Millise vesinikkloriidhappe kontsentratsiooni ja ümbrise pinnatemperatuuri konkreetse kombinatsiooni korral vajab 1,6-millimeetrine 316 roostevabast terasest kest ioonivahetussüsteemide regenereerimispaagi soojendi hoolduses iga 12 kuu järel väljavahetamist?
Jäta sõnum
Vesinikkloriidhape on katioonivahetusvaikude standardne regenerant. * * Ioonvahetusveepuhastussüsteemides elektriliste sukelsoojendite eest vastutavatele rajatiste inseneridele. Tüüpiline regenereerimine toimub 5–10% HCl-ga sissepritsetemperatuuril 20–40 kraadi, kuid sageli soojendatakse regenereerimispaake 50–60 kraadini efektiivsuse tagamiseks. Need küttekehad on sageli valmistatud 1,6 mm 316 roostevabast terasest ümbrisega, kuna neil on üldine korrosioonikindlus nõrgas HCl-s. Kuid teatud happekontsentratsiooni ja vattiheduse tõttu kõrge ümbrise pinnatemperatuuri korral kiirendatakse täppide tekkimist ja üldist korrosiooni, et vähendada kasutusiga 12 kuuni või vähem. See artikkel ütleb teile täpselt, kus regeneratsioonipaagi küttekeha hoolduses igal aastal vahetada 1,6 mm 316 kesta.
316 korrosioonikäitumine lahjendatud vesinikkloriidhappes
Roostevaba terase 316 passiivset kilet ründavad kloriidioonid ja vesinikkloriidhape on roostevaba terase 316 suhtes üsna agressiivne. Alla 3% temperatuuril alla 40 kraadi on 316 kerge korrosioonimäär 0,1–0,3 mm aastas. 5% HCl juures tõuseb kiirus 0,5-1,0 mm-ni aastas 40 kraadi juures. 8% HCl juures täheldati kiirusi 1,0-2,0 mm/aastas. 10% HCl puhul on määrad üle 2–4 mm aastas. Minimaalne konstruktsiooni paksus 1,6 mm kesta puhul on ~0,6 mm. Korrosioonikiirusel 1,0 mm aastas toimub 12 kuu jooksul korrosiooni läbitungimine 1,0 mm (1,6 mm kuni 0,6 mm). 12-kuuline asenduslävi määratakse siis, kui HCl-i kombineeritud kontsentratsioon ja ümbrise pinnatemperatuur annab korrosioonikiiruse 0,8–1,2 mm aastas.
12 kuu kasutusea kriitilised künnised
316 proovi sukeldamine vesinikkloriidhappes regenereerimispaagi tööks vajalikel temperatuuridel näitab, et järgmised happekontsentratsiooni ja ümbrise pinna temperatuuri kombinatsioonid tagavad 1,6 mm seinale 12-kuulise maksimaalse kasutusea.
Vesinikkloriidhappe kontsentratsioon (kaalu%) Puistelahuse temperatuur Katte pinnatemperatuur 6 W/cm² (tõus 12 kraadi) Eeldatav korrosioonikiirus pinnatemperatuuril Aeg väheneb 1,6 mm kuni 0,6 mm Kasutusiga asendamiseni 3% 40 kraadi 52 kraadi 0,2 - 5 aastat .0 5 mm/aasta 0,2 - 5 aastat .0 . 3% 50 kraad 62 kraad 0,4 – 0,7 mm/aastas 1,4 – 2,5 aastat 1,8 – 3 aastat 3% 55 kraad 67 kraadi 0,6 – 1,0 mm/aastas 1,0 – 1,7 aastat 1,2 – 2 aastat 5% 35 kraadi 47 kraadi 0,4 –2 aastat 0,4 – 2 aastat 0,4 – 2 aastat 0,4 – 2 kraadi 0,6 – 1,0 mm/a. 1,8 – 3 aastat 5% 40 kraad 52 kraad 0,6 – 1,0 mm/aastas 1,0 – 1,7 aastat 1,2 – 2 aastat 5% 45 kraad 57 kraadi 0,9 – 1,4 mm/aastas 0,7 – 1,1 aastat 0,9 – 1,3 aastat 5 – 1,0 kraadi 2% 5 .1 kraadi. 0,6 - 0,8 aastat 0,7 - 1,0 aastat 8% 30 kraadi 42 kraadi 0,6 - 1,0 mm/aastas 1,0 - 1,7 aastat 1,2 - 2 aastat 8% 35 kraadi 47 kraadi 0,9 - 1,4 mm / aastas 0,7 - 1,4 mm / aastas 0,7 - 1,4 mm / aastas 0,7 - 1,1 kraadi 1 kraadi 2 0,4 - 1,0 aastat 2 0,4 aastat 0. 1,3 – 2,0 mm/aastas 0,5 – 0,8 aastat 0,6 – 1,0 aastat 10% 25 kraadi 37 kraadi 0,8 - 1,2 mm/aastas 0,8 - 1,3 aastat 1,0 - 1,5 aastat 10% 30 kraadi 42 kraadi 1,1 - 1,0 .0 .0 .7 aastat. 1,1 aastat 10% 35 kraadi 47 kraadi 1,6 – 2,4 mm/aastas 0,4 – 0,6 aastat 0,5 – 0,8 aastat
1,6 mm kesta puhul 6 W/cm2 ioonivahetuse regenereerimispaagis 5% HCl-ga 45 kraadise massitemperatuuri juures on ümbrise pind umbes 57 kraadi. Korrosioonikiiruseks prognoositakse 0,9–1,4 mm aastas, nii et 1,6 mm seina suurus väheneb 0,7–1,1 aastaga 0,6 mm-ni. 12-kuuline asendus sobib. Mahutemperatuuri alandamine 40 kraadini vähendab pinnatemperatuuri 52 kraadini ja korrosioonikiirust 0,6–1,0 mm aastas ning pikendab eluiga 1,2–2 aastani.
12-kuuline asendusskeem Ohutu kasutusümbrik
Juuresolevas tabelis on toodud vesinikkloriidhappe maksimaalne ohutu puistetemperatuur erinevatel vattihedustel, et tagada vähemalt 12-kuuline kasutusiga enne seina lagunemist 0,6 mm-ni, mis on vajalik 1,6 mm 316 kesta asendamiseks.
Vattide tihedus (temperatuuri tõus) maks. Bulk Temp. 3% HCl Max. Bulk Temp. 5% HCl Max. Bulk Temp. 8% HCl Max. Bulk Temp. 10% HCl jaoks
4 W/cm2 (8 kraadi tõus) 60 kraadi 52 kraadi 44 kraadi 38 kraadi 6 W/cm2 (12 kraadi tõusuga) 56 kraadi 48 kraadi 40 kraadi 34 kraadi 8 W/cm2 (16 kraadi tõusuga) 52 kraadi 44 kraadi 36 kraadi 30 kraadi 10 W/cm2 (2 kraadi 2 kraadi võrra) 2
5% HCl regenereerimispaagi puhul on mahutemperatuuril 45 kraadi ja 6 W/cm2 (12-kraadine tõus, 57-kraadine pind) ohutu mahupiirang 48 kraadi. Küttekeha on ohutus tsoonis 45 kraadi juures ja võimalik on 12-kuuline kasutusiga. Iga-aastase asendamisega on 50-kraadise mahu ohutu piir ületatud ja seda ei saa garanteerida.
Disaini muudatused, et parandada vastupidavust üle 12 kuu
Kui regenereerimistingimused vajavad 1,6 mm 316 kesta ja 12-kuuline eluiga on ebapiisav, saab kasutusea pikendamiseks teha 3 muudatust. Esimene on vattiheduse minimeerimine pikema küttekeha abil. Vähendamine 6 W/cm2-lt 4 W/cm2-le vähendab pinnatemperatuuri tõusu 12C-lt 8C-le, liikudes 12-kuuliselt režiimilt 1,5-2-aastasele režiimile 5% HCl 45C juures. Teine muudatus on happega kokkupuute kestuse lühendamine, soojendades regenereerimispaaki ainult protsessi eelsoojenduse ajal, mitte happe sissepritse ajal. Kütteseade, mis töötab 4 tundi igas regenereerimistsüklis võrreldes 12 tunniga, kestab kalendris 3 korda kauem. Viimane reguleerimine on üleminek kõrge ränisisaldusega roostevaba terase (nt sulam 20) või tantaaliga mähitud kesta vastu. Alloy 20 korrosioonimäär on < 0,1 mm/aastas 5–10% HCl-s temperatuuril 60 kraadi, tagades seega > 10 aasta pikkuse kasutusea. Veepuhastusjaamade puhul, kus regenereerimine toimub iga päev, on küttekeha iga-aastase väljavahetamise tööjõukulu tavaliselt suurem kui sulamist 20 küttekeha lisakulu. Ioonivahetuse regenereerimise teenuse jaoks küttekehade määramisel määrake alati õige HCl sisaldus, mahutemperatuur ja regenereerimise sagedus. Tootja, kes soovitab 316 8% HCl 50 kraadi juures ilma eeldatavat kasutusiga märkimata, ei anna mõistlikku nõu. 12-kuuline 1,6 mm 316 ümbrise asendamise künnis vesinikkloriidhappe kasutamisel on prognoositav kontsentratsiooni, mahutemperatuuri ja vattiheduse funktsioonina, mis võimaldab täpselt prognoosida küttekeha eluiga veetöötlustoimingutes.
