PTFE vs Tiwbiau Gwresogi Dur Di-staen: Pa Un sy'n Goroesi mewn Baddonau Asidig?

Bydd tiwb gwresogi dur di-staen mewn baddon asid hydroclorig yn pylu ac yn methu mewn ychydig fisoedd. Mae'r planhigyn yn ei ddisodli ac yna mae'r un peth yn digwydd eto. Mae tiwbiau gwresogi PTFE yn anadweithiol yn gemegol, ond a ydynt yn werth y gost ychwanegol? Gadewch i ni edrych ar sut mae'r ddau ddeunydd yn perfformio pan fyddant yn agored i gemeg llym.
Tiwbiau gwresogi yw canolbwynt y gweithrediad mewn siopau platio, meinciau gwlyb lled-ddargludyddion a llinellau prosesu cemegol- sydd wedi'u boddi mewn tanciau sy'n cymysgu asidau, cloridau neu alcalïau cryf ddydd ar ôl dydd. Nid mater o bris yn unig yw'r dewis o ddur di-staen (yn aml SUS304 neu SUS316L mwy gwydn) neu PTFE (polytetrafluoroethylene, Teflon). Mae'n benderfyniad sy'n effeithio ar fywyd y gwresogydd, glendid y bath a faint o amser segur heb ei gynllunio y bydd y planhigyn yn ei fwyta.
Mae dur di-staen yn gwrthsefyll cyrydiad oherwydd bod ganddo haen denau o gromiwm ocsid sy'n digwydd yn naturiol ar yr wyneb. Mae'r cotio anweledig hwn, dim ond ychydig o nanometrau o drwch, yn gyffredinol yn amddiffyn yr haearn, cromiwm a nicel oddi tano rhag ocsigen a dŵr. Mae'r haen yn sefydlog mewn amodau ysgafn, dŵr niwtral neu alcalïau gwanedig. Ychwanegwch asid hydroclorig, asid sylffwrig neu grynodiadau clorid uchel ac mae'r cemeg yn newid. Mae safleoedd anodig lleol yn cael eu ffurfio wrth i ïonau clorid fynd i mewn i'r cotio ocsid ar ddiffygion bach. Y canlyniad yw cyrydiad tyllu. Tyllau bach sy'n tyfu'n gyflym oherwydd bod y tu mewn i'r pwll yn dod hyd yn oed yn fwy asidig ac ymosodol. SUS304 sy'n methu gyflymaf. Mae gan SUS316L 2-3% molybdenwm ychwanegol sy'n arafu'r ymosodiad ond nid yw'n ei atal. Mae cyrydiad agennau – y tu ôl i fracedi mowntio neu mewn ardaloedd-llif isel – hefyd yn cyflymu difrod. Unwaith y bydd y pwll yn torri trwy wal y tiwb, mae'r gwresogydd yn gollwng, mae'r bath yn halogi'r llawr, ac mae'r cynhyrchiad yn stopio. Mae dur di-staen yn allyrru ïonau metel hybrin-haearn, cromiwm, nicel{{-i mewn i'r hydoddiant hyd yn oed cyn chwalu'n amlwg. Gall yr ïonau hyn fod yn bresennol cyn tyllu gweladwy mewn rhannau fesul biliwn o lefelau, a gallant ymyrryd â phrosesau sensitif megis platio nicel electroless neu synthesis cemegol purdeb uchel.

Mae PTFE yn ei wneud fel arall. Nid oes angen haen oddefol i'w chynnal oherwydd nid oes ei hangen. Mae ganddo strwythur moleciwlaidd gydag asgwrn cefn carbon wedi'i inswleiddio'n llawn o atomau fflworin. Mae'r bond C-F yn un o'r cryfaf mewn cemeg organig ac felly mae'r arwyneb yn hynod o wrthiannol i drosglwyddo electronau neu ymosodiad cemegol. Ni all asidau, basau, ocsidyddion neu doddyddion organig ar dymheredd proses arferol dorri bondiau o'r fath. Nid oes unrhyw dyllu, dim cyrydiad hollt a dim teneuo cynyddol. Bum mlynedd yn ddiweddarach ac mae'r tiwb mor llyfn ac yn gemegol yr un fath ag yr oedd ar y diwrnod cyntaf. Nid yw PTFE yn cynnwys unrhyw fetel, felly nid oes unrhyw ïonau metel yn trwytholchi i'r bath. Nid yw'r ansefydlogrwydd hwn yn foethusrwydd-mae'n angen am fabs lled-ddargludyddion, gweithgynhyrchu API fferyllol neu unrhyw broses lle gallai hyd yn oed 10 ppb o nicel niweidio canlyniadau.
Mae'r saws cyfrinachol yn risg o halogiad. Gall tiwb dur di-staen edrych yn dda yn ystod archwiliad arferol, ond efallai ei fod yn dal i ollwng ïonau sy'n effeithio ar liw, disgleirdeb neu burdeb y cynnyrch terfynol. Yn aml, dim ond ar ôl methiannau ansawdd i lawr yr afon y mae peirianwyr planhigion yn dysgu am y broblem. Mae PTFE yn dileu'r newidyn hwnnw'n gyfan gwbl. Mae ganddo hefyd arwyneb nad yw'n glynu sy'n lleihau graddio a baeddu fel nad yw'r effeithlonrwydd trosglwyddo gwres yn dirywio dros amser wrth i ddyddodion gronni ar arwyneb metel, ond yn aros yn gyson.
Nawr edrychwch ar gost gyffredinol perchnogaeth. Mae siaced fflworopolymer a dyluniad mewnol gwresogydd trochi PTFE yn fwy cymhleth i'w gweithgynhyrchu, felly mae'r pris prynu yn uwch-yn aml 2 i 4 gwaith yn fwy na dyfais dur gwrthstaen tebyg. Ond gyda gwasanaeth ymosodol mae'r ffigyrau'n newid. Fel arfer caiff tiwbiau dur di-staen a ddefnyddir mewn baddonau HCl 10-20 % neu ferric clorid eu disodli ar ôl 3 i 12 mis o ddefnydd. Mae pob newid-allan yn gofyn am wagio'r tanc, oeri'r bath, ei roi yn ôl i mewn ac ailddechrau - oriau neu ddyddiau o gynhyrchiant coll. Bydd llafur ailosod, rhannau ac amser i lawr yn hawdd yn costio mwy na'r gwahaniaeth pris cychwynnol dros gyfnod o bum mlynedd. Mae tiwbiau PTFE yn aml yn para 5 i 10 mlynedd gyda phrofion trydanol cyfnodol yn unig. Ychwanegwch atchwanegiadau cemegol rhatach (dim adweithiau ochr wedi'u cataleiddio â metel) a chyfraddau sgrap is o halogiad, ac mae'r arbedion yn lluosi.
Yr unig faes lle mae gan ddur di-staen ymyl yw gallu tymheredd. Os yw'r dyluniad mecanyddol yn caniatáu, gellir defnyddio SUS304 a SUS316L yn barhaus uwchlaw 400 gradd. Yr uchafswm ymarferol ar gyfer cydrannau gwresogi trochi yw 200-230deg C mewn PTFE yn dibynnu ar bwysau a gradd. Yn ffodus, mae'r rhan fwyaf o faddonau cemegol, boed ar gyfer ysgythru, anodizing, glanhau neu blatio electroless yn gweithredu ymhell islaw 100 gradd ac anaml y mae gweithdrefnau tymheredd uchel hyd yn oed yn uwch na 180 gradd ar wyneb y gwresogydd. Mae PTFE ychydig y tu mewn i'r amlen.
Y cyngor ymarferol yn syml yw paru deunydd â chemeg. Dur di-staen, yn enwedig SUS316L, yw'r dewis economaidd ar gyfer dŵr pur, glanhawyr alcalïaidd ysgafn neu doddiannau nad ydynt yn halogenaidd. Mae'n trosglwyddo gwres yn well, mae'n gryfach yn fecanyddol ac mae'n rhatach i ddechrau. Ond pan fo'r bath yn cynnwys asidau mwynol, cloridau, fflworidau, neu pan fydd angen rhannau-fesul-biliwn o burdeb, PTFE yw'r dewis amgen mwy diogel, hirach-parhaol. Mae llawer o ffatrïoedd bellach yn safoni ar PTFE ar gyfer pob llinell galed, ac yn cynnal dur di-staen yn unig ar gyfer dŵr cyfleustodau neu danciau rinsio.
Yn y pen draw, mae'r penderfyniad rhwng PTFE a thiwbiau gwresogi dur di-staen yn un o swyddogaethau'r amgylchedd cemegol. Mae anadweithiol PTFE yn esbonio ei bremiwm ar gyfer asidau llym a gofynion purdeb llym. Mae dur di-staen yn dal i fod yn bosibilrwydd mewn sefyllfaoedd ysgafn. Nid yw'r busnes sy'n newid tiwbiau di-staen wedi'u tyllu yn barhaus yn anlwcus, dim ond defnyddio'r offeryn anghywir ar gyfer y dasg ydyw. Newidiwch i PTFE un tro ac efallai y byddwch chi'n tynnu'r gwresogydd o'ch rhestr o faterion cynnal a chadw sy'n digwydd eto. Mae'r cemeg yn parhau, mae'r cynnyrch yn aros yn bur, ac mae'r gyllideb yn cael seibiant o'r diwedd.