Aukštos{0}}temperatūrinės mėginių skaidymas elementų analizei, tikslių puslaidininkių komponentų rūgštinis paviršiaus modifikavimas, retųjų žemių mineralinių išteklių terminis išplovimas ir ugniai atsparių rūdų terminis apdorojimas kelia griežtus reikalavimus šildymo prietaisams, veikiantiems verdančioje koncentruotų mineralinių rūgščių aplinkoje. Įprasta metalo šildymo įranga, įskaitant molibdeno -legiruotą 316 l nerūdijantį plieną ir karštai -kaltą titaną, priklauso nuo plonų pasyvių oksidų plėvelių, kad būtų atspari korozijai. Šie trapūs apsauginiai sluoksniai yra nuolat chemiškai skaidomi, kai ilgai-trunka aukšta{7}}temperatūra veikiant rūgštims, dėl to plonėja apvalkalas ir užteršiami proceso skysčiai. Apribota terminio senėjimo apribojimų, polimeru dengta šildymo įranga negali išlaikyti nuolatinės aukštos temperatūros rūgštinės reakcijos darbo eigos. Pagaminti iš didelio-grynumo lydyto silicio dioksido, šie kaitinimo įdėklai pasižymi mažu cheminiu reaktyvumu su sieros rūgštimi, druskos rūgštimi ir fosforo rūgštimi, kai nėra fluoro. Jie priklauso ribotai kategorijai inžinerinių medžiagų, galinčių ištverti ilgą-statinį kaitinimą esant itin-aukštai{17}}temperatūrai, esant stipriai rūgščiai. Šiame dokumente iliustruojamos jo būdingos inertinės antikorozinės savybės, praktinės taikymo stipriosios pusės, medžiagų apribojimai ir draudžiama eksploatavimo aplinka. Pateikiamas daugiamatis keturių pagrindinių šildymo įdėklų, tinkamų statinei aukštos{22}temperatūros stiprios rūgšties aplinkai, našumo palyginimas.
1. Pagrindinės inertiškos savybės ir unikalūs taikymo pranašumai
Fluoro{0}}neturinčioje stiprių rūgščių terpėje lydytas silicio dioksidas išlaiko išskirtinį cheminį stabilumą. Jo standi kovalentinio tinklo struktūra neleidžia matricai ištirpti ir neleidžia išsiskirti priemaišų jonų ilgai kaitinant verdančioje rūgštyje. Skirtingai nuo metalinių šildytuvų, apsaugotų paviršiaus pasyviomis plėvelėmis, lydytas silicio dioksidas užtikrina skysčio grynumo kontrolę dėl būdingo cheminio inertiškumo, veiksmingai užkertant kelią metalo jonų išplovimui, kuris trukdo analiziniams mėginiams ir pramoninių procesų skysčiams. Medžiaga pasižymi itin-mažu šiluminio plėtimosi koeficientu ir puikiu atsparumu šiluminiam smūgiui, atspari įtrūkimams esant dideliems temperatūros svyravimams, o maksimali nuolatinė eksploatavimo temperatūra siekia 1180 laipsnių. Dėl palankaus šviesos pralaidumo šildymo įdėklas palaiko ultravioletinį{7}}pagalbinį fototerminį šildymą – išskirtinę funkciją, kuri nepasiekiama metaliniams ir fluoroplastiniams šildymo mazgams.
2. Našumo palyginimo matrica, skirta statinio aukšto{1}}temperatūrinio stiprios rūgšties veikimo sąlygoms
表格
| Šildymo įdėklo kategorija | Aukštos{0}}temperatūrinės koncentruotos rūgšties prisitaikymas | Maksimali nuolatinio aptarnavimo temperatūra | Atsparumas šiluminiam smūgiui | Skysčio grynumo apsaugos pajėgumas | Taikomos darbo sritys |
|---|---|---|---|---|---|
| Aukšto{0}}grynumo lydyto silicio dioksido šildymo įdėklas | Puikus cheminis inertiškumas, stabilus prieš daugumą karštų koncentruotų mineralinių rūgščių | 1180 laipsnių | Stiprus toleravimas greitiems temperatūros pokyčiams | Nulinis metalo jonų tirpimas, garantuoja itin{0}}aukštą skysčio grynumą | Mėginio pūdymas, mikroelektroninis valymas, rūdų išplovimas aukštoje{0}}temperatūroje |
| Molibdenas{0}}Legiruoto 316 l nerūdijančio plieno šildymo įdėklas | Neatlaiko ilgalaikės-koncentruotos stiprios rūgšties korozijos | 550 laipsnių | Turėti kvalifikuotą konstrukcinį atsparumą | Didelė sunkiųjų metalų kritulių rizika | Tinka tik žemos{0}}temperatūros, švelniai koroziniam vandens cirkuliavimui |
| Karštas -kaltas titano šildymo įdėklas | Karštai oksiduojančioje stiprioje rūgštyje vyksta laipsniška korozija | 770 laipsnių | Stipri vibracija ir atsparumas skysčių plovimui | Galimas titano jonų pėdsakų ištirpimo pavojus | Vidutinės{0}}temperatūrinės-druskumo rūgštinės cirkuliacinės sistemos |
| PFA inkapsuliuotas šildymo įdėklas | Polimeras termiškai skaidosi aukštoje temperatūroje ir stiprioje rūgštyje | 250 laipsnių | Prastas prisitaikymas prie staigių temperatūros svyravimų | Nėra metalo užteršimo pavojaus | Žemos-temperatūrinės sudėtingos korozinės aptarnavimo aplinkos |
3. Esminiai trūkumai ir apribotos paslaugos scenarijai
Lydyto silicio dioksido šildymo įdėklai turi akivaizdžių būdingų trūkumų. Vandenilio fluorido rūgštis ir aukštos temperatūros šarminiai tirpalai inicijuoja destruktyvias chemines reakcijas su silicio dioksido substratais. Atitinkamai, visos terpės sistemos, kuriose yra šarmų arba fluoro junginių, yra griežtai draudžiamos. Medžiaga pasižymi ryškiu trapumu; fizinis susidūrimas, maišymo{4}}sukeltas skysčio smūgis ir nuolatinė vibracija gali lengvai plyšti. Mažas šilumos laidumas sukelia lėtą temperatūros reakciją ir netolygų šilumos pasiskirstymą, todėl jis netinkamas cirkuliuojančioms turbulentinių skysčių sistemoms. Be to, pažeistų silicio dioksido įdėklų negalima taisyti, o sudėtingas tikslus apdirbimas padidina bendras pakeitimo išlaidas per visą aptarnavimo ciklą.
4. Įrangos parinkimo principai ir santrauka
Aukšto -grynumo lydyto silicio dioksido panardinamieji šildymo įdėklai yra profesionalūs inertiniai šildymo komponentai, pritaikyti statiniams, be fluoro{1}}koncentruotų stiprių rūgščių šiluminiams procesams. Jie užtikrina nepakeičiamą visapusišką našumą atliekant tikslius analitinius bandymus, elektroninių komponentų paviršiaus apdorojimą ir mineralinių žaliavų rūgščių išgavimą aukštoje -temperatūroje. Šarminiams skysčiams, fluoro{5}}turinčioms terpėms, cirkuliuojančiam turbulentiniam srautui ir darbo sąlygoms, linkusioms į mechaninį poveikį, dizaineriai gali pasirinkti atitinkamai PFA kapsuliuotus šildytuvus, gryno titano šildytuvus ir 316 l nerūdijančio plieno šildytuvus. Racionalus medžiagų inertiškumo, atsparumo temperatūrai ir skysčio srauto modelių suderinimas sudaro pagrindinį patikimo šiluminės sistemos projektavimo standartą.
