Ácido sulfúrico de bombeamento

O produto químico mais utilizado na indústria, o ácido sulfúrico é utilizado em quase todos os setores do mercado no mundo.

Químico

O sulfúrico é um ácido agressivo, disponível em várias concentrações pelos fabricantes de produtos químicos, ou onde uma grande quantidade é utilizada, o ácido pode ser produzido no local. Dependendo da concentração, o sulfúrico tem um SG que varia de 1-2. O produto químico pode ser claro ou turvo e é muito estável e não inflamável.

Exemplos de aplicações

• Produção de ácidos clorídrico, nítrico e fosfórico
• Fertilizante fosfatado, onde o sulfúrico é convertido em ácido fosfórico
• Produção de petróleo onde as impurezas são removidas pelo ácido
• Indústrias de papel onde o enxofre é utilizado como parte da geração de dióxido de cloro e correção do pH
• Branqueamento de açúcar
• Tratamento de águas residuais
• Produção de têxteis sintéticos, tais como fibras de celulose
• Decapagem de metais
• Agente catalisador para a produção de petróleo bruto e petróleo
• Produtos agroquímicos para a pulverização de culturas de batata
• Produção de Rayon como um reagente com o produto de madeira descascada

Considerações de bombeamento

A consideração mais significativa é a segurança da força de trabalho ao redor, evitando a exposição do fluido diretamente ou pela vaporização do fluido. 

Quando a bomba vaza, o ácido sulfúrico também pode reagir com metal exposto, liberando vapores tóxicos. O ácido sulfúrico é extremamente venenoso e irá atacar o sistema respiratório, os olhos, o sistema nervoso, os dentes e o sistema circulatório.

Embora o sulfúrico não seja inflamável em seu estado natural, a formação de gás hidrogênio pode ser extremamente perigosa. O gás hidrogênio pode se formar onde a corrosão das partes metálicas, a entrada de água (tais como válvulas, caldeiras, sistemas de absorção, etc.) e o enxofre reagem para formar o gás. O gás eventualmente se acumula em 'bolsas' ou áreas estagnadas do sistema e cria um risco potencial de explosão.

Quando reage com metais, o ácido pode formar dióxido de enxofre, que é extremamente inflamável e representa um risco de incêndio significativo.

Dependendo da concentração do ácido, a formulação pode ser extremamente corrosiva para metais, sendo o aço inoxidável especialmente vulnerável.

Em aplicações de recirculação, como na decapagem de metais, o ácido decapante deve ser coletado e reutilizado. O fluido coletado pode ter partículas de metal abrasivo e contaminantes que podem ser reativos e emitir pequenas quantidades de fumos tóxicos e/ou vaporizar como parte do processo.

Materiais

A bomba deve ter materiais compatíveis. Os materiais selecionados dependem em grande parte da concentração e da temperatura do ácido. Onde o ácido é diluído, o aço inoxidável pode ser rapidamente corroído, como na fabricação de baterias. 

Alta temperatura

Geralmente, são utilizados materiais não metálicos como PP, PE, PTFE, EPDM ou FPM. A limitação dos materiais não metálicos é geralmente mais alta temperatura e concentrações mais elevadas. 

Onde o ácido é muito mais concentrado e a temperatura mais alta, podem ser usadas ligas de alta qualidade que foram formuladas para resistência química e para lidar com um aumento de temperatura. 

A agressividade do ácido pode aumentar exponencialmente com a temperatura, portanto, a concentração exata e as condições do sistema operacional devem ser conhecidas ao especificar uma bomba. Os materiais típicos podem ser tipos de titânio, duplex ou Hastelloy. 

Onde o ácido é muito alto (acima de 200oc) em temperatura e concentração, podem ser usados materiais especializados como ferro fundido/ligas de silício.

Contenção do acionamento magnético

A contenção do ácido é vital. O tipo de bomba mais seguro para isto é uma bomba centrífuga de acionamento magnético, pois não há selos mecânicos que se desgastam e eventualmente irão falhar ou exigir inspeção e substituição regular. 

A bomba de acionamento magnético usa um conjunto de ímãs para fornecer o acionamento ao rotor com o-rings para selar a carcaça da bomba. Desde que os o-rings e os materiais do lado molhado sejam compatíveis, a unidade é 100% livre de vazamentos. Os conjuntos de ímãs e mancais também são feitos de materiais de alta qualidade, tais como carboneto de silício, cobalto de samário e inconel. 

A tecnologia da bomba de montagem magnética é agora preferível aos modelos com vedação do eixo, em grande parte devido à contenção. 

Bombas seladas por eixo

Bombas com dupla vedação de eixo falharão inevitavelmente e permitirão que o fluido entre na câmara, o que deverá acionar um sensor de alarme, notificando a equipe de engenharia. Caso a bomba falhe catastroficamente e exponha o ácido sulfúrico ao meio ambiente, a área ao redor e a força de trabalho estarão em risco. Mesmo com o avanço dos tipos modernos de vedação, a integridade do fluido é inerentemente vulnerável.

Tradicionalmente, o custo de uma bomba de acionamento magnético sempre foi maior que o equivalente selado do eixo, porém com o custo de propriedade incluindo mais inspeções de manutenção, manutenção e peças sobressalentes, bem como os custos potenciais de limpeza e administração de relatórios de acidentes, os modelos de acionamento magnético agora fazem muito mais sentido, economicamente.

Bombas AODD

O ácido sulfúrico é freqüentemente manipulado por bombas de diafragma duplo acionadas por ar (AODD), como a transferência de um IBC. As bombas AODD oferecem uma grande flexibilidade com materiais para a carcaça e peças do lado molhado. Acessórios estão disponíveis caso ocorra uma ruptura do diafragma e cause um vazamento.

Dosagem

Quando um processo de dosagem é necessário, uma bomba peristáltica pode fornecer um fluxo preciso e confiável. 

Com uma gama de materiais de mangueira e flange disponíveis, tais como EPDM e PVDF, a especificação da bomba pode ser adaptada ao tipo de ácido e fornecer uma vazão consistente. No caso de uma ruptura da mangueira, o fluido se misturará com o lubrificante. É uma consideração importante selecionar um lubrificante compatível, tal como um tipo de silicone.

Misturando e misturando

Para misturar e misturar soluções sulfúricas, os fluidos podem ser misturados a um estado homogêneo utilizando misturadores em linha. Um 'misturador estático' é uma cadeia de elementos de mistura helicoidal que cabe dentro de uma tubulação, proporcionando forças turbulentas e de corte para misturar o fluido.

O fluido também pode ser misturado ou misturado usando um tanque e agitador onde a força turbulenta é adicionada por uma turbina rotativa. Ambos os tipos de mistura requerem a seleção apropriada de materiais, geralmente um revestimento não metálico por imersão