कौन सा रासायनिक वातावरण पीटीएफई विसर्जन हीटर के उपयोग को अस्वीकार करता है?

एक रासायनिक संयंत्र इंजीनियर ने प्रक्रिया स्नान की एक सूची की समीक्षा की और एक सीधा सवाल पूछा: इनमें से कौन पीटीएफई विसर्जन हीटर का उपयोग कर सकता है, और कौन सा नहीं? सूची में सल्फ्यूरिक एसिड, हाइड्रोक्लोरिक एसिड, नाइट्रिक एसिड, हाइड्रोफ्लोरिक एसिड, सोडियम हाइड्रॉक्साइड, क्रोमिक एसिड, सॉल्वैंट्स और कुछ विशेष फॉर्मूलेशन शामिल थे। प्रत्येक के लिए उत्तर सरल हां या ना नहीं था। पीटीएफई अधिकांश परिस्थितियों में इनमें से अधिकांश रसायनों के प्रति प्रतिरोधी है। लेकिन ऐसे विशिष्ट वातावरण हैं जहां पीटीएफई गलत विकल्प है, और इसका उपयोग समय से पहले विफलता की ओर ले जाता है।

पीटीएफई को अक्सर सार्वभौमिक रूप से रासायनिक प्रतिरोधी के रूप में वर्णित किया जाता है। यह विवरण अधिकांश औद्योगिक रसायन विज्ञान के लिए सटीक है। लेकिन यह पूर्ण नहीं है. ऐसे वातावरण की तीन श्रेणियां हैं जहां पीटीएफई विसर्जन हीटर का उपयोग नहीं किया जाना चाहिए: पिघला हुआ क्षार धातु, मौलिक फ्लोरीन, और कास्टिक और ऑक्सीकरण एजेंटों के कुछ उच्च तापमान संयोजन।

पिघली हुई क्षार धातुएँ

पिघला हुआ सोडियम, पोटेशियम और लिथियम पीटीएफई के साथ हिंसक प्रतिक्रिया करते हैं। प्रतिक्रिया पॉलिमर को डीफ्लोरिनेट करती है, गर्मी छोड़ती है और एक खतरनाक स्थिति पैदा करती है। यह कोई क्रमिक क्षरण नहीं है-यह एक तीव्र, ऊष्माक्षेपी प्रतिक्रिया है जो हीटर को कुछ ही सेकंड में नष्ट कर सकती है।

पिघली हुई क्षार धातुएं चढ़ाना या रासायनिक प्रसंस्करण में आम नहीं हैं, लेकिन उनका उपयोग कुछ परमाणु और धातुकर्म प्रक्रियाओं सहित कुछ विशेष अनुप्रयोगों में किया जाता है। PTFE विसर्जन हीटर इन वातावरणों के लिए उपयुक्त नहीं हैं।

मौलिक फ्लोरीन और मजबूत फ्लोरिनेटिंग एजेंट

एलिमेंटल फ्लोरीन ऊंचे तापमान पर पीटीएफई पर हमला करता है। कमरे के तापमान पर प्रतिक्रिया धीमी होती है। 100 डिग्री से ऊपर, फ्लोरीन पॉलिमर को डीफ्लोरिनेट कर सकता है, एक प्रतिक्रियाशील सतह बना सकता है और शीथ को ख़राब कर सकता है। क्लोरीन ट्राइफ्लोराइड और अन्य मजबूत फ्लोरिनेटिंग एजेंटों का समान प्रभाव होता है।

फ्लोरीन और फ्लोरिनेटिंग एजेंटों का उपयोग कुछ अर्धचालक और विशेष रासायनिक प्रक्रियाओं में किया जाता है। इन वातावरणों में, PTFE सही विकल्प नहीं है। इसके स्थान पर अक्सर निकेल या मोनेल इमर्शन हीटर का उपयोग किया जाता है।

ऐसे वातावरण जहां PTFE विसर्जन हीटर उपयुक्त नहीं हैं

अत्यधिक तापमान पर गर्म सांद्रित कास्टिक

पीटीएफई मध्यम तापमान पर कास्टिक समाधान का प्रतिरोध करता है। 60-70 डिग्री और 20% से कम सांद्रता पर, हमला नगण्य है। 95 डिग्री और 25% सांद्रता पर, डीफ्लोरिनेशन दर महत्वपूर्ण हो जाती है। पॉलिमर की सतह ख़राब हो जाती है, और आवरण कुछ ही महीनों में ख़राब हो जाता है।

यह कोई पूर्ण निषेध नहीं है। लेकिन कास्टिक स्पेक्ट्रम के चरम छोर पर, पीटीएफई सही विकल्प नहीं है।

गरम सांद्रित ऑक्सीकारक अम्ल

पीटीएफई मध्यम तापमान पर नाइट्रिक एसिड और क्रोमिक एसिड का प्रतिरोध करता है। उच्च सांद्रता और 90-100 डिग्री से ऊपर के तापमान पर, ऑक्सीकरण दर तेज हो जाती है। बहुलक सतह ख़राब हो जाती है, और आवरण भंगुर हो जाता है।

इन वातावरणों में, सिलिकॉन कार्बाइड या क्वार्ट्ज अधिक उपयुक्त हो सकता है। क्वार्ट्ज नाइट्रिक और क्रोमिक एसिड का प्रतिरोध करता है लेकिन क्षारीय स्थितियों का नहीं। सिलिकॉन कार्बाइड दोनों का प्रतिरोध करता है लेकिन अधिक महंगा है।

उच्च तापमान पर विलायक

PTFE कमरे के तापमान पर अधिकांश सॉल्वैंट्स का प्रतिरोध करता है। ऊंचे तापमान पर, पॉलिमर के लिए उच्च आत्मीयता वाले सॉल्वैंट्स अधिक तेजी से प्रवेश करते हैं। 60-70 डिग्री पर क्लोरीनयुक्त और सुगंधित विलायक हफ्तों या महीनों में म्यान में प्रवेश कर सकते हैं।

उच्च तापमान वाली विलायक सेवा के लिए पीटीएफई सही विकल्प नहीं है। विलायक और तापमान के आधार पर क्वार्ट्ज या स्टेनलेस स्टील अधिक उपयुक्त हैं।

जब पीटीएफई सीमांत है, निषिद्ध नहीं है

कई वातावरण पूरी तरह से निषेध नहीं हैं बल्कि सीमांत स्थितियाँ हैं जहाँ PTFE सेवा जीवन छोटा हो जाता है। गर्म सांद्रित कास्टिक, उच्च तापमान ऑक्सीकरण एसिड और आक्रामक सॉल्वैंट्स इस श्रेणी में आते हैं। इन वातावरणों में, PTFE का उपयोग सावधानीपूर्वक विनिर्देशन के साथ किया जा सकता है {{3}कम वाट घनत्व, मोटा आवरण, और लगातार निगरानी{{4}लेकिन सेवा जीवन सामान्य परिस्थितियों की तुलना में कम होगा।

पीटीएफई विसर्जन हीटरों के लिए सीमांत और निषिद्ध वातावरण

जब मानक सामग्री आवेदन को पूरा नहीं कर सकती

कुछ रासायनिक वातावरण पीटीएफई के साथ असंगत हैं और सामान्य विकल्पों के साथ भी असंगत हैं। एक स्नान जो अम्ल और क्षारीय के बीच वैकल्पिक होता है, या जिसमें ऑक्सीकरण और कम करने वाली दोनों प्रजातियां शामिल होती हैं, उसमें एक भी सर्वोत्तम सामग्री नहीं हो सकती है। इन मामलों में, एक अलग पॉलिमर, एक विशेष मिश्र धातु, या एक हाइब्रिड निर्माण के लिए एक कस्टम दृष्टिकोण की आवश्यकता हो सकती है।

कम वाट घनत्व, मोटी शीथ और बेहतर प्रवाह पहुंच के साथ एक कस्टम पीटीएफई विसर्जन हीटर कॉन्फ़िगरेशन पीटीएफई की सीमा को सीमांत वातावरण में विस्तारित करता है। विनिर्देशन प्रक्रिया के लिए स्नान रसायन विज्ञान, एकाग्रता, तापमान और पिछले हीटरों की विफलता के इतिहास की आवश्यकता होती है। एकाधिक प्रक्रिया स्नान वाली सुविधाओं के लिए, यह एप्लिकेशन -विशिष्ट दृष्टिकोण यह पहचानता है कि कौन से स्नान में पीटीएफई का उपयोग किया जा सकता है और किसके लिए विकल्प की आवश्यकता है।