Tirpstantys kieto natrio hidroksido dribsniai (NaOH, lydymosi temperatūra 318 laipsnių) viršija PFA nuolatinio naudojimo temperatūrą (maks. 200 laipsnių). PFA negalima naudoti kietam NaOH lydymui. Tačiau norint palaikyti išlydytą NaOH 250–300 laipsnių temperatūroje, PFA taip pat netinka-polimeras suminkštėja, šliaužia ir suyra. NaOH tirpalams (50% vandeninis, 80–120 laipsnių) šildyti puikiai tinka PFA. Mechaniniai aštrių kristalų kraštų pažeidimai yra antraeilis rūpestis: net kambario temperatūroje aštrūs NaOH kristalai gali subraižyti PFA. Išlydyto naudojimo metu kristalai išnyksta, tačiau temperatūra yra per aukšta. Kietam NaOH dribsniui kaitinti (pvz., lydymui būgno šildytuve), jei reikia, naudokite metalinį šildytuvą (plieną, Incoloy arba nikelį) su apsaugine danga. PFA nėra tinkama medžiaga išlydytam šarminiam naudojimui aukštesnėje nei 200 laipsnių temperatūroje, nepaisant abrazyvinio kristalų poveikio.
NaOH esančios PFA temperatūros ribos
PFA maksimali nepertraukiamo eksploatavimo temperatūra ore yra 200 laipsnių. 50% NaOH tirpale riba yra 150–180 laipsnių, priklausomai nuo koncentracijos ir įtampos. Virš 200 laipsnių PFA žymiai suminkštėja (modulis sumažėja iki<100 MPa). At 250°C, PFA begins to decompose (release of HF, CO₂). At 318°C (melting point of solid NaOH), PFA would melt (305–315°C) and degrade catastrophically. Thus, PFA cannot be used for melting solid NaOH or holding molten NaOH at typical processing temperatures (250–400°C).
Aštrių kristalų mechaniniai pažeidimai
Net esant žemesnei temperatūrai, kietieji NaOH dribsniai (higroskopiški, kampiniai) gali subraižyti PFA paviršių, jei šildytuvas įrengiamas prieš dribsniams ištirpstant. Įbrėžimai sukuria streso koncentratorius (žr. 91 straipsnį), tačiau pagrindinė problema išlieka temperatūra. Jei eksploatavimo temperatūra būtų PFA diapazone (pvz., lydymosi žemos -lydymosi- temperatūros kietosios medžiagos, pvz., siera, esant 115 laipsnių temperatūrai), įbrėžimai keltų nerimą. NaOH atveju temperatūra yra viršutinė riba.
| Aptarnavimo būklė | Temperatūra ( laipsnis ) | PFA tinka? | Mechaninių pažeidimų rizika | Rekomenduojama medžiaga |
|---|---|---|---|---|
| Kieti NaOH dribsniai (sandėliavimas, be šildymo) | 25 | Taip | Įbrėžimai nuo aštrių kraštų | PFA priimtina, tačiau venkite dilimo |
| Tirpstantis kietas NaOH (pradinis lydymas) | 25 → 318 | Ne (viršija PFA limitą) | N/A | Plienas, Incoloy, nikelis |
| Išlydytas NaOH (apdorojimas) | 250–350 | Ne (PFA suyra) | N/A | Nikelis 200, Inconel 600 |
| 50% NaOH tirpalas | 80–120 | Taip | Nėra (kristalai ištirpę) | PFA, PTFE, titanas |
| 30% NaOH tirpalas | 60–100 | Taip | Nėra | PFA, PP, PVDF |
| Kietas NaOH kaitinimas lydymui (netiesioginis) | 25-100 (šildytuvas lauke) | Taip (jei išorinis) | N/A | Ant būgno naudokite išorinį juostinį šildytuvą |
Praktiniai patarimai, kaip tirpinti NaOH dribsnius
Jei reikia ištirpinti kietus NaOH dribsnius inde, kuriame vėlesniam tirpalo šildymui taip pat naudojami PFA šildytuvai:
Ištirpinkite NaOH naudodami išorinį šilumos šaltinį(būgno šildytuvas, karštas oras, garų gaubtas) prieš perkeldami į PFA{0}}šildomą baką.
Ištirpinkite išlydytą NaOH vandenyjekad susidarytų tirpalas (tirpimo karštis pakels temperatūrą – pilkite lėtai).
Atvėsinkite iki<180°C, tada temperatūrai palaikyti naudokite PFA šildytuvą.
Nebandykite ištirpdyti kietų NaOH dribsnių tiesiogiai panardintu PFA šildytuvu. Šildytuvas perkais (PFA suminkštės ir deformuosis), kol dribsniai visiškai neištirps.
Lauko pavyzdys (ko nedaryti)
Chemijos gamykla bandė išlydyti kietus NaOH dribsnius 200 l talpos būgne, naudodama 6 kW PFA šildytuvą. Po 30 minučių PFA apvalkalas suminkštėjo ir sugriuvo prie metalinės šerdies. Šildytuvas buvo sunaikintas. Įrenginys perėjo prie išorinio būgno šildytuvo (juostos tipo, 2 kW), kuris šildė būgno sieną. NaOH ištirpo per 4 valandas, tada buvo perkeltas į PFA{9}}šildomą laikymo baką (80 laipsnių) praskiedimui. PFA šildytuvas ten veikė 5 metus.
Kai PFA tinka NaOH paslaugai
PFA puikiai tinka:
Praskiesti NaOH tirpalai (<30%): up to 100°C
Koncentruoti NaOH tirpalai(30–50%): iki 120–150 laipsnių atidžiai stebint
Šarminiai valymo tirpalai(CIP): iki 150 laipsnių trumpam laikui
PFA netinka:
Kietas NaOH(bet kokia temperatūra dėl dilimo ir galimo perkaitimo)
Išlydytas NaOH (>200 laipsnių)
Aukštas-slėgis, aukšta{1}}temperatūra kaustinė (>150 laipsnių, ypač esant stresui)
Išvada: Nenaudokite PFA kietam NaOH tirpinimui
PFA šildytuvai negali būti naudojami kietų natrio hidroksido dribsnių lydymui, nes reikiama temperatūra (318 laipsnių) viršija PFA lydymosi temperatūrą (305–315 laipsnių). Aštrūs kristalų kraštai yra antraeilis dalykas; pagrindinė problema yra terminis skilimas. Kietam NaOH lydymui naudokite išorinius būgninius šildytuvus, garo gaubtus arba metalinius panardinamus šildytuvus (Incoloy, nikelio). NaOH tirpalams (50% ar mažiau) iki 120 laipsnių PFA puikiai tinka. Nepainiokite dviejų programų. Lydymui reikalingas metalas; laikymui reikalingas PFA. Naudokite darbui tinkamą įrankį. PFA šildytuvas, tirpdantis kietą NaOH, yra tirpimas, kuris laukia. PFA laikykite tirpaluose, o ne kietose medžiagose. Jūsų šildytuvas tarnaus. Jūsų procesas bus saugus.
