Topenie vločiek tuhého hydroxidu sodného (NaOH, bod topenia 318 stupňov) je nad teplotou nepretržitého používania PFA (max. 200 stupňov). PFA nemožno použiť na tavenie tuhého NaOH. Na udržiavanie roztaveného NaOH pri teplote 250 – 300 stupňov však nie je vhodný ani PFA-polymér mäkne, tečie a degraduje. Na zahrievanie roztokov NaOH (50% vodné, 80–120 stupňov) je PFA vynikajúci. Mechanické poškodenie ostrými hranami kryštálov je sekundárnym problémom: dokonca aj pri izbovej teplote môžu ostré kryštály NaOH poškriabať PFA. V roztavenom stave kryštály zmiznú, ale teplota je príliš vysoká. Na ohrev tuhých vločiek NaOH (napr. tavenie v bubnovom ohrievači) použite v prípade potreby kovový ohrievač (oceľ, Incoloy alebo nikel) s ochranným povlakom. PFA nie je tým správnym materiálom pre roztavené žieraviny nad 200 stupňov, bez ohľadu na abrazívny účinok kryštálov.
Teplotné limity pre PFA v NaOH
Maximálna nepretržitá prevádzková teplota vzduchu PFA je 200 stupňov. V 50% roztoku NaOH je limit 150–180 stupňov v závislosti od koncentrácie a stresu. Nad 200 stupňov PFA výrazne zmäkne (modul klesne na<100 MPa). At 250°C, PFA begins to decompose (release of HF, CO₂). At 318°C (melting point of solid NaOH), PFA would melt (305–315°C) and degrade catastrophically. Thus, PFA cannot be used for melting solid NaOH or holding molten NaOH at typical processing temperatures (250–400°C).
Mechanické poškodenie ostrými kryštálmi
Aj pri nižších teplotách môžu tuhé vločky NaOH (hygroskopické, hranaté) poškriabať povrch PFA, ak je ohrievač nainštalovaný pred roztavením vločiek. Škrabance vytvárajú koncentrátory napätia (pozri článok č. 91), ale hlavným problémom zostáva teplota. Ak by bola prevádzková teplota v rozsahu PFA (napr. topenie pevných látok s nízkym-bodom topenia-, ako je síra, pri 115 stupňoch), poškriabanie by bolo problémom. Pre NaOH je teplota stopkou.
| Servisný stav | Teplota (stupeň) | Vhodné PFA? | Riziko mechanického poškodenia | Odporúčaný materiál |
|---|---|---|---|---|
| Pevné vločky NaOH (skladovanie, bez zahrievania) | 25 | áno | Škrabanie od ostrých hrán | PFA prijateľné, ale vyhnite sa oderu |
| Topiaci sa tuhý NaOH (počiatočné topenie) | 25 → 318 | Nie (prekračuje limit PFA) | N/A | Oceľ, Incoloy, nikel |
| Roztavený NaOH (spracovanie) | 250–350 | Nie (PFA sa rozkladá) | N/A | Nikel 200, Inconel 600 |
| 50 % roztok NaOH | 80–120 | áno | Žiadne (rozpustené kryštály) | PFA, PTFE, titán |
| 30 % roztok NaOH | 60–100 | áno | žiadne | PFA, PP, PVDF |
| Pevný ohrev NaOH na tavenie (nepriame) | 25–100 (vonkajšie kúrenie) | Áno (ak je externý) | N/A | Na bubne použite externý pásový ohrievač |
Praktické rady pre tavenie vločiek NaOH
Ak potrebujete roztaviť pevné vločky NaOH v nádobe, ktorá používa aj ohrievače PFA na následné zahrievanie roztoku:
Roztopte NaOH pomocou externého zdroja tepla(ohrievač bubna, horúci vzduch, parný plášť) pred prenesením do vyhrievanej-nádrže PFA.
Roztopený NaOH sa rozpustí vo vodeaby sa vytvoril roztok (teplo rozpúšťania zvýši teplotu – pridávajte pomaly).
Ochladiť sa<180°C, potom použite ohrievač PFA na udržanie teploty.
Nepokúšajte sa roztaviť tuhé vločky NaOH priamo pomocou ponoreného ohrievača PFA. Ohrievač sa prehreje (PFA zmäkne a zdeformuje sa), kým sa vločky úplne neroztopia.
Príklad poľa (čo nerobiť)
Chemický závod sa pokúsil roztaviť pevné vločky NaOH v 200 1 bubne pomocou 6 kW ohrievača PFA. Po 30 minútach PFA plášť zmäkol a zrútil sa na kovové jadro. Ohrievač bol zničený. Zariadenie prešlo na externý ohrievač bubna (pásmový štýl, 2 kW), ktorý ohrieval stenu bubna. NaOH sa roztopil za 4 hodiny, potom sa preniesol do PFA-vyhrievanej zásobnej nádrže (80 stupňov) na zriedenie. Ohrievač PFA tam fungoval 5 rokov.
Keď je PFA správny pre službu NaOH
PFA je vynikajúci pre:
Zrieďte roztoky NaOH (<30%): up to 100°C
Koncentrované roztoky NaOH(30–50 %): až 120–150 stupňov pri starostlivom sledovaní
Leptavé čistiace roztoky(CIP): krátkodobo až 150 stupňov
PFA nie je vhodný pre:
Pevný NaOH(akákoľvek teplota, kvôli oderu a prípadnému prehriatiu)
Roztopený NaOH (>200 stupňov)
Žieravina s vysokým-tlakom,-vysokou teplotou (>150 stupňov, najmä pri strese)
Záver: Nepoužívajte PFA na tavenie tuhého NaOH
Ohrievače PFA nemožno použiť na tavenie pevných vločiek hydroxidu sodného, pretože požadovaná teplota (318 stupňov) presahuje bod topenia PFA (305–315 stupňov). Ostré krištáľové hrany sú druhoradým problémom; Hlavným problémom je tepelný rozklad. Na tavenie tuhého NaOH použite externé bubnové ohrievače, parné plášte alebo kovové ponorné ohrievače (Incoloy, nikel). Pre roztoky NaOH (50% alebo menej) do 120 stupňov je PFA vynikajúci. Nezamieňajte tieto dve aplikácie. Tavenie vyžaduje kov; holding vyžaduje PFA. Použite správny nástroj pre danú prácu. Ohrievač PFA rozpúšťajúci tuhý NaOH je tavenie, ktoré čaká na to, čo sa stane. PFA uchovávajte v roztokoch, nie v pevných látkach. Váš ohrievač vydrží. Váš proces bude bezpečný.
