Каква је стопа прљања у ПТФЕ измењивачу у поређењу са јединицом обложеном стаклом{0}}у преради полимера?

Фабрика за прераду полимера користи измењиваче топлоте за загревање и хлађење лепљиве, растопљене или растворене пластике. Док и стаклени-обложени измењивачи и ПТФЕ размењивачи нуде изванредну заштиту од корозије, њихове површине се боре против неизбежног накупљања полимерних прљавштина на потпуно другачији начин. Колико често се објекат мора затварати ради скупог и сложеног чишћења зависи од површине.

Поређење понашања полимера брзине загађивања измењивача ПТФЕ и стаклених облога је у суштини студија површинске енергије, физике адхезије и начина на који полимери интерагују са различитим интерфејсима материјала.

Површинска енергија и почетак понашања прљања
Површинска енергија и својства влажења су веома утицајни на прљање у полимерном сервису. Стакло и ПТФЕ представљају два екстрема интеракције са органским полимерима.

Стакло је хидрофилна и високоенергетска површина. Површина ПТФЕ је веома хидрофобна и има малу енергију. Ова разлика дубоко мења понашање полимерних ланаца када наиђу на зид измењивача.

Стакло се држи полимера као влажна рука за лед; ПТФЕ му омогућава да клизи...

За стаклене{0}}површине обложене:

Адхезија је олакшана поларним или полу{0}}поларним локацијама за интеракцију

Полимерни ланци се протежу и сидре на површини

Дебели изолациони слојеви се у почетку развијају од танких плоча

Чишћење се често постиже јаким хемијским или термичким средствима

За ПТФЕ површине:

Веома ниска површинска енергија

Силе адхезије су знатно смањене

Таложење полимера је слабо и лако се ремети током

Слојеви прљавштине су тањи и мање стабилни

Стопе прљања у преради полимера: поређење
Оперативно искуство у апликацијама полимера са степеном зарастања измењивача са ПТФЕ наспрам стакленим слојем стално открива тенденцију да површине ПТФЕ сакупљају мање упорне нечистоће у сличним условима, посебно са:

Топлине и раствори полиетилена (ПЕ).

ПП процесни токови (полипропилен)

Мешавине хидрофобних полимера и растварача

Лепљиве процесне течности са високим садржајем олигомера

Стаклена{0}}опрема је хемијски отпорна, али у овим ситуацијама има тенденцију да формира трајније наслаге због веће међуфазне адхезије.

Слојеви прљавштине које генерално ствара ПТФЕ су:

Виткији,

Физички слабији

Лакше се отарасити помоћу смицања протока.

Осетљивији на благе циклусе чишћења

Ово доводи до дугог трајања непрекидног рада између искључења.

Акција чишћења и утицај на рад
Учесталост чишћења је значајан покретач оперативних трошкова у производњи полимера. Варијације у понашању обраштаја директно утичу на ефикасност постројења.

За измењиваче са стакленом облогом:

Често је потребно механичко или хемијско чишћење

Услуга лепљивих полимера значи скраћено време застоја

Остаци филма могу остати након циклуса чишћења

За ПТФЕ измењиваче,

Слојеви загађивања су мање причвршћени

Термичко испирање или испирање растварачем ће често бити довољно

Краћи и мање енергични циклуси чишћења

Постоји смањење употребе хемикалија

Ово се преводи у боље време рада и мањи интензитет одржавања у системима заснованим на ПТФЕ{0}}у.

Компромитујте{0}}у топлотну проводљивост
Упркос отпорности на зарастање ПТФЕ-а, он има значајно ограничење дизајна у виду лоше топлотне проводљивости. ПТФЕ је лошији проводник топлоте од челика обложеног стаклом{1}}.

Ово даје:

Потреба за већом површином преноса топлоте

Повећана величина измењивача за исти рад

Повећани потенцијал уласка капитала

Мањи проток топлоте по јединици површине

Стаклени{0}}системи имају већу вероватноћу да ће се запрљати, али обично имају већу топлотну ефикасност по јединици запремине због боље проводљивости топлоте кроз металну подлогу.

Ефекти процесне хемије
Понашање загађивања није универзално и веома зависи од:

Дистрибуција молекулских маса полимера

Поларитет растварача

Температурни профил.

Услови смицања у измењивачу топлоте

У неким растворима{0}}богатим растварачима или се делимично мешају, разлике између ПТФЕ и стакла могу бити мање изражене. Предност ПТФЕ је посебно очигледна за веома лепљиве хидрофобне полимерне растопљене.

Импликације за оперативну стратегију
Избор измењивача ПТФЕ или стаклених{0}}обложених у преради полимера је генерално компромис између:

Отпорност на зарастање

Перформансе у топлоти

Ограничења притиска

Чврстоћа материјала

Приступ одржавању

ПТФЕ се често бира у системима када време застоја у вези са загађењем доминира оперативним трошковима. Јединице са стакленим зидовима могу бити пожељније ако су компактан дизајн и већи капацитет притиска неопходни.

Абстрацт
Ниска површинска енергија ПТФЕ-а пружа велику оперативну предност у отпорности на прљање код лепљивих полимера. За полимерне апликације, стопа зарастања ПТФЕ у односу на измењивач са стакленим зидовима, ПТФЕ, иако има лошије перформансе на температури и притиску, генерално омогућава дуже трајање, лакше чишћење и мање интензивно одржавање.

Најпрофитабилнији измењивач топлоте је онај који наставља да ради. Ова смањења учесталости прљања често могу надмашити сирову термичку ефикасност у многим апликацијама за прераду полимера, чинећи ПТФЕ одличним кандидатом за максимизирање радног времена и континуитета процеса.