Cách chế tạo bơm chân không vòng nước cho môi trường axit yếu

Khi môi chất được bơm có tính axit yếu, việc lựa chọn bơm chân không vòng nước chủ yếu tập trung vào vật liệu chống ăn mòn, cấu hình làm kín và thiết kế hệ thống hỗ trợ. Các bước lựa chọn chính như sau:

1. Xác nhận các thông số hoạt động chính

Độ pH: Phân biệt giữa độ axit yếu (pH 4–6) và độ axit trung bình (pH 2–4), vì các mức pH khác nhau đòi hỏi các loại vật liệu khác nhau.

Thành phần khí: Kiểm tra xem môi trường có chứa ion clorua (Cl⁻), ion sunfat (SO₄²⁻) hoặc hơi axit hữu cơ (axit axetic, axit fomic, v.v.) hay không. Ion clorua có tính ăn mòn cao đối với thép không gỉ.

Nhiệt độ và nồng độ: Nhiệt độ càng cao và sự biến động nồng độ càng lớn thì nguy cơ ăn mòn càng cao.

Độ chân không và tốc độ bơm: Xác định kiểu bơm và số tầng dựa trên độ chân không tối ưu yêu cầu, độ chân không vận hành và lưu lượng khí.

2. Lựa chọn vật liệu cho các bộ phận tiếp xúc với chất lỏng

(1) Điều kiện axit yếu (pH 4–6, ion clorua thấp hoặc không có)

Vỏ bơm và cánh quạt: Thép không gỉ 304 (tiết kiệm chi phí) hoặc gang dẻo có lớp phủ chống ăn mòn.

Ống lót trục và tấm phân phối: Thép không gỉ 304 hoặc 316.

Ứng dụng: Axit clohydric loãng, axit sulfuric loãng, axit cacbonic, các axit hữu cơ không chứa clo.

(2) Độ axit trung bình hoặc có ion clorua (pH 2–4 hoặc Cl⁻ > 500ppm)

Vỏ bơm và cánh quạt: Thép không gỉ 316L (khả năng chống ăn mòn tốt hơn so với 304).

Ống lót trục và tấm phân phối: Hợp kim 316L hoặc Hastelloy.

Ứng dụng: Axit yếu chứa clorua, axit hỗn hợp, hệ thống chân không cho lò phản ứng hóa học.

(3) Các axit yếu đặc biệt (axit flohydric, axit photphoric)

Không được phép sử dụng thép không gỉ thông thường. Hãy sử dụng bơm làm bằng Hastelloy, hợp kim titan hoặc có lớp lót PTFE.

3. Lựa chọn vật liệu làm kín và gioăng

Phớt cơ khí: Vòng cố định làm bằng cacbua silic/graphit; vòng quay làm bằng thép không gỉ 316L hoặc Hastelloy.

Gioăng: Sử dụng cao su fluorocarbon Viton hoặc PTFE; không được phép sử dụng cao su nitrile do khả năng chống axit kém.

Đối với điều kiện axit mạnh hoặc chân không cao, hãy sử dụng gioăng cơ khí kép có chất lỏng cách ly.

4. Chất lỏng làm việc và hệ thống hỗ trợ

Dung môi làm việc: Sử dụng nước khử ion hoặc nước làm mềm thay vì nước máy. Duy trì độ pH từ 6–8 để tránh ăn mòn nhanh.

Hệ thống tuần hoàn: Được trang bị bộ tách khí-lỏng và bộ làm mát để kiểm soát nhiệt độ chất lỏng làm việc ≤ 30°C.

Xử lý sơ bộ: Lắp đặt thiết bị ngưng tụ và bộ lọc ở đầu vào để loại bỏ nước ngưng tụ có tính axit và các tạp chất.

5. Các mẫu bơm được đề xuất

Dòng sản phẩm 2BV: Có sẵn bằng thép không gỉ 304/316L, cấu trúc nhỏ gọn, phù hợp với tốc độ bơm nhỏ đến trung bình trong các ứng dụng axit yếu.

Dòng FSK / IIFSK: Bơm vòng nước chống ăn mòn đặc biệt dùng cho hóa chất axit yếu, sấy chân không và chưng cất.

Dòng sản phẩm 2BEC: Tốc độ bơm lớn, tùy chọn vật liệu 316L và hợp kim cho điều kiện làm việc quy mô lớn với axit yếu.

6. Mẹo vận hành và bảo trì

Chọn vật liệu dựa trên giá trị pH và nồng độ ion clorua để tránh lựa chọn quá mức hoặc ăn mòn.

Máy bơm gang không thích hợp cho việc sử dụng lâu dài trong môi trường axit yếu.

Thường xuyên theo dõi độ pH và nồng độ clorua của dung dịch làm việc và thay thế hoặc trung hòa dung dịch kịp thời.

Sau khi tắt máy, hãy xả sạch buồng bơm bằng nước sạch để ngăn ngừa sự ăn mòn do axit còn sót lại.