlenmesinde sıcaklık, basınç ve akış hızı gibi çalışma koşulları farklılık gösterebilir.
Sıcaklık Hassasiyeti: Güçlü asitler ve alkaliler daha yüksek sıcaklıklarda reaktivite ve korozyon potansiyelini artırabilir, bu nedenle sıcaklık kontrolü esastır. Her iki tip sıvı için pompalar, transfer edilen kimyasallara özgü çalışma sıcaklığı aralıklarına dayanacak şekilde tasarlanmalıdır.
Akış Hızı ve Viskozite: Sodyum hidroksit gibi alkali sıvılar birçok asitten daha viskoz olma eğilimindedir ve bu da pompa seçimini etkileyebilir. Daha viskoz malzemeleri idare edebilen bir peristaltik pompa, güçlü alkaliler için daha uygun olabilirken, santrifüj pompalar genellikle yüksek viskozite bir faktör olmadığı sürece asidik sıvılar için daha verimlidir.
Çözüm
Özetle, hem güçlü alkali hem de güçlü asidik sıvılar malzeme uyumluluğu, korozyon direnci ve pompa tasarımı açısından zorluklar sunarken, farklar öncelikle malzeme ve kaplama seçiminde yatmaktadır. Alkali çözeltiler genellikle polipropilen, PVDF veya titanyum gibi malzemelerden yapılmış pompalar gerektirirken, asidik çözeltiler floropolimer malzemeler, paslanmaz çelik alaşımları veya Hastelloy gerektirir. Contalar, contalar ve kaplamalar da pompanın zamanla sıvının aşındırıcı etkilerine dayanabilmesini sağlamada önemli bir rol oynar. Güçlü alkali veya asidik uygulamalar için uygun pompayı seçmek, pompalanan sıvının kimyasal özelliklerinin, sıcaklığının ve akış hızının yanı sıra gereken korozyon direnci seviyesinin dikkatlice değerlendirilmesini gerektirir.
