झाग की समस्या जो एंटी-फोम को मात देती है
एक निकल चढ़ाना लाइन वायु आंदोलन के दौरान स्नान की सतह पर लगातार फोम निर्माण का अनुभव करती है। फोम टैंक के रिम को ओवरफ्लो कर देता है, फिसलने का खतरा पैदा करता है, और संक्षारक वाष्प को तरल स्तर से ऊपर फंसा देता है। ऑपरेटर्स एंटी-फोम जोड़ने की दर बढ़ाते हैं। झाग अस्थायी रूप से कम हो जाता है, फिर वापस आ जाता है। एंटी-फोम की खपत तिगुनी हो जाती है। अतिरिक्त एंटी-फोम को हटाने के लिए स्नान में अधिक बार कार्बन उपचार की आवश्यकता होती है, जो स्वयं एक संदूषक बन जाता है।
मूल कारण अपर्याप्त एंटी-फोम नहीं है। यह स्टेनलेस स्टील हीट एक्सचेंजर से धातु आयन संदूषण है। घुला हुआ लोहा, निकल और क्रोमियम आयन प्लेटिंग बाथ में गीला करने वाले एजेंटों के साथ कॉम्प्लेक्स बनाते हैं। अकेले गीला करने वाले एजेंटों की तुलना में ये धातु गीले कॉम्प्लेक्स अधिक प्रभावी फोम स्टेबलाइजर हैं। हीट एक्सचेंजर, धीरे-धीरे संक्षारणित होकर, लगातार धातु आयनों की आपूर्ति करता है जो फोमिंग चक्र को चलाते हैं।
एक PTFE हीट एक्सचेंजर शून्य धातु आयन छोड़ता है। फ़ोम-स्थिरीकरण कॉम्प्लेक्स नहीं बनते हैं। सामान्य गीलापन एजेंट प्रबंधन के लिए आवश्यक बेसलाइन स्तर पर एंटी-फोम की मांग वापस आ जाती है।
धातु आयन फोम स्थिरीकरण तंत्र
तरल फोम मेटास्टेबल है। बुलबुले सतह पर उठते हैं, बुलबुलों के बीच की तरल फिल्म निकल जाती है और बुलबुले एकत्रित होकर फूट जाते हैं। एंटी-फोम एजेंट जल निकासी और सहसंयोजन चरणों को तेज करते हैं, जिससे फोम अस्थिर हो जाता है।
घुले हुए धातु आयन इस प्राकृतिक फोम के ढहने में बाधा डालते हैं। धातु आयन विशेष रूप से लौह (III) और क्रोमियम (III) बहुसंयोजी होते हैं। वे बुलबुले की सतह पर अधिशोषित सर्फेक्टेंट अणुओं को क्रॉसलिंक कर सकते हैं। एक एकल फेरिक आयन दो सर्फेक्टेंट अणुओं को जोड़कर एक पुल बनाता है जो बबल फिल्म को मजबूत करता है। ब्रिज्ड फिल्म जल निकासी का विरोध करती है। बुलबुला बना रहता है.
रासायनिक दृष्टि से यह प्रभाव उत्प्रेरक है। प्रतिक्रिया में धातु आयन की खपत नहीं होती है। एक एकल फेरिक आयन लगातार बबल फिल्मों को बार-बार स्थिर कर सकता है। केवल 10-20 पीपीएम घुले हुए लोहे की सांद्रता 100-200 पीपीएम गीला करने वाले एजेंट वाले स्नान में फोम स्थिरता को माप सकती है।
स्टेनलेस स्टील कॉइल का निरंतर क्षरण उस दर पर ताजा धातु आयनों की आपूर्ति करता है जो फोम को अस्थिर करने के लिए एंटी-फोम एजेंट की क्षमता को खत्म कर देता है। एंटी-फोम को अधिक से अधिक सांद्रता में मिलाया जाना चाहिए, जो अंततः स्वयं एक संदूषक बन जाता है।
तालिका 1: हीट एक्सचेंजर सामग्री द्वारा फोम स्थिरीकरण प्रभाव (वायु-उत्तेजित वाट्स निकेल स्नान, 55 डिग्री)
| पैरामीटर | स्टेनलेस स्टील का तार | टाइटेनियम कुंडल | पीटीएफई हीट एक्सचेंजर |
|---|---|---|---|
| घुलित धातु आयन रिलीज़ दर (मिलीग्राम/दिन) | 50-150 (Fe, Cr, Ni) | 5-20 (टीआई) | 0 |
| तरल सतह से ऊपर फोम की ऊंचाई (सेमी) | 15-30 | 8-15 | 3-5 |
| बेसलाइन के सापेक्ष एंटी-फोम की खपत | 3-5× | 1.5-2× | 1.0× (बेसलाइन) |
| एंटी-{0}}फोम हटाने के लिए कार्बन उपचार आवृत्ति | महीने के | द्विमासिक | आवश्यकतानुसार (सामान्य कार्यक्रम) |
| फोम से संबंधित हाउसकीपिंग मुद्दे | बार-बार अतिप्रवाह की घटनाएँ | प्रासंगिक | दुर्लभ |
| स्नान गीला करने वाले एजेंट की स्थिरता | धातु संकुलन द्वारा अवक्रमित | मामूली गिरावट | स्थिर |
लौह-गीला जटिल रसायन विज्ञान
निकल चढ़ाना स्नान में गीला करने वाले एजेंट आम तौर पर आयनिक सर्फेक्टेंट {{0}सोडियम लॉरिल सल्फेट, सोडियम एल्काइल ईथर सल्फेट, या इसी तरह के अणु होते हैं। वे स्नान के पीएच पर एक नकारात्मक चार्ज रखते हैं, जो उन्हें कैथोड सतह पर सोखने और हाइड्रोजन गैस बुलबुले के लगाव को रोकने के लिए सतह के तनाव को कम करने की अनुमति देता है।
घोल में फेरिक आयरन का आवेश +3 होता है। यह नकारात्मक रूप से चार्ज किए गए सर्फेक्टेंट हेड समूहों से मजबूती से बंधता है। एक फेरिक आयन दो या तीन सर्फेक्टेंट अणुओं को बांध सकता है। परिणामी कॉम्प्लेक्स में व्यक्तिगत सर्फेक्टेंट अणुओं की तुलना में उच्च आणविक भार, उच्च सतह गतिविधि और अधिक फोम स्थिरीकरण क्षमता होती है।
कॉम्प्लेक्स सर्फेक्टेंट को उसके इच्छित कार्य से भी हटा देता है। लोहे से बंधे सर्फ़ेक्टेंट अणु कैथोड सतह को गीला करने के लिए उपलब्ध नहीं हैं। झाग बढ़ने पर भी प्रभावी गीला करने वाले एजेंट की सांद्रता कम हो जाती है। ऑपरेटर अधिक गीला करने वाले एजेंट को जोड़कर प्रतिक्रिया दे सकते हैं, जो लोहे को जटिल बनाने के लिए अधिक अणु प्रदान करता है, जिससे स्वयं को मजबूत करने वाले चक्र में फोम की समस्या बिगड़ जाती है।
पीटीएफई: स्रोत पर फोम चक्र को तोड़ना
एक PTFE हीट एक्सचेंजर कोई धातु आयन नहीं छोड़ता क्योंकि इसमें कोई धातु नहीं होती है। फ्लोरोपॉलीमर शुद्ध कार्बन और फ्लोरीन है। इसमें कोई संक्षारण नहीं है, कोई विघटन नहीं है, और धातु आयनों को स्थिर करने वाले फोम का कोई स्रोत नहीं है।
इस निरंतर धातु आयन स्रोत का उन्मूलन स्नान की प्राकृतिक फोम गतिशीलता को पुनर्स्थापित करता है। गीला करने वाला एजेंट विघटित धातुओं द्वारा अलग किए बिना कैथोड सतह पर अपना इच्छित कार्य करता है। एंटी-{2}}फोम एजेंट धातु संदूषण की बढ़ती खुराक के बिना सामान्य फोम स्तर को नियंत्रित करता है। एंटी-फोम हटाने के लिए कार्बन उपचार सामान्य रखरखाव कार्यक्रम पर वापस आ जाता है।
स्नान रसायन स्थिर हो जाता है। गीला करने वाले एजेंट और एंटी-फोम परिवर्धन फोम घटनाओं के प्रति प्रतिक्रियाशील होने के बजाय एम्पीयर-घंटे थ्रूपुट के आधार पर पूर्वानुमानित हो जाते हैं। कम रासायनिक खपत, कम कार्बन उपचार और कम हाउसकीपिंग श्रम से होने वाली लागत बचत पीटीएफई पेबैक गणना में योगदान करती है।
सारांश
पीटीएफई हीट एक्सचेंजर्स धातु आयनों को स्थिर करने वाले फोम के स्रोत को खत्म करके स्नान फोमिंग समस्याओं को रोकते हैं। संक्षारक धातु कुंडलियाँ लौह और क्रोमियम आयन छोड़ती हैं जो सर्फ़ेक्टेंट अणुओं को क्रॉसलिंक करते हैं, बुलबुला फिल्मों को मजबूत करते हैं और फोम विरोधी क्रिया का विरोध करते हैं। धातु आयन स्रोत हटा दिए जाने पर बढ़े हुए एंटी-फोम और बढ़े हुए कार्बन उपचार का बढ़ता चक्र टूट जाता है।
शून्य {{0}संक्षारण PTFE सतह स्थिर स्नान रसायन विज्ञान, पूर्वानुमानित रासायनिक खपत और प्रबंधनीय फोम स्तर को बनाए रखती है। फोम और गीला करने वाले एजेंट की लागत में कटौती, कम कार्बन उपचार आवृत्ति के साथ मिलकर, पीटीएफई रूपांतरण से परिचालन बचत में सार्थक योगदान देती है।
फोमिंग {{0}प्रोन प्लेटिंग स्नान में पीटीएफई हीट एक्सचेंजर विनिर्देश के लिए इंजीनियरिंग विश्लेषण स्नान रसायन विज्ञान, वर्तमान एंटी-फोम और गीला करने वाले एजेंट की खपत दर, फोम-संबंधी डाउनटाइम घटनाओं और कार्बन उपचार आवृत्ति को प्रस्तुत करने पर उपलब्ध है।
