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泵送硫酸

作为工业中应用最广泛的化学品,硫酸几乎应用于世界上每一个市场领域。

化学品介绍

硫酸为强酸,有化学制造厂生产出多种不同的浓度可供选用,或者在需要大批量使用时,可以现场生产。根据浓度的不同,硫酸含有的固体物为1-2.该化学品可以是清澈或混浊的,非常稳定,不易燃。

应用

  • 氯化氢、硝酸和磷酸的生产
  • 磷肥,其中将硫酸转化为磷酸
  • 石油开采,其中使用酸将杂质移除
  • 造纸业,其中硫酸用于部分二氧化氯的产生及pH值修正
  • 糖类漂白
  • 废水处理
  • 合成纤维纺织品生产,例如纤维素纤维
  • 金属的酸洗
  • 原油及石油生产的催化剂
  • 给马铃薯作物喷洒的农药
  • 人造纤维的生产,作为化学试剂与纸浆木材产品配合使用

注意事项

最重要的考虑因素是周围工作人员的安全,防止人员直接接触到液体或液体气化。
当泵发生泄漏时,硫酸可能也会与外露金属发生反应,释放有毒烟雾。硫酸为剧毒,会侵蚀呼吸系统、眼睛、神经系统、牙齿和循环系统。
虽然硫酸在其自然状态下不易燃,但如有氢气形成,则变得相当危险。金属部件发生腐蚀、进水(例如,阀门、锅炉、吸收系统等)并且硫酸发生反应时,可以形成氢气。气体最终在系统的‘口袋’形或滞流区积聚,并产生潜在的爆炸风险。
当与金属发生反应时,酸可以形成二氧化硫,二氧化硫极其易燃,并有重大火灾风险。
根据硫酸浓度的不同,对金属有极强的腐蚀性,其中不锈钢尤其容易受到腐蚀。
在再循环应用中,例如,金属的酸洗,必须收集并再利用酸浸酸。所收集到的液体可能含有金属颗粒和污染物,这些物体可能会发生反应,并且作为工艺过程的一部分,会释放出少量的有毒气体和/或发生汽化。

材料

泵必须拥有多种可兼容材料。选材很大程度上取决于酸的浓度和温度。当酸为稀释状态时,例如在电池生产中,能够很快腐蚀不锈钢

高温

一般来说,使用非金属材料,如聚丙烯、聚乙烯、聚四氟乙烯或氟橡胶。非金属材料的限制性通常在于不适用于更高的温度和更大的浓度。
当酸的浓度更大或温度更高时,可以使用高级合金,合金可以根据耐化学性进行制造,能够处理温升现象。
酸的侵蚀性可以随着温度可以呈指数级上升,所以当选用泵时,必须了解确切的浓度和操作系统的状况。典型的材料为各种钛合金、二相合金或哈氏合金。
当酸的温度和浓度非常高时(200℃以上),可以使用特殊材料,例如铸铁/硅合金。

磁力驱动密封度

对酸的密封度至关重要。最安全的泵型为磁力驱动离心泵,因为该泵没有机械密封,机械密封会产生磨损,并最终发生故障或需要定期检查和更换。磁力驱动泵采用磁性组件,向叶轮提供驱动力,使用O型圈密封泵壳体。如果O型圈和与液体接触面的材质为兼容性材料,那么装置可以实现100% 无泄漏。磁体和轴承装置也是有高级材料(如,碳化硅、钐钴和因科内尔铬镍铁合金)制成。
目前,磁性组件泵的工艺比轴封型更好,很大程度上也是归功于其密封度。

轴封泵

双轴封泵不可避免地会发生故障,并且液体会进入泵室中,触发报警感应器,通知工程团队。如果泵突然发生故障,硫酸暴露于环境中,周围的环境和工作人员将处于危险之中。即使具备预先的现代化密封型式,液体的完整性也是会必然受到影响的。
一般来说,磁力驱动泵的费用一直高于同等的轴密封泵,但是购置成本还要再包括维护检查、服务和零配件以及潜在的清理费用和事故报告管理,目前已证明磁力驱动泵更具经济效益。

气动双隔膜泵

硫酸经常通过气动双隔膜泵(AODD)进行处理,例如,从中型散装容器(IBC)中传输出来。气动双隔膜泵(AODD)的泵壳和液体接触面部件的可用材质非常广泛。如果膜片破裂并造成泄漏,也有可以购得的配件。

定量泵送

当需要定量泵送工艺时,蠕动泵可以提供精确而稳定的流量。
软管和法兰的可选材质范围比较广泛,例如,三元乙丙橡胶和聚偏二氟乙烯,泵的规格可以根据酸的类型进行调整适应,并以稳定的流速泵送。如果软管破裂,液体会与润滑剂混合。因而一个很重要的考虑因素是选用可兼容的润滑剂,例如,硅树脂类。

混合与调和

要混合并调和硫酸,可以使用管路混合器将液体搅拌至均匀状态。‘静态混合器’指的是一串螺旋搅拌元件,装配在管线内部,产生涡动力和切削力,将液体混合。
液体可以使用容器和搅拌器进行混合或调和,搅拌器通过旋转叶轮增加涡动力。两种搅拌类型都需要选用适合的材料,通常选用非金属热浸涂层。