مخزن اسید

مخزن اسید:

پلی اتیلن در برابر اسید ها و باز ها بسیار مقاوم بوده و جایگزین مناسبی برای مخازن و ظروف استینلس استیل می باشد. معمولا برای نگهداری مواد اسیدی از مخازنی که بالاتر از سطح زمین قرار می گیرند، استفاده می شود. یکی از مزایای مهم این مخازن ، دسترسی سریع به آنها جهت تخلیه و تزریق مواد اسیدی است. سایز نرمال این مخازن باید حداقل 50 برابر حجم موادی باشد که قرار است در داخل مخزن نگهداری شود.

در ساخت این مخازن معمولا از فلز (به صورت پوشیده یا ناپوشیده) و یا پلاستیک مستحکم شده با فیبر(FRP)، استفاده می‌شود. مخازن فلزی معمولا از مقاومت و دوام بالایی در برابر فشار و ضربات برخوردار هستند، در حالی که مخازن پلاستیکی فیبری ، اقتصادی تر بوده و برای نگهداری مواد اسیدی کم حجم به مدت کوتاه مناسب می ‌باشند.

شکل مخزن اسید می تواند بصورت استوانه عمودی و یا افقی و یا همچنین بصورت مکعبی باکسی ( محصول جدید) باشد و همچنین در فرآیند تولید منحصر به فرد مخازن بروش اسپیرال می توان مخازن ذخیره سازی مواد شیمیایی و اسید ها را در هر قطر از 60 سانتی متر تا 3 متر در مخازن استوانه ایی و ابعاد بدون محدودیت را در مخازن مکعبی / باکسی را تولید نمود.

خلوص اسید:

خلوص اسید مخزن اسید می تواند نسبتاً زیاد باشد و در نتیجه گیاه اسید با محتوای آهن می تواند به ppm 30 برسد. با کاهش محتوای آهن ، اسید خورنده تر خواهد شد. نرخ های خوردگی بالاتر از حد نرمال خواهد بود ، مگر اینکه موارد احتیاط مانند آستر مخزن اسید یا استفاده از محافظت آندی در نظر گرفته شود.

خوردگی غیر یکنواخت مخزن اسید حمل اسید می تواند عمر مخزن اسید را به شدت کاهش دهد. بیشتر موارد را می توان در طراحی مخزن اسید و با انجام بازرسی منظم از داخل مخزن اسید به حداقل رساند.

شیار هیدروژن:

هیدروژن هنگامی تولید می شود که اسید سولفوریک باعث خوردگی فولاد کربن شود. گاز هیدروژن تشکیل شده به سمت سطح بالا می رود و عبور این حباب ها از سطح فولاد می تواند منجر به تشکیل شیار شود.

شیارها می توانند از عرض و عمق مختلفی برخوردار باشند. از دست دادن فلز در این منطقه با سرعتی بسیار بیشتر از خوردگی یکنواخت در همان غلظت و دما اسید اتفاق می افتد.

اثرات شیارزنی هیدروژن را می توان با یک ورودی اسیدی که به درستی قرار گرفته است ، به حداقل رساند. شیار زدن هیدروژن همچنین می تواند در بالای نازل یک راهروی جانبی رخ دهد.

شیار افقی:

شیار افقی زمانی اتفاق می افتد که لایه ای از اسید رقیق در بالای لایه ای از اسید قویتر قرار گیرد. اسید رقیق وقتی نفوذ می کند که آب به مخزن اسید نفوذ کرده و با سطح اسید تماس پیدا کند و در نتیجه اسیدی با مقاومت کمتری ایجاد شود. وزن مخصوص پایین تر اسید ضعیف باعث می شود که روی سطح باقی بماند. هرچه غلظت اسید کمتر باشد سرعت خوردگی سریعتر است. با نوسان سطح در مخزن اسید می توان چندین شیار افقی ایجاد کرد. در یک حادثه ، آب به طور تصادفی درون مخزن اسید سازی پمپاژ شد و نتیجه این شد که پوسته به نصف بریده شد.

افزایش دما به صورت موضعی نیز می تواند منجر به شیار افقی شود. اسید داغ پمپ شده در مخزن اسید به راحتی با محتوای خنک کننده مخزن اسید مخلوط نمی شود. نتیجه یک لایه اسید گرمتر خواهد بود که پوسته مخزن اسید را سریعتر از اسید سردتر خورده است.

خوردگی خارجی مخزن اسید :

خوردگی خارجی یک انبار مخزن اسید می تواند به اندازه خوردگی داخلی یک مشکل باشد. خوردگی خارجی می تواند در سه زمینه رخ دهد:

1- فونداسیون نامناسب که باعث می شود آب و بقایا با ته مخزن اسید تماس بگیرند

2-شکاف هایی بین مخزن اسید و تکیه گاه ها یا اتصالات وجود دارد که اجازه می دهد آب یا اسید ریخته شده جمع شود

3-عایق مرطوب

هنگامی که یک مخزن ذخیره سازی برای جلوگیری از یخ زدگی محتوای آن عایق بندی می شود ، در صورت خیس شدن عایق ، خوردگی در زیر عایق ایجاد می شود. این نوع خوردگی بسیار رایج است و در جایی ایجاد می شود که آب می تواند جمع شود مانند نزدیک گردن نازل ، اتصالات سقف یا پوسته (به عنوان مثال نرده ها ، پله ها و غیره) ، حلقه های پشتیبانی عایق و غیره. هرگونه روکش یا عایق آسیب دیده یا آسیب دیده است گمشده باید فوراً ترمیم شود.

پایه های مخزن اسید که باعث جمع شدن آب می شوند منجر به خوردگی ته مخزن اسید می شوند. تشخیص این نوع خوردگی دشوار است زیرا ته مخزن اسید به طور کلی برای معاینه خارجی قابل دسترسی نیست. خوردگی می تواند از بین رفتن عمومی فلز یا حمله موضعی به صورت حفره باشد.

خوردگی:

مقاومت در برابر خوردگی فولاد کربن در حضور اسید سولفوریک به دلیل سولفات آهن است که در دوره تماس اولیه تشکیل می شود. هر شرایطی که باعث تلاطم کافی برای از بین بردن سولفات شود ، احتمالاً منجر به خوردگی می شود.

میزان خوردگی معمولاً بر حسب "mpy" در سال بیان می شود. یک میل در سال (1 میلی لیتر) معادل 0.001 اینچ در سال یا 0.025 میلی متر در سال است.

با کاهش قدرت اسید به زیر 98٪ H2SO4 ، از بین رفتن فلز افزایش می یابد. 77٪ H2SO4 معمولاً به عنوان حد پایین عملی در نظر گرفته می شود که در آن می توان اسید سولفوریک را در دمای محیط در مخازن فولاد کربن محافظت نشده ذخیره کرد.

خوردگی یکنواخت :

شکل زیر میزان خوردگی فولاد توسط اسید سولفوریک به عنوان تابعی از غلظت و دما را نشان می دهد.

برای جبران خوردگی یکنواخت ، باید در طراحی مخزن اسید مقدار مناسب خوردگی لحاظ شود. این باید با توجه به عواملی مانند دما ، استفاده از مخزن اسید و خلوص اسید ، بر اساس عمر طراحی باشد.

دما:

منحنی های ایزوکوراسیون فولادی به وضوح نشان می دهد که با افزایش دمای اسید ، نرخ خوردگی افزایش می یابد. اسید محصول یک گیاه باید حداکثر تا 40 درجه سانتیگراد (104 درجه فارنهایت) سرد شود. در داخل مخزن اسید سازی باید دمای اسید فله را تا حد ممکن پایین نگه داشت بدون اینکه اسید را منجمد کند.

شرایط آب و هوایی به تغییر دما در یک مخزن اسید کمک می کند. تغییرات دمای فصل معمولاً مشکلی ایجاد نمی کند زیرا به ندرت دمای محیط بالاتر از 40 درجه سانتیگراد (104 درجه فارنهایت) خواهد بود. اثر گرم شدن آفتاب به محتویات مخزن اسید از اهمیت بیشتری برخوردار است. میزان خوردگی بالاتر در کنار مخازن گرم شده توسط خورشید گزارش شده است. برای به حداقل رساندن این مشکلات ، مخزن باید با رنگی منعکس کننده گرما رنگ شود.

سرعت خوردگی عموماً به تدریج در بالای پوسته مخزن اسید کاهش می یابد زیرا مقاطع فوقانی به اندازه قسمت های پایین در معرض اسید قرار نمی گیرند.

مزایای مخزن اسید پلی اتیلن و ذخیره سازی مواد شیمیایی

1) وزن کم، انعطاف پذیری و استحکام بالا

2) قابلیت تولید، حمل و نصب آسان

3) قیمت ارزانتر نسبت به سایر مخازن اسید

4) سازگاری کامل با طیف وسیعی از اسید ها

5) قابلیت نصب انواع اتصالات با سایز دلخواه

6) امکان نگهداری انواع اسید ها و مایعات خوراکی

7) دارای پروانه بهداشت و استاندارد

انواع مختلف مخزن اسید بسته به جنس بدنه آنها برای ذخیره‌سازی مواد شیمیایی تولید می شوند و یکی از رایج ترین آنها مخازن از جنس پلی پروپیلن می باشند. پلی پروپیلن یک ترموپلاست است که از پلیمریزاسیون پروپیلن بدست می آید و قابل بازیافت است. پلی پروپیلن اولین بار در اوایل دهه 1950 در مقیاس آزمایشگاهی تولید شد و سپس در اواخر این دهه به تولید تجاری رسید. از ابتدا برآورد می شد هزینه تولید پلی پروپیلن از پلی اتیلن PE کمتر است. پلی پروپیلن در سه فرم isotactic, syndiotactic, atactic تولید می شود که به صورت عمده به فرم isotactic می باشد.

فاضلاب

هر موجود زنده که ناگزیر به مصرف آب باشد طبیعتاً فاضلاب تولید خواهد نمود همانطور که در اجتماعات شهری بین 75 تا 80 درصد آب مصرفی به فاضلاب تبدیل می گردد صنایع نیز به همان میزان و درصد از آب های مصرفی را به فاضلاب های صنعتی تبدیل می نماید . متأسفانه توسعه سریع صنایع و بکارگیری صدها ترکیب شیمیایی جدید در آنها باعث پیدایش مقادیر عظیمی فاضلاب صنعتی گردیده که تخلیه آنها به محیط زیست مخصوصاً جریان های آب آلودگی های شدیدی به وجود آورده است . اگر آلودگی های میکروبیولوژیکی فاضلاب های شهری را بتوان در مواردی خطرات بالقوه دفع غیر بهداشتی آنها تلقی نمود. متأسفانه هستند موادی در فاضلاب های صنعتی که تخلیه آنها به محیط زیست خطرات بیشتری تا عوامل میکروبیولوژیکی به وجود می آورد.

مهمترین عاملی که در محیط زیست با آلودگی های ورودی مقابله می نماید اکسیژن محیط به صورت محلول یا ترکیبی است. اکسیژن جریان های آب یا از طریق اکسیژن اتمسفر و یا از طریق فعالیت های فتوسنتز گیاهان سبز تأمین خواهد شد. اکسیژن محلول در اکوسیستم باعث اکسیداسیون آلودگی های ورودی به صورت هوازی و اکسیژن ترکیبی این اکسیداسیون را به صورت بی هوازی انجام خواهد داد. هر جریان آبی باید از حداقل اکسیژن محلول برخوردار باشد و این حداقل به میزانی است که زندگی موجودات آبی با خطر مواجه نشود. مجموعاً از گفته های بالا می توان نتیجه گرفت که در طبیعت مصرف اکسیژن برای اکسیداسیون آلودگی ها همواره با اکسیژن گیری طرق مختلف قابل جبران است . در مواقعی که مصرف اکسیژن بر تأمین آن بچربد نقاطی با آلودگی زیاد در آبها به وجود می آید که با قطع آلودگی های ورودی از بین خواهد رفت . میزان اکسیژن لازم برای حذف و اکسیداسیون آلودگی ها با آزمایش BOD و COD فاضلاب های صنعتی اندازه گیری می شود. این آزمایشات میزان اکسیژن لازم برای اکسیداسیون بیولوژیکی یا شیمیایی آلودگی ها را نشان می دهد . آزمایش و کیفیت دیگری از فاضلاب که در نحوه اکسیداسیون و میزان اکسیژن لازم برای اکسیداسیون آن تعیین کننده است TOC کل مواد آلی موجود در فاضلاب است . علاوه بر این سه عامل اساسی تعیین کننده کیفیت فاضلاب های صنعتی که در طراحی تصفیه خانه ها هم اساس طراحی است کیفیت هایی چون pH ، مواد معلق ، چربی و روغن ، ازت کل ، فسفات، مواد مولد کف، در مواردی فلزات سنگین که هریک می تواند در نحوه تصفیه فاضلاب و طراحی فرآیندهای تصفیه تأثیرگذار باشد از اهمیت خاصی برخوردار است.

فاضلاب هایی که اثر عمده آنها بر محیط زیست فیزیکی است و راه حل دفع اشکال از این فاضلاب ها هم فیزیکی خواهد بود .

فاضلاب هایی که اثرات تخریبی آنها بر محیط زیست مربوط به مواد آلی است و راه حل دفع مشکل آنها تصفیه بیولوژیکی است .

فاضلاب هایی که آلودگی شیمیایی دارند و اغلب محتوی مواد سمی هستند که برای دفع مشکل آنها تصفیه شیمیایی مورد نیاز است.

بالاخره فاضلاب هایی که اثرات تخریبی آنها به علت مواد شیمیایی – مواد سمی و مواد آلی است که در تصفیه آنها از روش های شیمیایی – فیزیکی و بیولوژیکی استفاده خواهد شد.

خواص شیمیایی و فیزیکی

پلی پروپیلن از بسیاری جهات شبیه پلی اتیلن است ، به ویژه در رفتار محلول و خواص الکتریکی. گروه متیل را بهبود می بخشد خواص مکانیکی و مقاومت حرارتی، اگر چه مقاومت شیمیایی کاهش می یابد. 19  خواص پلی پروپیلن به وزن مولکولی و توزیع وزن مولکولی، بلورینگی، نوع و نسبت کومونومر (در صورت استفاده) و ایزو تاکتیک بستگی دارد. به عنوان مثال، در پلی پروپیلن ایزوتاکتیک، گروه های متیل در یک طرف ستون فقرات کربن قرار دارند. این ترتیبدرجه بلورینگی بیشتری ایجاد می کند و منجر به یک ماده سفت تر می شود که نسبت به پلی پروپیلن آتاکتیک و پلی اتیلن در برابر خزش مقاوم تر است.

خواص مکانیکی

چگالی (PP) بین 0.895 و 0.92 گرم / سانتی متر است 3 . بنابراین، PP پلاستیک کالایی با کمترین چگالی است. با چگالی کمتر، می توان قطعات قالب گیری با وزن کمتر و قطعات بیشتری از توده خاصی از پلاستیک تولید کرد. برخلاف پلی اتیلن، نواحی کریستالی و آمورف فقط از نظر چگالی کمی متفاوت هستند. با این حال، چگالی پلی اتیلن می تواند به طور قابل توجهی با پرکننده ها تغییر کند. 24 

مدول یانگ از PP بین 1300 و 1800 N / میلی متر² است.

پلی پروپیلن معمولاً سخت و انعطاف پذیر است، به ویژه هنگامی که با اتیلن کوپلیمر شود . این اجازه می دهد تا پلی پروپیلن به عنوان یک پلاستیک مهندسی ، در رقابت با موادی مانند آکریلونیتریل بوتادین استایرن (ABS) استفاده شود. پلی پروپیلن از نظر اقتصادی مقرون به صرفه است. [ نیازمند منبع ]

پلی پروپیلن مقاومت خوبی در برابر خستگی دارد . 3070 

خواص حرارتی

نقطه ذوب پلی پروپیلن در یک محدوده اتفاق می افتد، بنابراین نقطه ذوب با یافتن بالاترین دمای نمودار کالریمتری اسکن تفاضلی تعیین می شود . PP کاملا ایزوتاکتیک دارای نقطه ذوب 171 درجه سانتیگراد (340 درجه فارنهایت) است. PP ایزوتاکتیک تجاری دارای نقطه ذوبی است که بسته به ماده آتاکتیک و بلورینگی بین 160 تا 166 درجه سانتیگراد (320 تا 331 درجه فارنهایت) متغیر است . PP syndiotactic با تبلور 30٪ دارای نقطه ذوب 130 درجه سانتیگراد (266 درجه فارنهایت) است. [11] زیر صفر درجه سانتیگراد، PP شکننده می شود. [12]

انبساط حرارتی PP بسیار زیاد است، اما تا حدودی کمتر از پلی اتیلن است.

خواص شیمیایی

پلی پروپیلن در دمای اتاق به غیر از اکسیدان های قوی در برابر چربی ها و تقریباً تمام حلال های آلی مقاوم است. اسیدها و بازهای غیر اکسید کننده را می توان در ظروف ساخته شده از PP نگهداری کرد. در دمای بالا، PP را می توان در حلال های غیر قطبی مانند زایلن ، تترالین و دکالین حل کرد . به دلیل اتم کربن سوم، PP از نظر شیمیایی مقاومت کمتری نسبت به PE دارد (به قانون مارکوفنیکف مراجعه کنید ).

بیشتر پلی پروپیلن های تجاری ایزوتاکتیک هستند و دارای سطح کریستالی بین پلی اتیلن با چگالی کم (LDPE) و پلی اتیلن با چگالی بالا (HDPE) هستند. پلی پروپیلن ایزوتاکتیک و آتاکتیک در p- xylene در دمای 140 درجه سانتی گراد محلول است . ایزوتاکتیک زمانی رسوب می کند که محلول تا 25 درجه سانتیگراد سرد شود و قسمت آتاکتیک در p- xylene محلول باقی بماند .

نرخ جریان مذاب (MFR) یا شاخص جریان مذاب (MFI) معیاری برای وزن مولکولی پلی پروپیلن است. این اندازه گیری به تعیین آسانی مواد خام مذاب در طول پردازش کمک می کند. پلی پروپیلن با MFR بالاتر، قالب پلاستیک را به راحتی در طی فرآیند تولید تزریق یا قالب گیری بادی پر می کند. با افزایش جریان مذاب، برخی از خواص فیزیکی مانند قدرت ضربه کاهش می یابد.

سه نوع کلی پلی پروپیلن وجود دارد: هموپلیمر ، کوپلیمر تصادفی و کوپلیمر بلوکی . کومونومر است که معمولا با استفاده اتیلن . لاستیک اتیلن- پروپیلن یا EPDM اضافه شده به هموپلیمر پلی پروپیلن استحکام ضربه ای در دمای پایین آن را افزایش می دهد. مونومر اتیلن پلیمریزه شده تصادفی که به هموپلیمر پلی پروپیلن اضافه می شود، بلورینگی پلیمر را کاهش می دهد، نقطه ذوب را کاهش می دهد و پلیمر را شفاف تر می کند.

جهت کسب اطلاعات بیشتر به صفحه https://naabzist.net مراجعه نمایید.