การหลอมเกล็ดโซเดียมไฮดรอกไซด์ที่เป็นของแข็ง (NaOH จุดหลอมเหลว 318 องศา) อยู่นอกเหนืออุณหภูมิการใช้งานต่อเนื่องของ PFA (สูงสุด 200 องศา) PFA ไม่สามารถใช้สำหรับการหลอม NaOH ที่เป็นของแข็งได้ อย่างไรก็ตาม สำหรับการรักษา NaOH หลอมเหลวไว้ที่ 250–300 องศา PFA ไม่เหมาะทั้ง-โพลีเมอร์ที่ทำให้อ่อนตัว คืบคลาน และสลายตัว สำหรับการทำความร้อนสารละลาย NaOH (น้ำ 50%, 80–120 องศา ) PFA นั้นดีเยี่ยม ความเสียหายทางกลจากขอบคริสตัลที่แหลมคมเป็นข้อกังวลรอง: แม้แต่ที่อุณหภูมิห้อง ผลึก NaOH ที่แหลมคมก็อาจทำให้ PFA เกิดรอยขีดข่วนได้ ในการหลอมเหลว ผลึกจะหายไป แต่อุณหภูมิสูงเกินไป สำหรับการทำความร้อนแบบเกล็ด NaOH ที่เป็นของแข็ง (เช่น การหลอมในเครื่องทำความร้อนแบบดรัม) ให้ใช้เครื่องทำความร้อนโลหะ (เหล็ก อินคอลอยย์ หรือนิกเกิล) พร้อมการเคลือบป้องกันหากจำเป็น PFA ไม่ใช่วัสดุที่เหมาะสมสำหรับบริการกัดกร่อนหลอมเหลวที่มีอุณหภูมิสูงกว่า 200 องศา โดยไม่คำนึงถึงผลกระทบจากการเสียดสีของคริสตัล
ขีดจำกัดอุณหภูมิสำหรับ PFA ใน NaOH
อุณหภูมิบริการต่อเนื่องสูงสุดของ PFA ในอากาศคือ 200 องศา ในสารละลาย NaOH 50% ขีดจำกัดคือ 150–180 องศา ขึ้นอยู่กับความเข้มข้นและความเครียด สูงกว่า 200 องศา PFA อ่อนตัวลงอย่างมาก (โมดูลัสลดลงไปที่<100 MPa). At 250°C, PFA begins to decompose (release of HF, CO₂). At 318°C (melting point of solid NaOH), PFA would melt (305–315°C) and degrade catastrophically. Thus, PFA cannot be used for melting solid NaOH or holding molten NaOH at typical processing temperatures (250–400°C).
ความเสียหายทางกลจากชาร์ปคริสตัล
แม้ที่อุณหภูมิต่ำกว่า สะเก็ด NaOH ที่เป็นของแข็ง (ดูดความชื้น เชิงมุม) สามารถทำให้พื้นผิว PFA เกิดรอยขีดข่วนได้ หากติดตั้งเครื่องทำความร้อนก่อนที่สะเก็ดจะละลาย รอยขีดข่วนทำให้เกิดความเครียด (ดูบทความ #91) แต่ปัญหาหลักยังคงอยู่ที่อุณหภูมิ หากอุณหภูมิการใช้งานอยู่ในช่วงของ PFA (เช่น การหลอมของแข็งที่มีจุดหลอมเหลว--ต่ำ เช่น ซัลเฟอร์ ที่ 115 องศา ) อาจทำให้เกิดการเกาได้ สำหรับ NaOH อุณหภูมิคือตัวหยุด
| เงื่อนไขการให้บริการ | อุณหภูมิ (องศา) | พีเอฟเอ เหมาะสมไหม? | ความเสี่ยงต่อความเสียหายทางกล | วัสดุที่แนะนำ |
|---|---|---|---|---|
| เกล็ด NaOH ที่เป็นของแข็ง (การจัดเก็บ ไม่มีการทำความร้อน) | 25 | ใช่ | การเกาจากขอบที่แหลมคม | PFA ยอมรับได้ แต่หลีกเลี่ยงการเสียดสี |
| การหลอม NaOH ของแข็ง (การละลายเริ่มต้น) | 25 → 318 | ไม่ (เกินขีดจำกัด PFA) | N/A | เหล็ก อินคอลอยย์ นิกเกิล |
| NaOH หลอมเหลว (กำลังประมวลผล) | 250–350 | ไม่ (PFA สลายตัว) | N/A | นิกเกิล 200, อินโคเนล 600 |
| สารละลาย NaOH 50% | 80–120 | ใช่ | ไม่มี (ผลึกละลาย) | PFA, PTFE, ไทเทเนียม |
| สารละลาย NaOH 30% | 60–100 | ใช่ | ไม่มี | PFA, PP, PVDF |
| การให้ความร้อน NaOH ที่เป็นของแข็งสำหรับการหลอมละลาย (ทางอ้อม) | 25–100 (ตัวทำความร้อนด้านนอก) | ใช่ (ถ้าภายนอก) | N/A | ใช้เครื่องทำความร้อนแบบวงภายนอกบนถังซัก |
คำแนะนำการปฏิบัติสำหรับการหลอมเกล็ด NaOH
หากคุณต้องการละลายเกล็ด NaOH ที่เป็นของแข็งในภาชนะที่ใช้เครื่องทำความร้อน PFA เพื่อให้ความร้อนแก่สารละลายในภายหลัง:
ละลาย NaOH โดยใช้แหล่งความร้อนภายนอก(เครื่องทำความร้อนแบบดรัม ลมร้อน แจ็คเก็ตไอน้ำ) ก่อนถ่ายโอนไปยังถังทำความร้อน PFA-
ละลาย NaOH ที่หลอมละลายในน้ำให้เกิดสารละลาย (ความร้อนของการละลายจะทำให้อุณหภูมิเพิ่มขึ้น – เติมอย่างช้าๆ)
เจ๋งไปเลย<180°Cจากนั้นใช้เครื่องทำความร้อน PFA เพื่อรักษาอุณหภูมิ
อย่าพยายามละลายเกล็ด NaOH ที่เป็นของแข็งโดยตรงด้วยเครื่องทำความร้อน PFA ที่แช่อยู่ เครื่องทำความร้อนจะร้อนเกินไป (PFA จะอ่อนตัวลงและเสียรูป) ก่อนที่สะเก็ดจะละลายหมด
ตัวอย่างภาคสนาม (สิ่งที่ไม่ควรทำ)
โรงงานเคมีแห่งหนึ่งพยายามละลายเกล็ด NaOH ที่เป็นของแข็งในถังขนาด 200 ลิตรโดยใช้เครื่องทำความร้อน PFA ขนาด 6 กิโลวัตต์ หลังจากผ่านไป 30 นาที ปลอก PFA ก็อ่อนตัวลงและทรุดตัวลงกับแกนโลหะ เครื่องทำความร้อนถูกทำลาย โรงงานได้เปลี่ยนมาใช้เครื่องทำความร้อนแบบถังภายนอก (แบบวงดนตรี 2 กิโลวัตต์) ที่ให้ความร้อนแก่ผนังถัง NaOH ละลายใน 4 ชั่วโมง จากนั้นถูกถ่ายโอนไปยังถังเก็บความร้อน PFA- (80 องศา ) เพื่อเจือจาง เครื่องทำความร้อน PFA ที่นั่นทำงานเป็นเวลา 5 ปี
เมื่อ PFA ถูกต้องสำหรับบริการ NaOH
PFA นั้นยอดเยี่ยมสำหรับ:
เจือจางสารละลาย NaOH (<30%): up to 100°C
สารละลาย NaOH แบบเข้มข้น(30–50%): สูงถึง 120–150 องศาพร้อมการตรวจสอบอย่างระมัดระวัง
น้ำยาทำความสะอาดที่มีฤทธิ์กัดกร่อน(CIP): สูงถึง 150 องศาในช่วงเวลาสั้น ๆ
PFA ไม่เหมาะสำหรับ:
NaOH ที่เป็นของแข็ง(อุณหภูมิใด ๆ เนื่องจากการเสียดสีและความร้อนสูงเกินไปในที่สุด)
NaOH หลอมเหลว (>200 องศา)
ความดันสูง- อุณหภูมิสูง- มีฤทธิ์กัดกร่อน (>150 องศา โดยเฉพาะกับความเครียด)
สรุป: อย่าใช้ PFA ในการหลอม NaOH ที่เป็นของแข็ง
เครื่องทำความร้อน PFA ไม่สามารถใช้สำหรับการหลอมเกล็ดโซเดียมไฮดรอกไซด์ที่เป็นของแข็งได้ เนื่องจากอุณหภูมิที่ต้องการ (318 องศา) เกินกว่าจุดหลอมเหลวของ PFA (305–315 องศา) ขอบคริสตัลที่แหลมคมเป็นปัญหารอง ปัญหาหลักคือการสลายตัวด้วยความร้อน สำหรับการหลอม NaOH ที่เป็นของแข็ง ให้ใช้เครื่องทำความร้อนแบบดรัมภายนอก แจ็คเก็ตไอน้ำ หรือเครื่องทำความร้อนแบบแช่โลหะ (อินคอลอยย์ นิกเกิล) สำหรับสารละลาย NaOH (50% หรือน้อยกว่า) สูงถึง 120 องศา PFA นั้นดีเยี่ยม อย่าสับสนระหว่างสองแอปพลิเคชัน การหลอมต้องใช้โลหะ การถือครองต้องใช้ PFA ใช้เครื่องมือที่เหมาะสมสำหรับงาน เครื่องทำความร้อน PFA ที่กำลังละลาย NaOH ที่เป็นของแข็งถือเป็นการล่มสลายที่รอจะเกิดขึ้น เก็บ PFA ไว้ในสารละลาย ไม่ใช่ของแข็ง เครื่องทำความร้อนของคุณจะคงอยู่ กระบวนการของคุณจะปลอดภัย
