Cloreto Alcalino | Sistema de Tubulação | Desempenho | Resistência Química
A produção de cloro soda de grau industrial está em andamento há mais de 120 anos, e de muitas maneiras, os princípios pelos quais essas plantas operam não mudaram significativamente. O que mudou é a variedade de opções de materiais disponíveis para os sistemas de cloro alcalino.
Hoje, as plantas de cloro soda que operam em todo o mundo exigem tubos, tanques, conectores, torres de armazenamento fabricados com materiais resilientes que podem suportar algumas das condições mais severas existentes em qualquer setor.
Os materiais utilizados para transportar ácidos, bases, salmoura ou outros produtos químicos devem exibir propriedades de resistência à corrosão superiores e a capacidade de funcionar continuamente a altas temperaturas, entre outros requisitos. Quanto mais resiliente o material, maior a vida útil do equipamento de processamento químico e, por sua vez, menor os custos necessários para mantê-lo. Escolher os materiais certos também pode significar um risco reduzido de perda monetária relacionada ao tempo de inatividade do sistema e risco reduzido de ferimentos ou danos relacionados a vazamentos químicos.
Como resultado, ao investigar os materiais do sistema de tubulação, é importante entender:
- Os requisitos necessários nas aplicações de cloro soda.
- As propriedades dos materiais mais atraentes no mercado para aplicações de cloro soda.
- Como garantir que você esteja construindo sistemas que ofereçam vida útil adequada ao seu investimento
Especificamente, é importante estar familiarizado com os benefícios oferecidos pelo cloreto de polivinil clorado (CPVC), um material que, quando formulado por líderes de tecnologia, oferece exatamente o tipo de propriedades que uma instalação de cloro soda necessita.
O que uma fábrica de cloro soda precisa?
Devido à natureza das aplicações, os materiais que geralmente podem durar 25 anos em outras aplicações industriais exigentes, duram de cinco a oito anos no melhor dos casos em um sistema de cloro soda - muitas vezes, oito a dez anos de vida de serviço é considerado bom. Dito isto, ainda existem alguns materiais que funcionam melhor do que outros e, portanto, é prudente concentrar-se em alguns diferenciais chave ao fazer escolhas.
1. Resistência a corrosão
O principal requisito de qualquer sistema de processamento de cloro soda é a resistência à corrosão. Frequentemente, as substâncias que estão sendo transmitidas através de tubos e tanques em uma instalação de cloro soda são corrosivas até certo ponto, e poucos materiais podem resistir bem a esses produtos químicos durante um longo período.
Exemplos de produtos químicos em aplicações de cloro alcalino incluem:
- Ácido sulfúrico
- Hidróxido de sódio (soda cáustica)
- Cloreto de sódio concentrado (salmoura)
- Licor de células (salmoura, hidróxido de sódio)
- Hipoclorito de sódio
- Ácido clorídrico
- Água desmineralizada/desionizada
- Gases de cloro
Qualquer material escolhido para tubulação, camadas de resistência química em tanques ou outras estruturas dentro de um sistema de processamento pode precisar resistir à corrosão a partir de uma variedade de ácidos fortes e fracos, bases fortes e fracas, sais, compostos alifáticos, oxidantes e muito mais.
Os materiais utilizados nas aplicações de tratamento de águas residuais também são úteis em aplicações de cloro soda, já que os materiais de tratamento de águas residuais também devem perseverar quando estão em contato com muitas dessas substâncias durante um período prolongado de tempo.
Embora seja inevitável algum grau de corrosão ao longo da vida útil de um tubo ou tanque, o ideal seria uma corrosão uniforme nas superfícies. A corrosão localizada, onde a penetração nas paredes dos vasos ocorre principalmente em áreas específicas, pode levar à erosão concentrada e à redução da vida útil dos componentes do sistema.
Ao longo do tempo, problemas com corrosão localizada tornaram-se associados a componentes de aço carbono, enquanto as rachaduras por corrosão sob tensão - outro risco para tubos e outras estruturas em um ambiente corrosivo - geralmente é visto quando o aço inoxidável é escolhido. Pode ser difícil detectar esses tipos de corrosão sutil, mas, sabendo os pontos fortes e fracos inerentes aos materiais que você escolher, você tem uma melhor chance de evitar certas questões.
2. Resistência a alta temperatura
Outro requisito fundamental de qualquer material utilizado nos sistemas de cloro soda é a operação confiável a longo prazo quando exposto a altas temperaturas. Muitas vezes, os sistemas de cloro soda estão transportando e armazenando líquidos e gases consistentemente em torno de 104,4 °C e, portanto, os materiais dos componentes do sistema devem ser capazes de não só resistir à corrosão, mas também a temperaturas elevadas.
3. Propriedades sem lixiviação
Devido à natureza de um sistema de cloro soda e ao fato de que o sucesso de um processo de oxidação / redução dentro de uma célula de eletrólise depende de certos insumos estarem presentes, é muito importante assegurar a pureza e concentração dos vários compostos.
Por esse motivo, a lixiviação de elementos - como cálcio, magnésio, silício, níquel, chumbo ou estanho - da tubulação ou de outros componentes do sistema como resultado de reações químicas pode causar problemas significativos, tanto no processamento quanto na vida útil do sistema.
Por exemplo, no tipo mais comumente usado de câmara de eletrólise - uma membrana sensível à carga que só permite a passagem de íons com uma determinada carga - é crucial para o processo de eletrólise, mas pode ser comprometida se nada, exceto baixos níveis de minerais lixiviados se infiltram na célula.
Outras possíveis necessidades
Além das três propriedades principais mencionadas acima, também é possível que um sistema, dependendo do seu desenho, possa exigir componentes para demonstrar outras propriedades específicas.
Exemplos de características que podem ser desejáveis no material:
- Um alto índice de pressão hidrostática a temperaturas elevadas
- Fabricação simples de componentes do sistema
- Fácil soldagem para reparos e adições
- A inclusão de flanges para transições seguras entre outros materiais de tubulação
- Propriedades de resistência ao deslizamento
Em geral, é sempre muito importante conhecer as complexidades do seu sistema e processo quando é feita qualquer tipo de seleção de material, como:
- Quais substâncias transportadas podem ser particularmente agressivas.
- Como essas substâncias podem interagir com diferentes materiais de componentes do sistema (que um fornecedor geralmente pode ajudar a explicar).
- Que taxa de corrosão é aceitável para manter o tempo de vida desejado de suas estruturas.
- E assim por diante.
Ao tomar medidas para educar-se a este respeito, você tem a melhor chance de escolher um material que funcionará melhor para sua aplicação específica.
O caso para o CPVC no sistema de cloro soda
Embora existam uma série de materiais que demonstram propriedades desejáveis em algumas das categorias de desempenho mencionadas, como aço carbono ou aço inoxidável, existe um material específico que vem ganhando espaço nas aplicações de cloro soda: cloreto de polivinil clorado (CPVC).
Os melhores produtos de CPVC de classe industrial oferecem:
- Resistência química superior em um amplo espectro de substâncias
- Propriedades mecânicas excepcionais
- Excelentes propriedades de combustão
- Baixa condutividade térmica em comparação com materiais metálicos
- Baixa expansão térmica em comparação com outros materiais não metálicos
- Propriedades não lixiviantes
- Desempenho de alta pressão
- Disponibilidade global
Nem todos os CPVC são iguais, mas, durante 30 anos, o Corzan® foi escolhido como material de barreira química para o transporte de produtos químicos quentes ou cáusticos devido à sua confiabilidade e aos respaldos de consultores e pesquisas de especialistas.
Conheça seu processo, faça perguntas e reduza custos
Ao entender sua aplicação de forma abrangente e saber o que procurar em termos de certificações, aprovações e dados de propriedade específicos, você estará na melhor posição para determinar qual material de sistema de cloro alcalino irá melhor se adequar às suas necessidades.
Além disso, não negligencie benefícios menos tangíveis ao considerar a escolha de certo material em relação a outro. Para criar um sistema com elevada vida útil, procure materiais dos fabricantes que:
- São líderes tecnológicos materiais.
- Fornecem um programa de garantia de qualidade para certos níveis de desempenho do produto.
- Têm documentação e serviços de teste para garantir que os produtos atendam às demandas da aplicação.
- Oferecem outros serviços de suporte, como assistência no local, para garantir que seu sistema possa tirar melhor proveito das propriedades do produto.
Com a abordagem correta para especificação e construção, você provavelmente estará economizando tempo, dinheiro e risco por muitos anos
A Solução na qual você pode confiar
O Corzan é a solução confiável para os processos intensos da indústria de cloro alcalino. Para saber mais, ou se você estiver interessado em uma consulta gratuita sobre resistência química, adequação do processo ou qualquer pergunta técnica, entre em contato conosco.
