Ce considerații se aplică la selectarea materialelor pentru garnituri pentru schimbătoarele de căldură PTFE în serviciul cu acid azotic?

Acidul azotic este un oxidant puternic și va ataca mulți elastomeri. Garniturile schimbătorului de căldură din PTFE trebuie să facă față acestei substanțe chimice și să se etanșeze în continuare la temperatura de funcționare. Scurgerile și timpul de nefuncționare pot apărea dacă este aleasă garnitura necorespunzătoare.

Tipuri tipice de garnituri pentru serviciul cu acid azotic
În condiții de acid azotic, mai multe materiale pentru garnituri sunt disponibile pentru schimbătoarele de căldură din PTFE. Selecția se bazează pe concentrația acidului, temperatură și condițiile de lucru. Principalele materiale pentru garnituri utilizate în serviciul cu acid azotic sunt următoarele:

Plic pentru garnitură PTFE
Garnitura plicului din PTFE este construită dintr-o piele de PTFE peste un miez compresibil, care este de obicei din cauciuc sau metal. Acest tip de garnitură oferă cea mai bună rezistență chimică împotriva acidului azotic indiferent de concentrație și temperatură. Aceasta este cea mai sigură opțiune pentru cele mai solicitante aplicații. Garniturile anvelopelor din PTFE pot rezista acidului azotic intens și temperaturilor extreme fără degradare. Cu toate acestea, datorită stratului lor exterior rigid de PTFE, au nevoie de solicitări mai mari pentru șuruburi pentru a produce o etanșare adecvată.

În practică, garnitura învelișului din PTFE este recomandată pentru situațiile în care concentrația și temperatura acidului azotic pot varia sau în care sunt necesare niveluri ridicate de siguranță.

Viton (FKM)
Viton sau FKM este un elastomer fluorocarbon care are o rezistență puternică la acidul azotic diluat la temperaturi moderate. Cu toate acestea, nu este eficient la doze mai mari sau la temperaturi ridicate. Vitonul va începe în mod obișnuit să se dezintegreze la temperaturi de peste 100C sau în concentrație mare de acid, unde se poate umfla sau își poate pierde capacitatea de etanșare. Pentru aplicații cu acid azotic diluat și la temperaturi mai scăzute, unde se poate obține un echilibru adecvat între performanță și cost, Viton este o soluție mai economică.

Viton poate fi o opțiune de etanșare adecvată și rentabilă pentru acidul azotic diluat sau pentru sistemele în care temperaturile sunt controlate și nu depășesc 100C.

EPDM EPDM (etilen propilen dien monomer) nu este recomandat în mod normal pentru utilizare în acizi oxidanți puternici, cum ar fi acidul azotic, deoarece este deosebit de vulnerabil la deteriorare. EPDM este rapid degradat atunci când este expus la acid azotic puternic sau la temperaturi ridicate. Acest lucru duce la defectarea etanșării și la scurgeri probabile ale sistemului. Aceasta înseamnă că, în general, este evaluat numai pentru aplicații ne-critice sau pe termen scurt, dacă este cazul, în serviciul cu acid azotic.

Recomandări de selecție a garniturii
Concentrația acidului și temperatura ar trebui să fie principalele considerații în alegerea unei garnituri pentru un schimbător de căldură din PTFE utilizat la utilizarea acidului azotic. O garnitură de plic din PTFE este întotdeauna cea mai sigură și mai fiabilă alegere pentru acid azotic puternic sau temperaturi mai mari. Vitonul poate fi o alternativă mai puțin costisitoare, mai ușor de instalat--la PTFE pentru acid azotic diluat la temperaturi mai scăzute, dar poate avea o durată de viață mai scurtă decât PTFE în condiții mai severe.

Notă importantă: Verificați întotdeauna diagramele de rezistență chimică ale producătorului pentru a confirma că materialul garniturii este potrivit pentru concentrațiile și temperaturile acidului azotic în cauză. Acest lucru asigură compatibilitate și nicio defecțiune prematură a garniturii.

Tabel de compatibilitate
Concentrația/Temperatura acidului azotic Material recomandat pentru garnitură
Concentrated Nitric Acid (>70%) / Temperatură ridicată (mai mare sau egală cu 100 de grade) Garnitură manta PTFE
Acid azotic, diluat (<70%) / Low Temp (<100°C) Viton (FKM)
High Concentration Nitric Acid / High Temp (>=100C) Garnitură pentru plic PTFE
Alegerea materialului pentru garnituri este o problemă vitală în proiectarea schimbătorului de căldură PTFE pentru funcționarea cu acid azotic. Cea mai sigură opțiune sunt garniturile plic din PTFE cu cea mai bună rezistență atât la acidul puternic, cât și la căldură ridicată. Vitonul poate fi o opțiune acceptabilă și economică pentru setările mai puțin solicitante. Fiecare componentă a unui schimbător de căldură, inclusiv garnitura și materialul de construcție, trebuie să fie compatibil chimic cu fluidul care este tratat. Această atenție la detalii va crește durata de viață a echipamentului și va elimina timpul de nefuncționare costisitor.