একটি স্টেইনলেস স্টিলের পিকলিং লাইনের জন্য 60 ডিগ্রিতে নাইট্রিক-হাইড্রোফ্লুরিক অ্যাসিড স্নানের জন্য একটি প্রতিস্থাপন PTFE নিমজ্জন হিটার প্রয়োজন। বিদ্যমান হিটারটি শুধুমাত্র ছয় মাস পরিচর্যার পরে ব্যর্থ হয়েছিল-পিটিএফই শীথ পুরো উত্তপ্ত অংশে ফোসকা ও ফাটল ধরেছিল। রক্ষণাবেক্ষণ দল সন্দেহ করেছিল যে হিটারটি ছোট করা হয়েছে এবং এটি খুব বেশি ওয়াট ঘনত্বে কাজ করছে।
মিশ্র অ্যাসিড পিকলিং বাথগুলি পিটিএফই নিমজ্জন উনানগুলির জন্য সবচেয়ে চাহিদাযুক্ত রসায়নগুলির মধ্যে একটি। হাইড্রোফ্লুরিক অ্যাসিড উপাদানটি পারমিয়েশনের মাধ্যমে পিটিএফইকে আক্রমণ করে এবং নাইট্রিক অ্যাসিড উপাদান পলিমার পৃষ্ঠকে অক্সিডাইজ করে। 60 ডিগ্রিতে এইচএফ এবং নাইট্রিক অ্যাসিডের সংমিশ্রণের জন্য কম ওয়াট ঘনত্ব এবং একটি বৃহৎ পৃষ্ঠ এলাকা সহ একটি রক্ষণশীল নকশা প্রয়োজন।
কেন মিশ্র অ্যাসিড পিকলিং কম ওয়াট ঘনত্ব প্রয়োজন
হাইড্রোফ্লুরিক অ্যাসিড পিটিএফইকে এমন হারে প্রবেশ করে যা তাপমাত্রা এবং ঘনত্বের উপর নির্ভর করে। নাইট্রিক অ্যাসিড পলিমার পৃষ্ঠকে অক্সিডাইজ করে। একসাথে, তারা একা অ্যাসিডের চেয়ে দ্রুত আবরণকে ক্ষয় করে।
60 ডিগ্রিতে মিশ্র অ্যাসিড পিকলিংয়ে একটি PTFE নিমজ্জন হিটারের নিরাপদ ওয়াটের ঘনত্ব হল 0.8–1.0 W/cm²। এই সীমার উপরে, পৃষ্ঠের তাপমাত্রা পলিমারের জন্য নিরাপদ সীমা ছাড়িয়ে যায় এবং অবক্ষয়ের হার ত্বরান্বিত হয়।
| অ্যাসিড রচনা | তাপমাত্রা | নিরাপদ ওয়াট ঘনত্ব | 5 কিলোওয়াটের জন্য সারফেস এরিয়া | প্রত্যাশিত পরিষেবা জীবন |
|---|---|---|---|---|
| 10% HNO₃ + 2% HF | 50 ডিগ্রী | 1.0-1.2 W/cm² | 4,167–5,000 cm² | 3-5 বছর |
| 10% HNO₃ + 2% HF | 60 ডিগ্রী | 0.8-1.0 W/cm² | 5,000–6,250 সেমি² | 2-4 বছর |
| 15% HNO₃ + 3% HF | 60 ডিগ্রী | 0.7-0.9 W/cm² | 5,556–7,143 সেমি² | 18-36 মাস |
| 20% HNO₃ + 4% HF | 60 ডিগ্রী | 0.6–0.8 W/cm² | 6,250–8,333 cm² | 12-24 মাস |
| 15% HNO₃ + 3% HF | 70 ডিগ্রী | 0.5-0.7 W/cm² | 7,143–10,000 cm² | 8-18 মাস |
মিশ্র অ্যাসিড পিকলিং জন্য নিরাপদ ওয়াট ঘনত্ব এবং পৃষ্ঠ এলাকা প্রয়োজনীয়তা
মিশ্র অ্যাসিড পরিষেবার জন্য তাপমাত্রা সিলিং
পৃষ্ঠের তাপমাত্রা নিয়ন্ত্রণকারী পরিবর্তনশীল। 60 ডিগ্রি বাল্ক এ মিশ্র অ্যাসিড পিকিংয়ের জন্য, পৃষ্ঠের তাপমাত্রা 85-90 ডিগ্রির বেশি হওয়া উচিত নয়। এই সীমার উপরে, এইচএফ পারমিয়েশন রেট এবং নাইট্রিক অ্যাসিড জারণ হার ত্বরান্বিত হয় এবং PTFE দ্রুত হ্রাস পায়।
পৃষ্ঠের তাপমাত্রা 90 ডিগ্রির নিচে রাখতে, মাঝারিভাবে উত্তেজিত স্নানে ওয়াটের ঘনত্ব অবশ্যই 0.8-1.0 W/cm² এ সীমাবদ্ধ থাকতে হবে। কম-প্রবাহ অঞ্চলে, সীমা 0.6–0.8 W/cm² এ নেমে যায়।
প্রয়োজনীয় সারফেস এরিয়া গণনা করা হচ্ছে
পৃষ্ঠ এলাকার প্রয়োজনীয়তা ওয়াটেজ এবং ওয়াট ঘনত্বের উপর নির্ভর করে। 0.9 W/cm² এ 5 kW ডিউটির জন্য, প্রয়োজনীয় পৃষ্ঠের ক্ষেত্রফল হল 5,556 cm²। 50 মিমি শিথ ব্যাস এবং 1,500 মিমি উত্তপ্ত দৈর্ঘ্যের একটি একক সোজা হিটার প্রায় 2,356 সেমি²-প্রয়োজনের অর্ধেকেরও কম প্রদান করে। একটি মাল্টি-কনফিগারেশন বা একাধিক হিটার প্রয়োজন৷
যদি ট্যাঙ্কটি একটি বড় হিটারকে মিটমাট করতে না পারে, তবে ট্যাঙ্কের চারপাশে বিতরণ করা একাধিক ছোট হিটার কম ওয়াট ঘনত্ব বজায় রেখে প্রয়োজনীয় পৃষ্ঠের এলাকা প্রদান করতে পারে।
| ওয়াট | নিরাপদ ওয়াট ঘনত্ব | প্রয়োজনীয় সারফেস এরিয়া | একক হিটার দৈর্ঘ্য (50 মিমি খাপ) | একাধিক-পাস কনফিগারেশন |
|---|---|---|---|---|
| 3 কিলোওয়াট | 0.9 ওয়াট/সেমি² | 3,333 সেমি² | 2,122 মিমি | 2 পাস × 1,061 মিমি |
| 4 কিলোওয়াট | 0.9 ওয়াট/সেমি² | 4,444 সেমি² | 2,829 মিমি | 3 পাস × 943 মিমি |
| 5 কিলোওয়াট | 0.9 ওয়াট/সেমি² | 5,556 সেমি² | 3,537 মিমি | 4 পাস × 884 মিমি |
| 6 কিলোওয়াট | 0.9 ওয়াট/সেমি² | 6,667 সেমি² | 4,244 মিমি | 5 পাস × 849 মিমি |
| 8 কিলোওয়াট | 0.9 ওয়াট/সেমি² | 8,889 সেমি² | 5,659 মিমি | 6 পাস × 943 মিমি |
0.9 W/cm² এ মিশ্র অ্যাসিড পিকলিং এর জন্য পৃষ্ঠের এলাকা এবং হিটার কনফিগারেশনের প্রয়োজনীয়তা
মিশ্র অ্যাসিড পরিষেবার জন্য ব্যবহারিক স্পেসিফিকেশন পদক্ষেপ
অ্যাসিড রচনা দিয়ে শুরু করুন। উচ্চ এইচএফ এবং নাইট্রিক অ্যাসিড ঘনত্ব কম ওয়াট ঘনত্ব প্রয়োজন। 10% HNO₃ + 2% HF এর জন্য, ওয়াটের ঘনত্ব 1.0 W/cm² এর বেশি হওয়া উচিত নয়। 15% HNO₃ + 3% HF-এর জন্য, সীমা 0.9 W/cm² এ নেমে আসে।
হিটারের অবস্থানে প্রকৃত প্রবাহের অবস্থা থেকে ওয়াটের ঘনত্ব নির্বাচন করুন। একটি মাঝারিভাবে উত্তেজিত স্নানে, 0.9 W/cm² উপযুক্ত। একটি কম-প্রবাহ অঞ্চলে, 0.7 ওয়াট/সেমি²।
ওয়াটেজ এবং ওয়াটের ঘনত্ব থেকে প্রয়োজনীয় পৃষ্ঠের ক্ষেত্রফল গণনা করুন। 0.9 W/cm² এ 5 kW ডিউটির জন্য 5,556 cm² প্রয়োজন। যদি একটি একক হিটার ট্যাঙ্কের মধ্যে সেই অঞ্চলটি সরবরাহ করতে না পারে, তবে ঘেরের চারপাশে বিতরণ করা একাধিক হিটার বিবেচনা করুন।
হিটার পৃষ্ঠের তাপমাত্রা 90 ডিগ্রির নিচে থাকে তা যাচাই করুন। যদি গণনা করা পৃষ্ঠের তাপমাত্রা সেই সীমা ছাড়িয়ে যায়, তাহলে ওয়াটের ঘনত্ব আরও কমিয়ে দিন বা হিটার পৃষ্ঠে প্রবাহ উন্নত করুন।
যখন স্ট্যান্ডার্ড হিটার ওয়াট ঘনত্বের প্রয়োজনীয়তা পূরণ করতে পারে না
উচ্চ ওয়াটের প্রয়োজনীয়তা এবং সীমিত পেরিফেরাল স্পেস সহ মিশ্র অ্যাসিড পিকলিং ট্যাঙ্কগুলি প্রায়শই রসায়নের চাহিদার কম ওয়াটের ঘনত্বে স্ট্যান্ডার্ড PTFE নিমজ্জন হিটারগুলিকে মিটমাট করতে পারে না। একটি কাস্টম PTFE নিমজ্জন হিটার কনফিগারেশন একটি বড় পৃষ্ঠ এলাকা, একটি কম ওয়াট ঘনত্ব, এবং একটি প্রবাহ-অপ্টিমাইজ করা অবস্থান ওয়াট ঘনত্বের অমিলের মূল কারণকে সম্বোধন করে৷ স্পেসিফিকেশন প্রক্রিয়ার জন্য অ্যাসিড গঠন, অপারেটিং তাপমাত্রা, ট্যাঙ্কের মাত্রা, প্রবাহের অবস্থা এবং প্রয়োজনীয় ওয়াটেজ প্রয়োজন। মিশ্র অ্যাসিড পিকলিং লাইনের সুবিধাগুলির জন্য, এই অ্যাপ্লিকেশন-নির্দিষ্ট পদ্ধতিটি আবরণের অবক্ষয় হ্রাস করে এবং হিটারের পরিষেবা জীবনকে প্রসারিত করে।
