Bombeo de Ácido Sulfúrico
El ácido sulfúrico, el químico más utilizado en la industria, se utiliza en casi todos los sectores del mercado en el mundo.
Químico
El sulfúrico es un ácido agresivo, disponible en varias concentraciones de los fabricantes de productos químicos, o cuando se usa una gran cantidad, el ácido se puede producir en el sitio. Dependiendo de la concentración, el sulfúrico tiene una SG que oscila entre 1 y 2. El producto químico puede ser transparente o turbio y es muy estable y no inflamable.
Ejemplos de aplicaciones
- Producción de ácidos clorhídrico, nítrico y fosfórico
- Fertilizante de fosfato, donde el sulfúrico se convierte en ácido fosfórico
- Producción de petróleo donde las impurezas son eliminadas por el ácido.
- Industrias papeleras en las que se utiliza sulfúrico como parte de la generación de dióxido de cloro y la corrección del pH
- blanqueamiento de azúcar
- Tratamiento de aguas residuales
- Producción de textiles sintéticos como fibras de celulosa.
- Decapado de metales
- Agente catalizador para la producción de petróleo crudo y petróleo.
- Agroquímicos para fumigación de cultivos de papa
- Producción de Rayón como reactivo con el producto de pulpa de madera
Consideraciones de bombeo
La consideración más importante es la seguridad de la mano de obra circundante al evitar la exposición del fluido directamente o por la vaporización del fluido.
Cuando la bomba tiene fugas, el ácido sulfúrico también puede reaccionar con el metal expuesto y liberar gases tóxicos. El ácido sulfúrico es extremadamente venenoso y ataca el sistema respiratorio, los ojos, el sistema nervioso, los dientes y el sistema circulatorio.
Aunque el sulfúrico no es inflamable en su estado natural, la formación de gas hidrógeno puede ser extremadamente peligrosa. El gas de hidrógeno se puede formar donde la corrosión de las piezas metálicas, la entrada de agua (como válvulas, calderas, sistemas de absorción, etc.) y el sulfúrico reaccionan para formar el gas. El gas eventualmente se acumula en "bolsillos" o áreas estancadas del sistema y crea un riesgo potencial de explosión.
Al reaccionar con los metales, el ácido puede formar dióxido de azufre, que es extremadamente inflamable y presenta un riesgo de incendio significativo.
Dependiendo de la concentración del ácido, la formulación puede ser extremadamente corrosiva para los metales, siendo especialmente vulnerable el acero inoxidable.
En aplicaciones de recirculación, como el decapado de metales, el ácido decapante debe recolectarse y reutilizarse. El fluido recolectado puede tener partículas de metal abrasivo y contaminantes que pueden ser reactivos y emitir pequeñas cantidades de humos tóxicos y/o vaporizarse como parte del proceso.
Materiales
La bomba debe tener materiales compatibles. Los materiales seleccionados dependen en gran medida de la concentración y la temperatura del ácido. Cuando el ácido está diluido, el acero inoxidable puede corroerse rápidamente, como en la fabricación de baterías.
Alta temperatura
Comúnmente se utilizan materiales no metálicos como PP, PE, PTFE, EPDM o FPM. La limitación de los materiales no metálicos suele ser temperaturas más altas y concentraciones más altas.
Cuando el ácido está mucho más concentrado y a una temperatura más alta, se pueden usar aleaciones de alto grado que se han formulado para resistencia química y para manejar un aumento de temperatura.
La agresividad del ácido puede aumentar exponencialmente con la temperatura, por lo que se debe conocer la concentración exacta y las condiciones del sistema operativo al especificar una bomba. Los materiales típicos pueden ser tipos de titanio, dúplex o Hastelloy.
Cuando el ácido es muy alto (por encima de 200 °C) en temperatura y concentración, se pueden utilizar materiales especializados como aleaciones de hierro fundido/silicio.
Contención de disco magnético
La contención del ácido es vital. El tipo de bomba más seguro para esto es una bomba centrífuga de accionamiento magnético, ya que no hay sellos mecánicos que se desgasten y eventualmente fallen o requieran inspección y reemplazo regulares.
La bomba de accionamiento magnético utiliza un conjunto de imanes para impulsar el impulsor con juntas tóricas para sellar la carcasa de la bomba. Siempre que las juntas tóricas y los materiales del lado húmedo sean compatibles, la unidad es 100 % libre de fugas. Los conjuntos de imanes y cojinetes también están fabricados con materiales de alta calidad, como carburo de silicio, samario cobalto e inconel.
La tecnología de bomba de ensamblaje magnético ahora es preferible a los modelos con eje sellado, en gran parte debido a la contención.
Bombas con eje sellado
Las bombas con doble eje sellado inevitablemente fallarán y permitirán que el fluido ingrese a la cámara, lo que debería activar un sensor de alarma, notificando al equipo de ingeniería. En caso de que la bomba falle catastróficamente y exponga el ácido sulfúrico al medio ambiente, el área circundante y la mano de obra estarán en riesgo. Incluso con el avance de los tipos de sellos modernos, la integridad del fluido es inherentemente vulnerable.
Tradicionalmente, el costo de una bomba de accionamiento magnético siempre ha sido más alto que el equivalente con eje sellado, sin embargo, dado que el costo de propiedad incluye más inspecciones de mantenimiento, servicio y repuestos, así como los posibles costos de limpieza y administración de informes de accidentes, el mag Los modelos de propulsión ahora tienen mucho más sentido desde el punto de vista económico.
Bombas AODD
El ácido sulfúrico a menudo se maneja con bombas de doble diafragma accionadas por aire (AODD), como la transferencia desde un IBC. Las bombas AODD ofrecen una gran flexibilidad con los materiales para la carcasa y las piezas del lado húmedo. Hay accesorios disponibles en caso de que un diafragma se rompa y cause una fuga.
Dosificación
Cuando se requiere un proceso de dosificación, una bomba peristáltica puede proporcionar un flujo preciso y confiable.
Con una gama de materiales de mangueras y bridas disponibles, como EPDM y PVDF, la especificación de la bomba se puede adaptar al tipo de ácido y ofrecer un caudal constante. En caso de rotura de una manguera, el fluido se mezclará con el lubricante. Es una consideración importante seleccionar un lubricante compatible, como un tipo de silicona.
Mezclando
Para mezclar soluciones sulfúricas, los fluidos se pueden mezclar hasta obtener un estado homogéneo utilizando mezcladores en línea. Un "mezclador estático" es una cadena de elementos mezcladores helicoidales que encajan dentro de una tubería y proporcionan fuerzas turbulentas y de corte para mezclar el fluido. El fluido también se puede mezclar o mezclar utilizando un tanque y un agitador donde un impulsor giratorio agrega fuerza turbulenta. Ambos tipos de mezcla requieren la selección adecuada de materiales, generalmente un recubrimiento por inmersión no metálico.