Y Broblem Adeiladu Carbonad
Mae baddonau platio copr cyanid yn cronni halwynau carbonad dros amser. Mae sodiwm carbonad a photasiwm carbonad yn ffurfio trwy amsugno carbon deuocsid atmosfferig gan y bath alcalin cryf (pH 12-13). Yr adwaith yw: 2NaOH + CO₂ → Na₂CO₃ + H₂O. Mae'r crynodiad carbonad yn codi'n raddol trwy weithrediad baddon arferol.
Mae'r broblem yn cyflymu ar wyneb y gwresogydd. Mae gwresogyddion trochi metelaidd, gyda thymheredd wal o 80-100 gradd , yn creu parthau lleoledig lle rhagorir ar hydoddedd carbonad. Mae carbonad yn gwaddodi fel graddfa galed, grisialaidd ar wyneb y tiwb. Mae'r raddfa yn insiwleiddio'r tiwbiau, yn lleihau trosglwyddiad gwres, ac yn y pen draw mae angen diraddio mecanyddol neu gemegol. Mae'r weithdrefn ddiraddio-yn nodweddiadol o ddefnyddio asid hydroclorig - yn cynhyrchu gwastraff peryglus ac yn defnyddio amser cynhyrchu.
Mae cyfnewidydd gwres PTFE yn gweithredu ar dymheredd wal is (55-70 gradd), lle mae'r hydoddedd carbonad yn uwch. Mae dyodiad ar wyneb y tiwb yn cael ei leihau'n sylweddol. Mae'r carbonad yn parhau i fod yn hydoddi yn y bath swmp, lle gellir ei reoli trwy weithdrefnau rhewi neu wlybaniaeth arferol, yn hytrach na ffurfio ar wyneb y gwresogydd.
Y -Mecanwaith Hydoddedd Dibynnol ar y Tymheredd
Mae hydoddedd sodiwm carbonad mewn dŵr yn dibynnu'n fawr ar dymheredd. Ar 30 gradd (tymheredd bath swmp nodweddiadol ar gyfer copr cyanid), mae'r hydoddedd tua 50 g / 100 mL. Ar 80 gradd (tymheredd wal gwresogydd metelaidd), mae'r hydoddedd yn gostwng i tua 45 g / 100 mL. Ar 95 gradd (tymheredd wal gwresogydd titaniwm), mae'n gostwng ymhellach i tua 42 g / 100 mL.
Gall y bath ar 30 gradd fod yn is na'r terfyn dirlawnder carbonad. Mae'r haen ffin denau ar wyneb y gwresogydd, wedi'i gynhesu i 80-95 gradd, yn fwy na'r terfyn dirlawnder lleol. Mae carbonad yn gwaddodi'n uniongyrchol ar wyneb y tiwb. Mae'r dyodiad yn barhaus cyn belled â bod y bath yn cynnwys carbonad toddedig a bod y gwresogydd yn cynnal tymheredd uchel y wal.
Mae tymheredd wal is PTFE (55-70 gradd) yn cadw'r haen derfyn yn agosach at dymheredd y bath swmp. Mae'r hydoddedd ar 60 gradd tua 47 g/100 mL-yn agosach at y gwerth swmp ac yn llai tebygol o fod yn fwy na dirlawnder. Mae grym gyrru dyddodiad yn cael ei leihau 50-70%.
| Paramedr carbonad | Gwresogydd Dur Di-staen | Gwresogydd Titaniwm | Cyfnewidydd Gwres PTFE |
|---|---|---|---|
| Tymheredd wal ar stêm 3 barg ( gradd ) | 80-95 | 85-100 | 55-70 |
| Hydoddedd Na₂CO₃ ar dymheredd wal (g/100mL) | 44-45 | 42-44 | 47-48 |
| Grym gyrru dyddodiad cymharol | 1.0 (gwaelodlin) | 1.1-1.3 | 0.3-0.5 |
| Cyfradd ffurfio graddfa carbonad | Uchel | Uchel | Isel |
| Amledd diraddio | 6-12 wythnos | 4-10 wythnos | 12-24 mis |
Y Synergedd Arwyneb PTFE
Mae ynni arwyneb isel PTFE (18-20 mN/m) yn darparu amddiffyniad eilaidd yn erbyn graddio carbonad. Hyd yn oed pan fydd dyddodiad yn digwydd, mae'r crisialau yn glynu'n wan i'r wyneb PTFE hydroffobig. Mae'r crisialau yn cael eu dadleoli gan gylchrediad bath arferol neu gynnwrf. Nid ydynt yn cronni i'r haen raddfa galed, wedi'i chyd-gloi'n fecanyddol sy'n ffurfio ar arwynebau metelaidd.
Mae'r cyfuniad o rym gyrru llai o wlybaniaeth (o dymheredd wal is) a llai o adlyniad (o ynni arwyneb isel) yn gwneud PTFE yn gallu gwrthsefyll graddio carbonad yn fawr mewn gwasanaeth copr cyanid. Mae'r cyfnod gostwng yn ymestyn o wythnosau i fisoedd neu flynyddoedd.
Budd Rheoli Cemeg Caerfaddon
Mae croniad carbonad yn y bath yn cael ei reoli trwy rewi cyfnodol-allan-oeri rhan o'r bath i grisialu carbonad, sydd wedyn yn cael ei hidlo allan-neu drwy wlybaniaeth gemegol â chalsiwm hydrocsid. Perfformir y gweithdrefnau hyn ar y bath swmp ac nid yw'r dewis o ddeunydd cyfnewidydd gwres yn effeithio arnynt.
Mantais PTFE yw bod carbonad yn parhau i fod yn y bath swmp, lle gellir ei reoli gan y gweithdrefnau hyn, yn hytrach na'i ddyddodi ar wyneb y gwresogydd lle mae'n achosi colled trosglwyddo gwres ac mae angen diraddio mwy ymosodol ar wahân. Mae'r gwaith cynnal a chadw bath yn dod yn fwy rhagweladwy ac yn llai aml.
Crynodeb
Mae baddonau copr cyanid yn ffurfio llaid carbonad ar arwynebau gwresogyddion metelaidd oherwydd y hydoddedd carbonad is ar dymheredd uchel y wal (80-100 gradd). Mae cyfnewidwyr gwres PTFE, gyda'u tymheredd wal is (55-70 gradd), yn lleihau grym gyrru dyddodiad 50-70%. Mae'r wyneb PTFE ynni isel yn atal adlyniad grisial ymhellach. Erys carbonad yn y bath swmp, lle caiff ei reoli gan weithdrefnau arferol, yn hytrach na ffurfio graddfa insiwleiddio ar y gwresogydd.
Mae cymorth peirianneg ar gyfer manyleb cyfnewidydd gwres PTFE mewn baddonau platio cyanid ac alcalïaidd ar gael ar ôl cyflwyno cemeg bath, tymheredd gweithredu, amlder diraddio cyfredol, a gweithdrefnau rheoli carbonad.
