Каква је топлотна проводљивост измењивача од полипропилена (ПП) у поређењу са ПТФЕ-ом у раду са киселином на ниској-

ПТФЕ је краљ хемијске отпорности и стога подразумевани избор за хлађење струје хладне, разблажене хлороводоничне киселине може бити ПТФЕ измењивач топлоте. Али ПТФЕ много кошта. Полипропилен (ПП) је још једна, пластична роба која кошта делић толико за ову конкретну услугу на ниској-не--услуги при ниској температури. Он је у истом спором ниском опсегу за топлотну проводљивост, тако да није топлотно побољшање. Избор ПП је једноставно економичан, жртвујући широк распон температура и универзалну хемијску заштиту за значајно ниже почетне трошкове.

Топлотна проводљивост: Скоро савршено подударање
Топлотна проводљивост полипропилена (ПП) на собној температури је око 0,2 В/м·К. Топлотна проводљивост ПТФЕ (политетрафлуороетилена) је нешто већа на око 0,25 В/м·К. У пракси, ова разлика од 20 процената има мали утицај на већину прорачуна величине измењивача топлоте. Оба су топлотни изолатори у поређењу са металима (нпр. нерђајући челик ~15 В/м·К). Због тога ће ПП измењивач топлоте захтевати приближно исту количину површине за пренос топлоте као и ПТФЕ јединица за исти рад, брзину флуида и температуре. Нема разлога да изаберете ПП уместо ПТФЕ, или обрнуто, на основу сирових термичких перформанси.

Коначни закључак студије топлотне проводљивости измењивача ПП наспрам ПТФЕ нискотемпературне киселине је јасан: избор не доводи до топлотне проводљивости. Ова два материјала спадају у исту класу ниске проводљивости и било какве промене у дизајну нису значајне.

Зашто ПП? Економски случај
Главна предност полипропилена је што је јефтин. ПП је робни термопласт који се производи у великим количинама. Трошкови сировина су обично 5-10 пута нижи од ПТФЕ. Такође су доступне јефтиније методе производње као што су заваривање врућим гасом, екструзија и бризгање у поређењу са специјализованим синтеровањем и компресијским ливењем ПТФЕ. ПП измењивач топлоте типа шкољке-и-цеви или намотаја- се прави по четвртини цене ПТФЕ уређаја исте величине. Ова уштеда може бити велика за неагресивну киселину на ниској температури.

Отпорност на температуру и хемикалије: границе ПП
ПП је економски атрактиван, али има уски радни прозор. Полипропилен се може континуирано користити само на температурама до отприлике 80 степени (176 степени Ф). На температурама изнад ове ПП постаје мекан, губи механичку чврстоћу и почиње да пузи под притиском. Насупрот томе, ПТФЕ може да ради непрекидно на 200 степени (392 степена Ф) и повремено до 260 степени. Ово ограничење је прихватљиво за киселину на ниској температури (тј. испод 60 степени); ипак, било који поремећај процеса или чишћење паром може премашити границу ПП.

Са хемијске тачке гледишта ПП је отпоран на многе разблажене киселине, базе и водене растворе соли. На њега утичу моћне оксидирајуће киселине, као што су концентрована азотна киселина, сумпорна киселина изнад 70% и хромна киселина. Такође се шири или раствара у многим органским растварачима, нпр. ароматичним угљоводоницима, хлорисаним растварачима и кетонима. Међутим, ПТФЕ је отпоран на скоро све супстанце осим растопљених алкалних метала и елементарног флуора на високим температурама. ПП је стога специјалиста за хладне, чисте, не-киселине (нпр. разређени ХЦл, разблажени Х 2 СО 4 , сирћетна киселина). ПТФЕ је општи имунитет, високу температуру и безбедан за све.

Даља техничка разматрања
Крхкост и УВ осетљивост
Полипропилен није отпоран на ултраљубичасто (УВ) светло. Ако се измењивач налази на отвореном или у јако осветљеном региону, излагање УВ зрачењу изазива фото-оксидацију која може да доведе до пуцања површине и губитка отпорности на удар. ПП измењиваче треба заштитити или попрскати УВ-отпорним премазима за спољашњу употребу. ПТФЕ је природно отпоран на УВ зрачење и неће се покварити на сунцу.

Отпорност на ватру
ПП је запаљива супстанца, са граничним индексом кисеоника (ЛОИ) око 18%. Када се запали, лако гори са обилним димом и истопљеним полимером. Питања противпожарне безбедности укључују прскалице, противпожарне баријере и класификацију електричних подручја. ПТФЕ је незапаљив са ЛОИ од 95%, неће подржавати сагоревање и само-ће се угасити када се извор пламена уклони. Ово чини ПТФЕ безбеднијом опцијом у подручјима са ризиком од пожара.

Механичка чврстоћа на ниским температурама
На ниским температурама (нпр. испод 10 степени), ПП постаје крхкији, подложнији оштећењима од воденог удара или формирања леда. ПТФЕ је робустан и флексибилан на криогене температуре (-200 степени). За услуге хладне киселине као што су расхлађена вода или расхлађени слани раствори, ПП измењивачи морају бити пажљиво заштићени од механичких удара.

Смернице за избор Одабир правог материјала за услугу
Избор измењивача ПП или ПТФЕ за киселину ниске температуре није термички избор, већ само избор економске и хемијске компатибилности. Када користити ПП:

Киселина је разређена, не{0}}оксидирајућа и чиста (ХЦл < 20%, Х2СО4 < 50%, сирћетна киселина).

Радна температура испод 60 степени (са сигурносном маргином испод 80 степени).

Не садржи органске раствараче или јаке оксиданте.

Измјењивач се поставља у затвореном простору или у УВ заштићеној зони.

Ризик од пожара је низак или добро контролисан.

Најниже. Покретачки фактор је почетни трошак капитала.

Користите ПТФЕ за:

Киселина је врућа (изнад 80 степени), концентрована или оксидирајућа (нпр. азотна, хромна или врућа сумпорна).

Агресивни органски растварачи у течности.

Поремећаји процеса могу накратко премашити температурну границу ПП.

Безбедност од пожара или изложеност УВ зрачењу је забрињавајућа.

Повећани почетни трошкови оправдани су дугим веком трајања и ниским одржавањем.

Јефтин, без{0}}без глупости радни коњ за хладну, нежну киселину је полипропилен. Врхунски-непобедиви ратник за врућу, дивљу и непредвидивију хемију је ПТФЕ. Ни једно ни друго није увек боље, исправна одлука у потпуности зависи од процеса.

Закључак: топлотна проводљивост није одлучујући фактор
У примени киселина на ниским{0}}има, топлотна проводљивост ПП и ПТФЕ је толико блиска да су величина измењивача топлоте и перформансе практично упоредиви. Дакле, све се своди на хемијску компатибилност, ограничења температуре, сигурност и цену. ПП обезбеђује значајну уштеду трошкова и поуздану услугу за добро дефинисану услугу благе хладне киселине. Ниједна друга пластика не може да парира отпорности ПТФЕ-а на било коју тешку, загрејану или агресивну хемикалију и зато кошта више. Најбољи материјал за посао је најекономичнији на који се може ослонити-а за нискотемпературне, не-киселине на ниским температурама, тај материјал може бити полипропилен.