प्रीट्रीटमेंट में कीचड़ की समस्या
आयरन फॉस्फेट प्रीट्रीटमेंट लाइनें कीचड़ की एक सतत धारा उत्पन्न करती हैं। स्टील वर्कपीस विघटन से लौह आयन स्नान में फॉस्फेट आयनों और ऑक्सीडाइज़र के साथ प्रतिक्रिया करके अघुलनशील लौह फॉस्फेट बनाते हैं। यह जिलेटिनस अवक्षेप प्रत्येक डूबी हुई सतह पर जम जाता है। 55-65 डिग्री पर काम करने वाला हीट एक्सचेंजर विशेष रूप से कमजोर होता है। गर्म सतह अवक्षेपण प्रतिक्रिया को तेज कर देती है। कीचड़ तेजी से जमा होता है।
प्रीट्रीटमेंट टैंकों में स्टेनलेस स्टील हीट एक्सचेंजर्स को हर 2-4 सप्ताह में यांत्रिक सफाई की आवश्यकता होती है। आयरन फॉस्फेट कीचड़, अनाज रिफाइनर से टाइटेनियम फॉस्फेट के साथ मिश्रित होकर, एक कठोर, चिपकने वाला पैमाना बनाता है। डीस्केलिंग के लिए टैंक को खाली करने, कॉइल को हटाने या कठिनाई से पहुंचने की आवश्यकता होती है, और स्केल को चिपटाने या अवरोधक एसिड के साथ घोलने की आवश्यकता होती है। प्रत्येक सफाई कार्यक्रम में 4-6 घंटे का उत्पादन समय लगता है।
उसी सेवा में एक PTFE हीट एक्सचेंजर कीचड़ आसंजन का प्रतिरोध करता है। सफाई का अंतराल हफ्तों से लेकर महीनों तक बढ़ जाता है। जब अंततः सफाई की आवश्यकता होती है, तो कीचड़ बिना किसी आक्रामक यांत्रिक या रासायनिक तरीकों के कम ऊर्जा PTFE सतह से आसानी से निकल जाता है।
आसंजन तंत्र अंतर
आयरन फॉस्फेट कीचड़ कई तंत्रों के माध्यम से धातु की सतहों का पालन करता है। आवेशित कीचड़ कणों और धातु ऑक्साइड सतह के बीच इलेक्ट्रोस्टैटिक आकर्षण प्रारंभिक जुड़ाव प्रदान करता है। कीचड़ में फॉस्फेट समूहों और ऑक्सीकृत स्टेनलेस स्टील की सतह पर धातु हाइड्रॉक्साइड समूहों के बीच रासायनिक बंधन बंधन को मजबूत करता है। शीतलन अवधि के दौरान कीचड़ के सूखने और क्रिस्टलीकृत होने पर यांत्रिक इंटरलॉकिंग दृढ़ आसंजन को पूरा करती है।
पीटीएफई इनमें से प्रत्येक तंत्र को समाप्त कर देता है। सतह विद्युतीय रूप से अचालक है-प्रवाहकीय नहीं है-कोई इलेक्ट्रोस्टैटिक आकर्षण विकसित नहीं होता है। कार्बन -फ्लोरीन सतह में फॉस्फेट बंधन के लिए कोई हाइड्रॉक्सिल समूह नहीं है। ध्रुवीय फॉस्फेट कणों के गीले होने और फैलने के लिए 18-20 mN/m की सतह ऊर्जा बहुत कम है। गुरुत्वाकर्षण द्वारा जमा किया गया कोई भी कीचड़ रासायनिक या यांत्रिक लगाव के बिना सतह पर रहता है।
| कीचड़ आसंजन पैरामीटर | स्टेनलेस स्टील की सतह | पीटीएफई सतह |
|---|---|---|
| सतही ऊर्जा (एमएन/एम) | 40-50 | 18-20 |
| कीचड़ के प्रति इलेक्ट्रोस्टैटिक आकर्षण | मजबूत (आवेशित ऑक्साइड सतह) | कोई नहीं (गैर-प्रवाहकीय) |
| फॉस्फेट के साथ रासायनिक बंधन | हाँ (धातु-फॉस्फेट बांड) | कोई नहीं (C-F सतह) |
| यांत्रिक इंटरलॉकिंग | हाँ (सतह खुरदरापन 1-3 μm Ra) | न्यूनतम (सतह खुरदरापन 0.1-0.3 μm Ra) |
| कीचड़ आसंजन शक्ति (सापेक्ष) | 1.0 (बेसलाइन) | 0.05-0.1 |
| सफाई विधि | यांत्रिक छिलन + अम्ल | पानी से धोएं या हल्के से पोंछें |
परिचालन और लागत प्रभाव
विस्तारित सफाई अंतराल सीधे उत्पादन समय को बढ़ाता है। एक प्रीट्रीटमेंट लाइन जो पहले हीटर की सफाई के लिए हर 3 सप्ताह में 4 घंटे के लिए रुकती थी, अब साधारण कुल्ला के लिए हर 12 सप्ताह में 1 घंटे के लिए रुक जाती है। उत्पादन थ्रूपुट के मूल्य के आधार पर वार्षिक उत्पादक घंटों में प्रति टैंक लगभग 60 घंटे की बढ़ोतरी होती है, जिसका मूल्य $30,000-$60,000 होता है।
यांत्रिक सफाई का उन्मूलन हीट एक्सचेंजर सतह को सुरक्षित रखता है। बार-बार छिलने और एसिड डीस्केलिंग से स्टेनलेस स्टील कॉइल्स को लगातार नुकसान होता है। पीटीएफई कॉइल्स को सफाई से कोई नुकसान नहीं होता है। उपकरण के पूरे जीवनकाल के दौरान सतह चिकनी और गंदगी प्रतिरोधी बनी रहती है।
डीस्केलिंग परिचालन से अपशिष्ट एसिड में कमी से सुविधा में खतरनाक अपशिष्ट उत्पादन कम हो जाता है। प्रत्येक डीस्केलिंग घटना से 50-100 लीटर खर्चित एसिड उत्पन्न होता है जिसमें घुले हुए लौह फॉस्फेट और धातु आयन होते हैं। प्रति टैंक प्रति वर्ष 15-20 डीस्केलिंग घटनाओं को समाप्त करना अपशिष्ट उपचार लागत और पर्यावरणीय रिपोर्टिंग बोझ में सार्थक कमी का प्रतिनिधित्व करता है।
सारांश
पीटीएफई हीट एक्सचेंजर्स कम सतह ऊर्जा, रासायनिक बंधन साइटों की अनुपस्थिति और विद्युत गैर-चालकता के संयोजन के माध्यम से प्रीट्रीटमेंट टैंक में हीटर सतहों पर लौह फॉस्फेट कीचड़ संचय को खत्म करते हैं। गंदगी प्रतिरोधी सतह सफाई के अंतराल को हफ्तों से महीनों तक बढ़ा देती है और आक्रामक यांत्रिक और रासायनिक डीस्केलिंग के बजाय हल्के पानी से कुल्ला करने में सक्षम बनाती है।
परिचालन लाभों में उत्पादन समय में वृद्धि, सफाई से प्रेरित सतह क्षति को समाप्त करना, उपकरण का जीवनकाल बढ़ाना और डीस्केलिंग ऑपरेशन से खतरनाक अपशिष्ट उत्पादन को कम करना शामिल है।
आयरन फॉस्फेट और अन्य प्रीट्रीटमेंट अनुप्रयोगों में पीटीएफई हीट एक्सचेंजर विनिर्देश के लिए इंजीनियरिंग समर्थन स्नान रसायन विज्ञान, ऑपरेटिंग तापमान, वर्तमान सफाई आवृत्ति और विधि, और टैंक आयाम प्रस्तुत करने पर उपलब्ध है।
