55 ডিগ্রীতে ক্রোমিক অ্যাসিড অ্যানোডাইজিং লাইন চালিত একটি ধাতব ফিনিশিং প্ল্যান্ট একটি ব্যর্থ নিমজ্জন হিটার প্রতিস্থাপন করতে হবে। রক্ষণাবেক্ষণ দলের কাছে দুটি বিকল্প ছিল: একটি PTFE-চাপযুক্ত হিটার এবং একটি PVDF-চাপযুক্ত হিটার৷ উভয়ই তাপমাত্রা এবং রসায়নের জন্য রেট করা হয়েছিল। PVDF বিকল্পটি কম ব্যয়বহুল ছিল। অনুরূপ ইনস্টলেশনে PTFE বিকল্পের একটি দীর্ঘ ট্র্যাক রেকর্ড ছিল। সিদ্ধান্তটি এমন একটি তুলনাতে নেমে এসেছে যা প্রায়শই "PTFE ভাল" বা "PVDF সস্তা।"
PTFE এবং PVDF উভয়ই চমৎকার রাসায়নিক প্রতিরোধের ফ্লুরোপলিমার। উভয়ই সাধারণ অ্যানোডাইজিং ঘনত্ব এবং তাপমাত্রা জুড়ে ক্রোমিক অ্যাসিডকে প্রতিরোধ করে। কিন্তু তারা তাপীয় বৈশিষ্ট্য, যান্ত্রিক শক্তি, পারমিয়েশন প্রতিরোধের এবং খরচে ভিন্ন। ক্রোমিক অ্যাসিড পরিষেবাতে, এই পার্থক্যগুলি নির্ধারণ করে কোন উপাদান মালিকানার মোট খরচ কম দেয়।
ক্রোমিক অ্যাসিড রাসায়নিক প্রতিরোধের
ক্রোমিক অ্যাসিড একটি শক্তিশালী অক্সিডাইজিং এজেন্ট। PTFE এবং PVDF উভয়ই 40-60 ডিগ্রিতে অ্যানোডাইজিং-সাধারণত 5-10% CrO₃ ব্যবহার করা ঘনত্ব এবং তাপমাত্রায় অক্সিডেশন প্রতিরোধ করে। কোন উপাদানই স্বাভাবিক অপারেটিং অবস্থার অধীনে আক্রমণ করা হয় না।
পার্থক্যটি উচ্চ তাপমাত্রা বা ঘনত্বে আবির্ভূত হয়। PTFE তার রাসায়নিক প্রতিরোধ ক্ষমতা 260 ডিগ্রি পর্যন্ত ধরে রাখে। PVDF নরম হতে শুরু করে এবং 150 ডিগ্রির উপরে হ্রাস পায় এবং এর রাসায়নিক প্রতিরোধ ক্ষমতা 120 ডিগ্রির উপরে হ্রাস পায়। 55 ডিগ্রিতে ক্রোমিক অ্যাসিড পরিষেবাতে, উভয় উপাদানই তাদের নিরাপদ সীমার মধ্যে রয়েছে, তবে প্রক্রিয়া তাপমাত্রা ওঠানামা করলে বা স্থানীয়ভাবে অতিরিক্ত গরম হলে PTFE একটি বিস্তৃত মার্জিন প্রদান করে।
| উপাদান | ক্রমাগত পরিষেবা টেম্প | ক্রোমিক অ্যাসিডে সর্বোচ্চ তাপমাত্রা | অক্সিডেশন প্রতিরোধের | পারমিয়েশন প্রতিরোধ |
|---|---|---|---|---|
| পিটিএফই | 260 ডিগ্রী | 200 ডিগ্রি + | চমৎকার | চমৎকার |
| পিভিডিএফ | 150 ডিগ্রী | 120 ডিগ্রী | ভাল | পরিমিত |
| FEP | 200 ডিগ্রী | 150 ডিগ্রী | খুব ভালো | ভাল |
| পিএফএ | 260 ডিগ্রী | 200 ডিগ্রি + | চমৎকার | চমৎকার |
ক্রোমিক অ্যাসিড পরিষেবাতে ফ্লুরোপলিমার খাপের উপকরণগুলির জন্য রাসায়নিক এবং তাপীয় সীমা
তাপ পরিবাহিতা এবং ওয়াট ঘনত্ব
PVDF-এর তাপ পরিবাহিতা প্রায় 0.20 W/m·K, PTFE-এর 0.25 W/m·K থেকে সামান্য কম। এর মানে হল PVDF-এর জন্য একই শীথ তাপমাত্রার জন্য কম ওয়াটের ঘনত্ব বা একই ওয়াটের জন্য একটি বৃহত্তর সারফেস এরিয়ার প্রয়োজন।
অনুশীলনে, পার্থক্য বিনয়ী। একটি PVDF হিটারের একই আবরণ তাপমাত্রায় একই দায়িত্বের জন্য একটি PTFE হিটারের তুলনায় 10-15% বেশি পৃষ্ঠ এলাকা প্রয়োজন হতে পারে। সীমিত স্থান সহ ট্যাঙ্কগুলিতে, সেই পার্থক্যটি গুরুত্বপূর্ণ হতে পারে। পর্যাপ্ত কক্ষ সহ ট্যাঙ্কগুলিতে, এটি একটি সিদ্ধান্তকারী ফ্যাক্টর নয়।
| উপাদান | তাপ পরিবাহিতা | ক্রোমিক অ্যাসিডে নিরাপদ ওয়াট ঘনত্ব | 5 কিলোওয়াটের জন্য সারফেস এরিয়া | আপেক্ষিক পদচিহ্ন |
|---|---|---|---|---|
| পিটিএফই | 0.25 W/m·K | 1.2-1.5 W/cm² | 3,300–4,200 cm² | বেসলাইন |
| পিভিডিএফ | 0.20 W/m·K | 1.0-1.3 W/cm² | 3,800–5,000 cm² | 10-20% বড় |
| FEP | 0.24 W/m·K | 1.2–1.4 W/cm² | 3,500–4,200 সেমি² | অনুরূপ |
| পিএফএ | 0.26 W/m·K | 1.2-1.5 W/cm² | 3,300–4,200 cm² | অনুরূপ |
ক্রোমিক অ্যাসিডে ফ্লুরোপলিমার শীথগুলির জন্য তাপ পরিবাহিতা এবং পৃষ্ঠের এলাকার প্রয়োজনীয়তা
যান্ত্রিক শক্তি এবং স্থায়িত্ব
PTFE একটি নরম পলিমার। এটি কম্প্রেসিভ লোডের অধীনে ঠান্ডা প্রবাহের প্রবণতা, যে কারণে ফ্ল্যাঞ্জ জয়েন্টগুলিতে যান্ত্রিক ইন্টারলক বা ঘন ঘন রিটর্কিং প্রয়োজন। PVDF PTFE এর চেয়ে কঠিন এবং শক্ত। এটি ঠান্ডা প্রবাহকে আরও ভালভাবে প্রতিরোধ করে এবং লোডের অধীনে এর আকৃতি ধরে রাখে।
ক্রোমিক অ্যাসিড অ্যানোডাইজিং-এ, যেখানে লোডিং এবং আনলোডিংয়ের সময় র্যাক এবং ওয়ার্কপিস হিটারের সাথে যোগাযোগ করতে পারে, PVDF এর বৃহত্তর কঠোরতা যান্ত্রিক ক্ষতির জন্য আরও ভাল প্রতিরোধ প্রদান করে। PTFE-তে একটি গজ জমার জন্য একটি নিউক্লিয়েশন সাইট এবং রাসায়নিক প্রবেশের জন্য একটি পথ তৈরি করতে পারে। PVDF এর উপর একই প্রভাব শুধুমাত্র একটি পৃষ্ঠ চিহ্ন রেখে যেতে পারে।
PVDF এছাড়াও PTFE তুলনায় ঘর্ষণ আরো প্রতিরোধী. সাসপেন্ডেড সলিড বা ঘন ঘন পরিষ্কার করা ট্যাঙ্কগুলিতে, PVDF এর পৃষ্ঠের ফিনিসটি বেশিক্ষণ ধরে রাখে। একটি মসৃণ পৃষ্ঠ স্কেল আনুগত্য প্রতিরোধ করে এবং পরিষ্কার করা সহজ।
| যান্ত্রিক সম্পত্তি | পিটিএফই | পিভিডিএফ | সুবিধা |
|---|---|---|---|
| কঠোরতা (শোর ডি) | 50–60 | 70–80 | পিভিডিএফ |
| প্রসার্য শক্তি | 20-30 MPa | 40-55 MPa | পিভিডিএফ |
| ঠান্ডা প্রবাহ প্রতিরোধের | দরিদ্র | ভাল | পিভিডিএফ |
| ঘর্ষণ প্রতিরোধের | পরিমিত | ভাল | পিভিডিএফ |
| প্রভাব প্রতিরোধের | পরিমিত | মাঝারি-ভাল | পিভিডিএফ |
PTFE এবং PVDF হিটার শীথগুলির জন্য যান্ত্রিক সম্পত্তির তুলনা
পারমিয়েশন এবং সার্ভিস লাইফ
পারমিয়েশন হল পলিমার খাপের মাধ্যমে রাসায়নিক প্রজাতির ধীর প্রসারণ। ক্রোমিক অ্যাসিড পরিষেবাতে, পারমিয়েশন ক্রোমিয়াম আয়ন এবং আর্দ্রতাকে MgO নিরোধক পৌঁছানোর অনুমতি দেয়, নিরোধক প্রতিরোধ ক্ষমতা হ্রাস করে এবং অবশেষে ব্যর্থতার কারণ হয়।
PTFE এর PVDF এর তুলনায় ভাল পারমিয়েশন প্রতিরোধ ক্ষমতা রয়েছে, বিশেষ করে উচ্চ তাপমাত্রায়। PTFE-তে ফ্লুরোকার্বন চেইনগুলি PVDF-এর চেইনের তুলনায় আরও শক্তভাবে প্যাক করা এবং কম মোবাইল, যাতে হাইড্রোজেন পরমাণু থাকে যা পলিমার কাঠামোতে ফাঁকা জায়গা তৈরি করে। 55 ডিগ্রীতে ক্রোমিক অ্যাসিডে, একটি PTFE শীথ একটি PVDF খাপের চেয়ে দ্বিগুণ সময় লাগতে পারে যা প্রবেশের একই স্তরে পৌঁছাতে পারে।
ব্যবহারিক পরিণতি হল সেবা জীবন। ক্রোমিক অ্যাসিড পরিষেবাতে একটি PVDF হিটার 2-3 বছর স্থায়ী হতে পারে। একই পরিষেবায় একটি PTFE হিটার 4-6 বছর স্থায়ী হতে পারে। PTFE এর দীর্ঘ পরিষেবা জীবন ইনস্টলেশনের জীবনের উপর এর উচ্চ ক্রয় মূল্য অফসেট করে।
| উপাদান | অন্তরণ প্রতিরোধের সময়<50 MΩ | ক্রোমিক অ্যাসিডে প্রত্যাশিত পরিষেবা জীবন | আপেক্ষিক পারমিয়েশন রেট |
|---|---|---|---|
| পিটিএফই | 24-48 মাস | 4-6 বছর | 1× |
| পিভিডিএফ | 12-24 মাস | 2-3 বছর | 2–3× |
| FEP | 18-36 মাস | 3-4 বছর | 1.5–2× |
| পিএফএ | 24-48 মাস | 4-6 বছর | 1× |
55 ডিগ্রীতে ক্রোমিক অ্যাসিডে ফ্লুরোপলিমার শীথগুলির পারমিয়েশন হার এবং পরিষেবা জীবন
সময়ের সাথে খরচ তুলনা
PVDF হিটারের দাম সাধারণত অনুরূপ ওয়াট এবং কনফিগারেশনের PTFE হিটারের তুলনায় 20-30% কম। একটি কম-তাপমাত্রায়, হালকা-রসায়ন প্রয়োগ যেখানে উভয় উপাদানই সমানভাবে দীর্ঘস্থায়ী হয়, PVDF হল লাভজনক পছন্দ।
ক্রোমিক অ্যাসিড পরিষেবাতে, PVDF এর সংক্ষিপ্ত পরিষেবা জীবন এর কম ক্রয় মূল্য অফসেট করে। দশ বছরের মধ্যে, একটি PVDF হিটারের জন্য 3-5টি প্রতিস্থাপনের প্রয়োজন হতে পারে, যখন একটি PTFE হিটারের জন্য 2টি প্রয়োজন। প্রতিটি প্রতিস্থাপনের জন্য শ্রম এবং ডাউনটাইম খরচের পার্থক্যকে যোগ করে।
| উপাদান | ক্রয় মূল্য | সেবা জীবন | 10-বছরের প্রতিস্থাপন | 10-বছরের মোট খরচ |
|---|---|---|---|---|
| পিটিএফই | বেসলাইন | 4-6 বছর | 2 | 2× ক্রয় মূল্য |
| পিভিডিএফ | 0.7–0.8× বেসলাইন | 2-3 বছর | 3–5 | 2.1–4.0× বেসলাইন |
| FEP | 0.8–0.9× বেসলাইন | 3-4 বছর | 2–3 | 1.6–2.7× বেসলাইন |
| পিএফএ | 1.1–1.3× বেসলাইন | 4-6 বছর | 2 | 2.2–2.6× বেসলাইন |
ক্রোমিক অ্যাসিড পরিষেবায় দশ বছরের মেয়াদে ফ্লুরোপলিমার হিটার শীথের খরচের তুলনা
যখন PVDF হল বেটার চয়েস
যখন ক্রোমিক অ্যাসিডের ঘনত্ব কম থাকে, তাপমাত্রা মাঝারি থাকে এবং ট্যাঙ্কে সীমিত স্থান থাকে যা আরও কমপ্যাক্ট হিটারের পক্ষে থাকে তখন PVDF হল ভাল পছন্দ। এটি এমন অ্যাপ্লিকেশানগুলির জন্যও উপযুক্ত যেখানে যান্ত্রিক স্থায়িত্ব বেশি গুরুত্বপূর্ণ পারমিয়েশন প্রতিরোধের চেয়ে-যেমন ট্যাঙ্কগুলি ঘন ঘন লোড করা এবং আনলোড করা যা হিটারের সাথে যোগাযোগের ঝুঁকি রাখে।
PVDF উচ্চ-তাপমাত্রার ক্রোমিক অ্যাসিড পরিষেবার জন্য উপযুক্ত নয়, স্নানের জন্য যা 80 ডিগ্রির বেশি হতে পারে, বা এমন অ্যাপ্লিকেশনগুলির জন্য যেখানে হিটারটি প্রতিস্থাপন ছাড়াই তিন বছরের বেশি স্থায়ী হতে হবে৷
যখন PTFE হল সবচেয়ে ভালো পছন্দ
বেশিরভাগ ক্রোমিক অ্যাসিড অ্যানোডাইজিং অ্যাপ্লিকেশনের জন্য পিটিএফই সবচেয়ে ভাল পছন্দ। এর উচ্চতর পারমিয়েশন রেজিস্ট্যান্স, বৃহত্তর তাপমাত্রার মার্জিন এবং দীর্ঘ পরিষেবা জীবন উচ্চ ক্রয় মূল্যকে ন্যায্যতা দেয়। ট্যাঙ্কে যেখানে হিটার প্রতিস্থাপন বিঘ্নিত হয়-বড় ট্যাঙ্ক, ক্রিটিক্যাল প্রোডাকশন লাইন, বা কঠিন--ইনস্টলেশন অ্যাক্সেস করা-পিটিএফই-এর দীর্ঘ পরিষেবা জীবন একটি উল্লেখযোগ্য সুবিধা।
একটি কাস্টম PTFE নিমজ্জন হিটার কনফিগারেশন কম ওয়াট ঘনত্ব, একটি বৃহৎ পৃষ্ঠ এলাকা, এবং সিল টার্মিনাল ঘেরের পরিষেবা জীবন আরও প্রসারিত করে। স্পেসিফিকেশন প্রক্রিয়ার জন্য ক্রোমিক অ্যাসিড ঘনত্ব, অপারেটিং তাপমাত্রা, ট্যাঙ্কের মাত্রা এবং প্রয়োজনীয় ওয়াটেজ প্রয়োজন। ক্রোমিক অ্যাসিড অ্যানোডাইজিং লাইন চালানোর সুবিধার জন্য, এই অ্যাপ্লিকেশন-নির্দিষ্ট পদ্ধতি নির্ভরযোগ্য পরিষেবা প্রদান করে যেখানে PVDF কম হতে পারে।

