چگونه میزان رسوب در یک مبدل PTFE با یک واحد روکش شیشه‌ای-در پردازش پلیمری مقایسه می‌شود؟

یک کارخانه فرآوری پلیمر از مبدل های حرارتی برای گرم کردن و خنک کردن پلاستیک های چسبنده، مذاب یا محلول استفاده می کند. در حالی که هم مبدل های شیشه ای{1} و هم مبدل های PTFE محافظت در برابر خوردگی فوق العاده ای ارائه می دهند، سطوح آنها با تجمع اجتناب ناپذیر رسوب پلیمری به شیوه ای کاملا متفاوت مبارزه می کند. اینکه هر چند وقت یکبار باید تاسیسات برای نظافت پرهزینه و پیچیده تعطیل شود به سطح آن بستگی دارد.

مقایسه رفتار پلیمری با نرخ رسوب PTFE در مقابل مبدل های شیشه ای اساساً مطالعه ای در انرژی سطح، فیزیک چسبندگی و نحوه تعامل پلیمرها با رابط های مختلف مواد است.

انرژی سطحی و شروع رفتار رسوب
انرژی سطحی و خواص ترشوندگی در رسوب گیری در سرویس پلیمری بسیار موثر است. شیشه و PTFE نشان دهنده دو افراط در تعامل با پلیمرهای آلی هستند.

شیشه یک سطح آب دوست و پر انرژی است. سطح PTFE بسیار آبگریز و کم انرژی است. این تفاوت عمیقاً رفتار زنجیره‌های پلیمری را هنگام برخورد با دیواره مبدل تغییر می‌دهد.

شیشه به عنوان یک دست مرطوب به یخ به پلیمر می چسبد. PTFE به آن اجازه می دهد تا لیز بخورد ...

برای سطوح{0}}شیشه‌دار:

چسبندگی توسط مکان های قطبی یا نیمه{0}}برای تعامل تسهیل می شود

زنجیره های پلیمری گسترش یافته و روی سطح لنگر می اندازند

لایه های عایق ضخیم در ابتدا از ورق های نازک ایجاد می شوند

تمیز کردن اغلب با روش های شیمیایی یا حرارتی خشن انجام می شود

برای سطوح PTFE:

انرژی سطحی بسیار کم

نیروهای چسبندگی بسیار کاهش یافته است

رسوب پلیمر ضعیف است و به راحتی توسط جریان مختل می شود

لایه های رسوب نازک تر و کمتر پایدار هستند

نرخ رسوب در پردازش پلیمر: مقایسه
تجربه عملیاتی در کاربردهای پلیمری نرخ رسوب PTFE در مقابل مبدل های شیشه ای به طور مکرر نشان می دهد که سطوح PTFE تمایل کمتری را برای جمع آوری رسوب پایدار در شرایط مشابه، به ویژه در موارد زیر نشان می دهد:

پلی اتیلن (PE) مذاب و محلول می شود

جریان های فرآیند PP (پلی پروپیلن)

مخلوط پلیمر و حلال آبگریز

مایعات فرآیند چسبنده با الیگومرهای بالا

تجهیزات با روکش شیشه‌ای{0}}از نظر شیمیایی انعطاف‌پذیر هستند، اما در این شرایط به دلیل چسبندگی سطحی بالاتر، رسوبات پایدارتری تشکیل می‌دهند.

لایه های رسوب که عموما توسط PTFE تولید می شوند عبارتند از:

باریک تر،

از نظر فیزیکی ضعیف تر

خلاص شدن از شر آن با برش جریان آسان تر است.

به چرخه های تمیز کردن ملایم حساس تر است

این منجر به مدت زمان طولانی کار مداوم بین خاموش شدن می شود.

اقدام پاکسازی و تأثیر بر عملیات
فرکانس تمیز کردن محرک قابل توجهی در هزینه های عملیاتی در تولید پلیمر است. تغییرات در رفتار رسوب گیری مستقیماً بر کارایی کارخانه تأثیر می گذارد.

برای مبدل های با روکش شیشه ای:

اغلب به تمیز کردن مکانیکی یا شیمیایی نیاز دارند

خدمات پلیمری چسبنده به کاهش زمان از کار افتادگی ترجمه می شود

ممکن است پس از چرخه های تمیز کردن، لایه های باقیمانده باقی بمانند

برای مبدل های PTFE،

لایه های رسوب کمتر به هم چسبیده اند

شستشوی حرارتی یا حلال اغلب کافی است

چرخه های تمیز کردن کوتاه تر و با شدت کمتر

کاهش استفاده از مواد شیمیایی وجود دارد

این منجر به زمان کار بهتر و شدت تعمیر و نگهداری کمتر در سیستم‌های مبتنی بر PTFE-می‌شود.

رسانایی حرارتی-را مبادله کنید
علیرغم مقاومت در برابر رسوب PTFE، محدودیت طراحی قابل توجهی به شکل هدایت حرارتی ضعیف دارد. PTFE رسانای گرما بدتری نسبت به فولاد با روکش شیشه ای-است.

این می دهد:

نیاز به سطح انتقال حرارت بزرگتر

افزایش اندازه مبدل برای همان وظیفه

افزایش پتانسیل ردپای سرمایه

جریان گرمای کمتر در واحد سطح

سیستم‌های{0}}روکش شیشه‌ای بیشتر احتمال دارد که آلوده شوند، اما معمولاً به دلیل هدایت گرما بهتر از طریق بستر فلزی، بازده حرارتی بالاتری در واحد حجم دارند.

اثرات شیمی فرآیند
رفتار رسوب جهانی نیست و بسیار وابسته به موارد زیر است:

توزیع وزن‌های مولکولی پلیمری

قطبیت حلال

مشخصات دما

شرایط برشی در مبدل حرارتی

در برخی از محلول‌های حلال{0}غنی یا تا حدی قابل امتزاج، ممکن است تفاوت بین PTFE و شیشه کمتر مشخص باشد. مزیت PTFE به ویژه برای مذاب های پلیمری آبگریز بسیار چسبنده آشکار است.

پیامدهای استراتژی عملیاتی
انتخاب مبدل‌های PTFE یا شیشه‌ای{0}}در پردازش پلیمری معمولاً بین:

مقاومت در برابر رسوب

عملکرد در گرما

محدودیت های فشار

استحکام مصالح

رویکرد تعمیر و نگهداری

PTFE اغلب در سیستم‌هایی انتخاب می‌شود که زمان خرابی مربوطه بر هزینه‌های عملیاتی غالب باشد. اگر طراحی فشرده و ظرفیت فشار بالاتر ضروری باشد، ممکن است واحدهای دیوار شیشه ای ترجیح داده شوند.

چکیده
انرژی سطح پایین PTFE مزیت عملیاتی عمده ای را در مقاومت در برابر رسوب در خدمات پلیمری چسبنده ایجاد می کند. برای کاربردهای پلیمری، میزان رسوب PTFE در مقابل مبدل دیواره‌ای شیشه‌ای، PTFE، در حالی که عملکرد دما و فشار بدتری دارد، معمولاً مدت زمان طولانی‌تر، تمیز کردن آسان‌تر و تعمیر و نگهداری با شدت کمتر را ممکن می‌سازد.

سودآورترین مبدل حرارتی مبدلی است که به کار خود ادامه می دهد. این کاهش در فرکانس رسوب اغلب می‌تواند بر راندمان حرارتی خام در بسیاری از کاربردهای پردازش پلیمر برتری داشته باشد و PTFE را به یک کاندید عالی برای به حداکثر رساندن زمان کار و تداوم فرآیند تبدیل کند.