Axit sulfuric là một trong những hóa chất nguy hiểm nhất trên thế giới. Do tính ăn mòn nên nồng độ cao có thể gây ra thiệt hại đắt giá cho máy móc công nghiệp, thậm chí nồng độ yếu có thể gây bỏng mắt, mũi, họng và da ở người, cùng với tổn thương hô hấp mãn tính nếu phơi nhiễm lâu dài. Vật liệu đường ống chất lượng, đáng tin cậy là điều cần thiết để xử lý hóa chất cực kỳ ăn mòn này. Polyvinyl clorua clo hóa (CPVC) như Corzan® CPVC đã được chứng minh về hiệu suất chống lại axit sulfuric, đặc biệt là so với nhiều kim loại và các loại nhựa khác.

Sản xuất axit sunfuric tạo ra nhu cầu lớn về đường ống

Khi được xử lý và xử lý đúng cách, axit sulfuric là một trong những hóa chất công nghiệp hữu ích nhất và là thành phần quan trọng trong phân bón, pin, chất tẩy rửa và các sản phẩm khác được sử dụng hàng ngày trên khắp thế giới. Axit sulfuric là sản phẩm phụ của kẽm. Khi quặng kẽm, cũng chứa lưu huỳnh, được nung nóng đến 1750°F (950°C), nó sẽ giải phóng khí sulfur dioxide, sau đó được thu gom, làm sạch và xử lý thành axit sulfuric. Chất oxy hóa mạnh mẽ này có đặc tính khử nước mạnh, đó là lý do tại sao nó gây hại cho hầu hết các vật liệu và tại sao các nhà sản xuất phải đối mặt với những thách thức như vậy trong cơ sở sản xuất.

Một trong những cơ sở như vậy là một trong những nhà sản xuất kẽm lớn nhất châu Âu, đồng thời cũng là nhà sản xuất axit sulfuric hàng đầu. Công ty này, được thành lập vào năm 1906, sản xuất hơn 130.000 tấn kẽm và 225.000 tấn axit sulfuric mỗi năm tại nhà máy ở miền Bắc nước Đức. Họ đã có hơn 100 năm kinh nghiệm về tác dụng của axit sulfuric đối với máy móc và đường ống. Do đó, họ luôn tìm kiếm những sản phẩm có thể xử lý nhiệt độ, áp suất và nồng độ tốt hơn trong quy trình sản xuất axit sulfuric của mình.

Khi công ty châu Âu này bắt đầu sản xuất axit sulfuric, họ đã sử dụng ống thép để vận chuyển nguyên liệu qua các giai đoạn khác nhau của quá trình sản xuất. Tuy nhiên, do tính ăn mòn của axit nên các đường ống phải được thay thế thường xuyên để tránh bị vỡ.

Sau này, các ống thép ban đầu được thay thế bằng các ống thép đã được lót bằng chì, giúp giảm sự ăn mòn nhưng khiến ống rất nặng và khó lắp đặt, cần phải có thêm móc treo để giữ cho chúng không bị cong, võng.

Gần đây hơn, nhà sản xuất axit sulfuric này đã thử nghiệm các ống làm bằng polyetylen (PE) và PVC được gia cố bằng vỏ sợi thủy tinh. Hai hệ thống cuối cùng này đều có khả năng chống ăn mòn cao hơn và dễ lắp đặt hơn so với các ống kim loại, nhưng vẫn có xu hướng nổ do nhiệt độ và áp suất thay đổi của axit sulfuric trong hệ thống.

Chuyển sang CPVC

Năm 1992, một kỹ sư bán hàng của Corzan Material and Piping Solutions đã giới thiệu một lựa chọn mới – ống CPVC. Được sử dụng thành công ở Hoa Kỳ trong nhiều năm, khả năng chống ăn mòn và độ bền của CPVC khiến nó trở thành vật liệu hoàn hảo cho hệ thống axit sulfuric của họ.

Giám đốc nhà máy và kỹ sư nhà máy tỏ ra nghi ngờ nhưng vẫn đồng ý lắp đặt vài mét ống Corzan CPVC để thử nghiệm xem liệu nó có hoạt động tốt như Lubrizol đã tuyên bố hay không.

Đây là những gì thí nghiệm mang lại:

• Cài đặt nhanh: Mặc dù trình cài đặt chưa bao giờ làm việc với CPVC trước đây và nhà sản xuất đối tác CPVC Corzan chưa bao giờ xử lý axit sulfuric, nhưng ống CPVC rất dễ làm việc nên quá trình lắp đặt đã hoàn tất chỉ trong một ngày. Chỉ dựa trên thành công này, những người lắp đặt đã rất ấn tượng với ống CPVC đến mức họ cho biết họ dự định sử dụng lại nó bất cứ khi nào và bất cứ nơi nào nó đáp ứng được nhu cầu của họ.
• Hiệu suất không có vấn đề trong các điều kiện khắc nghiệt: Trong quá trình thử nghiệm kéo dài một năm, ống Corzan CPVC đã hoạt động hoàn hảo và cơ sở không gặp phải bất kỳ sự cố nào. Trên thực tế, cả giám đốc nhà máy và kỹ sư nhà máy đều biết rằng, cùng với khả năng chịu được nhiệt độ, áp suất và sự ăn mòn cao của CPVC, nó cũng dễ dàng xử lý các điều kiện khắc nghiệt của môi trường.

Tính khoa học của Corzan CPVC là chìa khóa cho những kết quả này. Clo bổ sung trong chuỗi polymer của CPVC bảo vệ nó khỏi tác động phân hủy của axit ăn mòn. Vật liệu chất lượng cao như Corzan CPVC được thiết kế, chế tạo và thử nghiệm cẩn thận để hoạt động ngay cả trong những tình huống khắc nghiệt. Ví dụ, nhiều môi trường công nghiệp sử dụng hệ thống đường ống được lắp đặt một phần hoặc hoàn toàn ngoài trời, có thể phải chịu tia cực tím hoặc tiếp xúc với sương giá kéo dài. Để giải quyết vấn đề này, Corzan CPVC sử dụng một lượng lớn muội than và titan dioxide (TiO2) . Cả hai chất phụ gia này đều được công nhận rộng rãi là chất ngăn chặn tia cực tím tuyệt vời và bảo vệ hiệu quả khung polyme khỏi tác động của tia UV.

Ở khía cạnh lạnh, Corzan CPVC cũng có độ bền tương đương. Corzan CPVC không có nhiệt độ tối thiểu tuyệt đối để lắp đặt ở môi trường ngoài trời. Là vật liệu có cấu trúc vô định hình hoạt động dưới nhiệt độ chuyển thủy tinh (Tg), Corzan CPVC không có điểm đóng băng. Thay vào đó, môi trường được vận chuyển hoặc giữ bên trong hệ thống được chế tạo bằng Corzan CPVC thường quy định nhiệt độ sử dụng tối thiểu. Hướng dẫn chung -15°F (-26°C) thường được sử dụng làm giới hạn dưới của hệ thống đường ống.

Biểu đồ kháng hóa chất Corzan CPVC đối với axit sulfuric. Liên hệ với nhóm Corzan CPVC để biết chi tiết về khả năng kháng hóa chất.

Điểm mấu chốt: CPVC là giải pháp lý tưởng cho các ứng dụng axit sulfuric. Cuộc thử nghiệm thành công đến mức sau năm thử nghiệm, cơ sở này đã thay thế tất cả các đường ống cũ trong hệ thống lưu huỳnh bằng ống Corzan CPVC có kích thước 3 inch. (80mm), có mức áp suất 10 bar (145 psi). Họ cũng báo cáo kế hoạch mở rộng lắp đặt Corzan CPVC sang các bộ phận khác của nhà máy, những nơi trước đây phải chịu nhiệt độ, áp suất và ăn mòn cao.

Bằng chứng tốt nhất về sự tin cậy đối với hệ thống ống Corzan CPVC của họ có thể được nhìn thấy trong các khu vực phòng thí nghiệm của nhà máy. Các đường ống chứa axit sunfuric đậm đặc chạy trực tiếp trên bàn làm việc mở, điều này không thể tưởng tượng được với thép hoặc các loại ống nhựa khác vì nguy cơ nổ. Tuy nhiên, đối với ống CPVC Corzan, đây không phải là vấn đề.

Axit sunfuric: Một trong 10 hóa chất phù hợp hàng đầu của Corzan CPVC

Corzan CPVC được hỗ trợ bởi hơn 60 năm kinh nghiệm và nghiên cứu, đồng thời mang lại kết quả lắp đặt nhanh chóng và lâu dài cho các ứng dụng đường ống axit sulfuric. Tìm hiểu thêm về cách các vật liệu đường ống khác nhau phản ứng với axit sulfuric và tại sao Corzan CPVC phù hợp hơn và đáng tin cậy hơn bằng cách chỉ định các kỹ sư về hóa chất ăn mòn này.

https://www.corzan.com/blog/can-cpvc-piping-systems-be-applied-in-sulfuric-acid-plants-1