Tóm tắt
Việc lưu trữ an toàn, hiệu quả và lâu dài các hóa chất tích cực là nền tảng của các quy trình công nghiệp hiện đại. Trong số các hóa chất này, axit hydrobromic (HBR), đặc biệt là ở dạng nước của nó, đưa ra những thách thức đáng kể do tính chất ăn mòn và bốc khói cao của nó. Việc lựa chọn một giải pháp lưu trữ thích hợp không chỉ là vấn đề thuận tiện mà là một mệnh lệnh quan trọng đối với an toàn hoạt động, bảo vệ môi trường và khả năng kinh tế. Tài liệu này cung cấp một giới thiệu kỹ thuật chi tiết về việc sử dụng các bể chứa ngang được xây dựng từ copolyme polypropylen (PPH) được thiết kế đặc biệt để ngăn chặn axit hydrobromic. Nó đi sâu vào các tính chất vật liệu, quy trình sản xuất, lợi thế thiết kế và cân nhắc vận hành làm cho các bể ngang PPH trở thành lựa chọn vượt trội cho ứng dụng đòi hỏi này, vượt xa các vật liệu truyền thống như kim loại, nhựa tiêu chuẩn hoặc nhựa gia cố bằng sợi thủy tinh (FRP) trong nhiều kịch bản.

1. Giới thiệu về axit hydrobromic và các thách thức lưu trữ của nó

Axit hydrobromic là một axit mạnh được hình thành bằng cách hòa tan khí brom diatomic (BR₂) trong nước. Nó là một chất lỏng màu vàng rõ ràng, không màu đến nhạt, nổi tiếng với tính chất phản ứng và tính ăn mòn của nó. Nó tìm thấy sử dụng rộng rãi trong các ngành công nghiệp khác nhau, bao gồm:
  Dược phẩm: Là chất xúc tác và thuốc thử trong quá trình tổng hợp nhiều loại thuốc và chất trung gian.
  Hóa chất & hóa dầu: Trong sản xuất bromide vô cơ (ví dụ, kẽm bromide, canxi bromide để khoan chất lỏng), như một chất xúc tác alkyl hóa và tổng hợp hữu cơ.
  Điện tử: Để khắc và khắc trong quá trình sản xuất chất bán dẫn.

Việc lưu trữ axit hydrobromic, thường ở nồng độ 48% hoặc 62%, đầy những thách thức:
  Độ ăn mòn cao: Nó tích cực tấn công hầu hết các kim loại phổ biến như thép carbon và thép không gỉ (bao gồm 304 và 316 lớp), dẫn đến suy thoái bể nhanh, ô nhiễm sản phẩm và thất bại thảm khốc.
  Foluming: Các dung dịch tập trung giải phóng khí hydro bromide, ăn mòn, độc hại và có thể tạo thành hỗn hợp nổ với không khí. Điều này đòi hỏi phải ngăn chặn và thường xuyên, hệ thống quản lý hơi.
  Bản chất oxy hóa: Tiềm năng oxy hóa của nó có thể làm suy giảm một số vật liệu hữu cơ và polyme không được thiết kế cụ thể để chịu được nó.
  Rủi ro môi trường và an toàn: Bất kỳ rò rỉ hoặc tràn nào đều có rủi ro nghiêm trọng đối với nhân sự, cơ sở hạ tầng và môi trường, yêu cầu chiến lược ngăn chặn chống rò rỉ.

Vật liệu truyền thống thường bị hụt. Thép lót cao su đòi hỏi phải lắp đặt tỉ mỉ và dễ bị hư hại. Một số nhựa như PVC có thể trở nên giòn. FRP có thể bị suy thoái ẩn thông qua phồng rộp và thẩm thấu. Đây là nơi các đặc tính độc đáo của copolyme polypropylen (PPH) xuất hiện.

2. Vật liệu vượt trội: copolyme polypropylen (PPH)

Polypropylen homopolyme (PP-H) là một loại nhựa nhiệt dẻo phổ biến, nhưng đối với các bể công nghiệp hiệu suất cao, biến thể copolyme (PPH) gần như chỉ được sử dụng. PPH kết hợp một tỷ lệ nhỏ monome ethylene vào chuỗi polymer. Sửa đổi này giúp tăng cường đáng kể các thuộc tính của vật liệu:
  Kháng hóa chất tuyệt vời: PPH thể hiện khả năng chống lại một loạt các axit, kiềm và dung dịch muối. Nó hầu như không thấm nước đối với axit hydrobromic ở nồng độ và nhiệt độ lưu trữ tiêu chuẩn, ngăn ngừa ăn mòn, rỗ và nứt căng thẳng.
  Độ bền và độ bền cao: Cấu trúc copolyme cung cấp độ bền và độ bền của nhiệt độ thấp vượt trội so với homopolyme, làm giảm nguy cơ gãy xương giòn do sốc cơ học hoặc trong quá trình xử lý và lắp đặt.
  Tính thấm thấp: PPH có độ thấm rất thấp đối với chất lỏng và khí, giảm thiểu mất sản phẩm và ngăn chặn sự phát xạ của khói ăn mòn vào bầu khí quyển xung quanh. Tài sản này là rất quan trọng cho cả độ tinh khiết của an toàn và duy trì sản phẩm.
  Tính ổn định nhiệt: Các bể PPH thường có thể hoạt động liên tục trong phạm vi nhiệt độ xấp xỉ -20 ° C đến +90 ° C (-4 ° F đến +194 ° F), bao gồm các điều kiện lưu trữ tiêu chuẩn cho axit hydrobromic.

3. Quá trình sản xuất: Hàn ép đùn polypropylene

Tính toàn vẹn của bể ngang PPH được xác định cơ bản bởi kỹ thuật sản xuất của nó. Không giống như đúc xoay hoặc đúc thổi, các bể cấp công nghiệp được xây dựng bằng phương pháp hàn đùn. Quá trình này liên quan đến:
1. Sản xuất tấm: Nguyên liệu thô PPH được ép thành các tấm lớn, dày có độ dày và chất lượng phù hợp.
2. CNC Cắt: Máy điều khiển số máy tính (CNC) được sử dụng để cắt các tấm này thành các thành phần có kích thước chính xác cho vỏ của bể, đầu (mũ kết thúc) và phụ kiện.
3. Bảng lăn: Các tấm phẳng cho vỏ hình trụ được làm nóng và cuộn đến đường kính chính xác cần thiết.
4. Hàn ép đùn: Đây là cốt lõi của quá trình. Một máy hàn chuyên dụng cấp thanh hàn PPH vào một buồng nóng, nơi nó được dẻo hóa. Sau đó, thợ hàn đùn vật liệu nóng chảy này vào khớp được chuẩn bị giữa hai thành phần, đồng thời làm nóng các bề mặt cơ chất. Vật liệu hàn nóng chảy và cầu chì cơ chất với nhau khi chúng nguội, tạo ra một đường may có cường độ thường vượt quá 90% sức mạnh của vật liệu cơ bản. Tất cả các mối hàn được hàn kép (đầu tiên là một mối hàn chính, sau đó là mối hàn bìa) cho tính toàn vẹn tuyệt đối.
5. Đảm bảo chất lượng: Mỗi mối hàn được kiểm tra tỉ mỉ, thường sử dụng các phương pháp thử nghiệm không phá hủy như thử nghiệm tia lửa điện áp cao để đảm bảo chúng không có lỗ kim và khuyết tật 100%.

Phương pháp xây dựng này cho phép tạo ra các bể lớn, được thiết kế tùy chỉnh với tính toàn vẹn cấu trúc đặc biệt và hiệu suất chống rò rỉ được đảm bảo.

4. Ưu điểm của cấu hình bể ngang

Mặc dù các bể dọc là phổ biến, cấu hình ngang mang lại lợi thế riêng biệt cho nhiều ứng dụng:
  Cấu hình thấp và độ ổn định: Các bể ngang có trọng tâm thấp hơn, làm cho chúng vốn dĩ ổn định hơn và ít nhạy cảm hơn với tải trọng gió hoặc hoạt động địa chấn. Điều này làm giảm nhu cầu về các cấu trúc hỗ trợ bên ngoài rộng rãi và tốn kém hoặc hệ thống neo.
  Dễ tích hợp: Hình dạng của chúng là lý tưởng để phù hợp với giá đỡ ống được chỉ định, bó (khu vực ngăn chặn thứ cấp) hoặc bên dưới thiết bị chế biến, tạo điều kiện cho bố cục nhà máy nhỏ gọn hơn.
  Bảo trì và kiểm tra đơn giản hóa: Toàn bộ bề mặt trên cùng có thể truy cập để kiểm tra, làm sạch và duy trì các thành phần bên trong như đồng hồ đo hoặc máy trộn cấp độ.
  Làm trống hiệu quả: Khi được đặt trên các hỗ trợ nhẹ, hướng ngang cho phép thoát nước gần hoàn chỉnh thông qua ổ cắm dưới cùng, giảm thiểu dư lượng sản phẩm.

5. Các tính năng thiết kế chính của bể chứa HBR ngang PPH

Một bể PPH được thiết kế tốt cho axit hydrobromic sẽ bao gồm một số tính năng quan trọng:
  Thiết kế kết cấu: bể được thiết kế để chịu được cả áp suất thủy tĩnh của chất lỏng và bất kỳ điều kiện chân không nhỏ nào. Thiết kế ngang thường kết hợp các sườn hoặc vòng gia cố bên ngoài (gussets) được chế tạo từ PPH, cung cấp hỗ trợ cấu trúc to lớn mà không có nguy cơ ăn mòn liên quan đến dây đai kim loại.
  Bund tích hợp (Thiết kế tường đôi): Để an toàn môi trường tối đa, cấu hình phổ biến là một bể hai tường. Bể trong chính được bọc trong vỏ PPH bên ngoài. Không gian kẽ giữa các bức tường hoạt động như một bó ngăn thứ cấp vĩnh viễn, tích hợp, có khả năng giữ 110% khối lượng bể chính trong trường hợp bị rò rỉ.
  Các phụ kiện và phụ kiện: Tất cả các mở bể (đối với các hệ thống, điền, xả, thông hơi, chỉ định mức độ và lấy mẫu) được sản xuất từ ​​PPH và được ép đùn vào thân xe tăng để đảm bảo cấu trúc chống rò rỉ, nguyên khối. Các phụ kiện chung bao gồm:
      Hệ thống thông gió: Van giảm áp/chân không với máy lọc hơi axit hydrobromic hoặc bộ lọc thở sàng phân tử để quản lý bốc khói và ngăn chặn sự xâm nhập độ ẩm của khí quyển.
      Giám sát mức độ: Đồng hồ đo mức độ nổi hoặc cảm biến siêu âm.
      Cổng máy trộn: Để cài đặt một máy trộn gắn trên cùng để duy trì tính đồng nhất của giải pháp nếu cần.
  Hệ thống hỗ trợ: Xe tăng được cung cấp yên hỗ trợ tích hợp, cũng được làm từ PPH, được đặt vào đường kính của bể và hàn trực tiếp vào cơ thể, đảm bảo phân phối tải.

6. Cài đặt, vận hành và bảo trì

  Cài đặt: Xe tăng phải được đặt trên một mức độ hoàn hảo và nền tảng liên tục, thường là một miếng đệm bê tông được đánh giá cho tải. Saddles tích hợp cung cấp khu vực hỗ trợ.
  Hoạt động: Quy trình vận hành tiêu chuẩn liên quan đến việc kiểm tra hệ thống thông gió, giám sát mức chất lỏng và đảm bảo tất cả các van ở đúng vị trí trước và sau khi vận hành chuyển.
  Bảo trì: Điện trở hóa học của PPH có nghĩa là cần bảo trì tối thiểu. Kiểm tra thường xuyên nên tập trung vào kiểm tra hình ảnh bên ngoài của bể và các phụ kiện của nó, và đảm bảo diện tích ngăn chặn thứ cấp vẫn sạch sẽ và khô ráo.

Phần kết luận

Việc lưu trữ một hóa chất đòi hỏi như axit hydrobromic đòi hỏi một giải pháp kỹ thuật ưu tiên an toàn, tuổi thọ và tổng chi phí sở hữu. Một bể chứa ngang được xây dựng từ copolyme polypropylen (PPH) thông qua công nghệ hàn ép đùn tiên tiến đại diện cho đỉnh cao của một giải pháp như vậy. Khả năng kháng hóa học vô song của nó, cấu trúc chống rò rỉ nguyên khối và các lợi thế an toàn cố hữu của cấu hình ngang, đặc biệt là khi kết hợp với thiết kế tường kép tích hợp, coi nó là một tài sản không thể thiếu cho bất kỳ ngành nào trong ngành xử lý axit mạnh này. Bằng cách chọn một bể ngang PPH, các nhà khai thác đầu tư vào một hệ thống ngăn chặn an toàn mạnh mẽ, đáng tin cậy và về cơ bản, giảm thiểu rủi ro, bảo vệ môi trường và đảm bảo tính liên tục hoạt động trong nhiều thập kỷ. Thân xe tăng được xây dựng với một quy trình liền mạch, trong khi đáy bể và trên cùng được hàn bằng cách sử dụng thiết bị chuyên dụng, đảm bảo sức mạnh cơ học và độ tin cậy an toàn.

Các xe tăng này có độ ổn định nhiệt tuyệt vời, khả năng chống hóa chất vượt trội, không độc hại, hiệu quả năng lượng, thân thiện với môi trường và khả năng tái chế. Tuổi thọ dịch vụ của họ dài hơn 3-4 lần so với các bể chứa thông thường.

Chúng được sử dụng rộng rãi trong các ngành công nghiệp như năng lượng mới, chế biến hóa học, dược phẩm sinh học, luyện kim loại, xử lý nước và sản xuất thực phẩm.