PTFE 열 교환기는 클로르-알칼리 세포 염수 가열 시 수은 아말감 부식을 어떻게 방지합니까?

수은 오염의 위험
수은 전지 기술을 사용하는 염소{0}}알칼리 공장에서는 수은 원소가 음극 역할을 하는 물과 소금 용액에 전류를 흘려 염소와 수산화나트륨이 생성됩니다. 순환하는 염수에는 일반적으로 1~20ppm의 미량 수준의 용해된 수은이 포함되어 있지만 때때로 훨씬 더 높은 농도로 이동하기도 합니다. 이 염수와 접촉하는 모든 금속 열 교환기에 수은 공격이 가능합니다.

수은은 수은과 금속의 합금을 생성하는 융합을 통해 금속을 공격합니다. 알루미늄은 매우 약합니다. 구리, 니켈, 아연 및 납은 수은에 빠르게 용해됩니다. 스테인리스강과 티타늄도 수은이 부동태 피막의 결함 표면을 적시면 수은에 의한 취성 또는 액체 금속 취성이 발생합니다. 공격은 공격할 때 빠르고 놀랍고 비참합니다.

수은은 PTFE에 영향을 미치지 않습니다. 불소중합체에는 수은과 융합될 수 있는 금속 성분이 없습니다. 수은은 PTFE 표면을 적시지 않으며 PTFE의 수은 접촉각은 약 150도이며 이는 모든 재료 쌍의 가장 큰 값 중 하나입니다. 수은은 밑에 있는 물질에 닿지 않고 구슬 모양으로 굴러갑니다.

수은 합병 과정
수은에 의한 액체 금속 취성은 다단계 과정입니다.- 수은은 먼저 금속 표면을 흡수해야 하며, 이를 위해서는 기계적 손상, 화학적 용해 또는 열적 스트레스로 인해 수동 산화막이 파열되어야 합니다. 수은은 금속에 닿으면 결정립 경계를 따라 빠르게 퍼집니다. 수은 원자는 입자 사이의 연결을 느슨하게 만듭니다. 금속은 기계적 강도를 잃고 정상적인 항복점보다 훨씬 낮은 힘을 가하면 파손됩니다.

이 과정은 수은과 상호작용하는 동안 몇 분에서 몇 시간 사이에 빠른 실패가 발생할 수 있습니다. 수은이 함유된 염수에 노출된 스테인리스 스틸 열교환기의 패시브 코팅이 긁히면 사전 경고 없이 치명적인 고장이 발생할 수 있습니다. 고장 모드는 알려져 있지 않으며 그 결과 수은과 소금물이 환경으로 배출됩니다.

공정 안전의 이점

수은 공격 위험 제거는 단순한 장비 수명 문제가 아니라{0}}프로세스 안전 문제입니다. 수은-으로 오염된 염수를 방출하는 치명적인 열 교환기 고장은 심각한 환경 및 건강 위험을 초래합니다. 수은은 지속성, 생물농축성 독소입니다. 릴리스는 규제 시행, 사이트 교정 및 장기-책임을 촉발할 수 있습니다.

PTFE는 이러한 실패 모드에 대해 본질적인 안전성을 제공합니다. 이 물질은 수은의 공격을 받지 않습니다. 액체 금속 취성 메커니즘이 없습니다. 수은 노출로 인한 치명적인 고장은 없습니다. 열교환기는 소금물의 수은 농도에 관계없이 전체 사용 수명 동안 안전하게 작동합니다.

폐기 및 폐기의 이점

수은-으로 오염된 염수 서비스에서 제거된 열교환기에는 수은 잔류물이 남아 있습니다. 금속 교환기는 금속 표면을 관통한 수은으로 오염됩니다.-수은은 청소로 완전히 제거할 수 없습니다. 사용한 교환기는 관련된 모든 규제 및 비용 영향과 함께 수은{4}}으로 오염된 폐기물로 처리 및 폐기되어야 합니다.

PTFE는 수은을 흡수하지 않습니다. 수은은 계면활성제 용액으로 헹구면 제거될 수 있는 물방울 형태로 표면에 남아 있습니다. 오염이 제거된 PTFE에는 수은 잔류물이 없습니다. 폐기는-유해하지 않은-산업 폐기물이나 재활용이 간단합니다.

요약

PTFE 열 교환기는 수은-오염된 염소-알칼리 염수 서비스에 특히 적합합니다. 불소중합체는 이러한 환경에서 금속 교환기를 예측할 수 없고 위험하게 만드는 수은 융합 및 액체 금속 취성{3}}장애 모드에 영향을 받지 않습니다. 비습윤 PTFE 표면은 수은 접촉을 방지합니다. 오염 제거 및 폐기가 단순화됩니다. 현대화를 진행 중인 수은 전지 공장의 경우 PTFE 열 교환기는 취약한 금속 장치를 안전하고 신뢰할 수 있는 교체 방법으로 제공합니다.

수은 서비스에 대한 엔지니어링 지원 염수 화학, 수은 농도 범위, 작동 온도 및 현재 장비 고장 내역을 제출하면 PTFE 열교환기 사양이 제공됩니다.