Koja se razmatranja primjenjuju pri odabiru materijala za zaptivanje za PTFE izmjenjivače topline u servisu azotne kiseline?

Dušična kiselina je snažan oksidans i napada mnoge elastomere. PTFE zaptivke izmenjivača toplote moraju da se nose sa ovom hemikalijom i da i dalje zaptive na radnoj temperaturi. Može doći do curenja i zastoja ako je odabrana neodgovarajuća brtva.

Tipične vrste zaptivača za servis sa azotnom kiselinom
U uslovima azotne kiseline, nekoliko materijala za zaptivanje je dostupno za PTFE izmenjivače toplote. Izbor se oslanja na koncentraciju kiseline, temperaturu i uslove rada. Glavni materijali zaptivki koji se koriste u servisu dušične kiseline su sljedeći:

PTFE omotač zaptivke
PTFE zaptivka omotača je napravljena od PTFE omotača preko kompresibilnog jezgra, koje je obično guma ili metal. Ova vrsta brtve nudi najbolju hemijsku otpornost na dušičnu kiselinu bez obzira na koncentraciju i temperaturu. Ovo je najsigurnija opcija za najzahtjevnije aplikacije. PTFE zaptivke omotača mogu izdržati intenzivnu dušičnu kiselinu i ekstremne temperature bez degradacije. Međutim, zbog njihovog čvrstog vanjskog sloja od PTFE-a, potrebna su im veća naprezanja vijaka da bi proizveli odgovarajuću brtvu.

U praksi, PTFE zaptivka omotača se preporučuje za situacije u kojima koncentracija i temperatura dušične kiseline mogu varirati, ili gdje je potreban visok nivo sigurnosti.

Viton (FKM)
Viton ili FKM je fluorokarbonski elastomer koji ima jaku otpornost na razrijeđenu dušičnu kiselinu na umjerenim temperaturama. Međutim, nije efikasan u većim dozama ili na visokoj temperaturi. Viton će obično početi da se raspada na temperaturama preko 100C ili u visokoj koncentraciji kiseline gdje može nabubriti ili izgubiti sposobnost brtvljenja. Za primjenu s razrijeđenom i nižom temperaturom dušične kiseline, gdje se može postići odgovarajuća ravnoteža performansi i troškova, Viton je ekonomičnije rješenje.

Viton može biti pogodna isplativa opcija za zaptivanje za razblaženu azotnu kiselinu ili za sisteme gde su temperature kontrolisane i ne prelaze 100C.

EPDM EPDM (etilen propilen dien monomer) se obično ne preporučuje za upotrebu u jakim oksidirajućim kiselinama, kao što je dušična kiselina, jer je posebno osjetljiv na propadanje. EPDM se brzo razgrađuje kada je izložen jakoj dušičnoj kiselini ili na povišenim temperaturama. To dovodi do kvara zaptivke i vjerovatnog curenja sistema. To znači da se generalno procjenjuje samo za ne-kritične ili kratkoročne primjene, ako uopće, u servisu azotne kiseline.

Preporuke za odabir brtvila
Koncentracija kiseline i temperatura trebale bi biti glavna razmatranja pri odabiru zaptivke za PTFE izmjenjivač topline koji se koristi u radu dušične kiseline. PTFE zaptivka omotača je uvijek najsigurniji i najpouzdaniji izbor za jaku dušičnu kiselinu ili veće temperature. Viton bi mogao biti jeftinija, lakša--instalacija alternativa PTFE-u za razrijeđenu dušičnu kiselinu na nižim temperaturama, ali može imati kraći vijek trajanja od PTFE-a u težim uvjetima.

Važna napomena: Uvijek provjerite proizvođačeve tablice hemijske otpornosti kako biste potvrdili da je materijal zaptivke prikladan za koncentracije i temperature azotne kiseline o kojima je riječ. Ovo obezbeđuje kompatibilnost i nema preranog kvara brtve.

Tabela kompatibilnosti
Koncentracija/temperatura preporučenog materijala za brtvljenje dušične kiseline
Concentrated Nitric Acid (>70%) / Visoka temperatura (veća ili jednaka 100 stepeni) PTFE brtva omotača
Azotna kiselina, razrijeđena (<70%) / Low Temp (<100°C) Viton (FKM)
High Concentration Nitric Acid / High Temp (>=100C) PTFE zaptivka koverte
Izbor materijala zaptivke je vitalno pitanje u dizajnu PTFE izmjenjivača topline za rad dušične kiseline. Najsigurnija opcija su PTFE zaptivke sa najboljom otpornošću na jaku kiselinu i visoku temperaturu. Viton može biti prihvatljiva i ekonomična opcija za manje zahtjevna podešavanja. Svaka komponenta izmjenjivača topline, uključujući brtvu i materijal konstrukcije, mora biti kemijski kompatibilna sa tekućinom koja se tretira. Ova pažnja posvećena detaljima produžit će vijek trajanja opreme i ukloniti skupe zastoje.