Bei der Arbeit mit stark alkalischen Medien (hoher pH-Wert) oder stark sauren Medien (niedriger pH-Wert) muss bei der Konstruktion und Auswahl des Fluid-Handling-Systems besonders sorgfältig vorgegangen werden.
In den meisten industriellen Prozessen werden zu irgendeinem Zeitpunkt flüssige Medien zum Reinigen, Klären, Verdünnen, Destillieren, Beschichten und/oder für andere Fluid-Handling-Funktionen eingesetzt. Ein entscheidendes Merkmal dieser Medien ist die pH-Messung. Diese logarithmische Messung ist eine normalisierte Skala, die den in der Lösung aktiven freien Wasserstoff anzeigt (pH = -log).
Die pH-Skala reicht von 0 bis 14, wobei 0 ein stark saures Medium und 14 ein stark alkalisches Medium darstellt. Beide pH-Extreme können für Rohrleitungen, Schläuche, Armaturen, Ventile, Filter, Pumpen, Tanks und andere fluidische Geräte sehr korrosiv sein.
Die pH-Skala kann in fünf Grundbereiche eingeteilt werden:
0 bis 4 = sauer
4 bis 6 = leicht sauer
6 bis 8 = neutral
8 bis 10 = leicht alkalisch (basisch)
10 bis 14 = alkalisch (basisch)
In der Regel, wenn der pH-Wert des Mediums unter 4 fällt oder über 8 ansteigt, verlagern Hersteller und/oder Verfahrenstechniker ihre Konstruktionen auf hochreine Fluid-Handling-Polymere, wie: PTFE, PFA, PVDF, PEEK und Polypro.
Während des gesamten Fluid-Handling-Prozesses heben und/oder senken pH-Anpassungssysteme den Arbeits-pH-Wert des Mediums. Wet-Bench-Systeme und Fluid-Handling-Skids sind für die Verdünnung von konzentrierten Chemikalien für industrielle Prozesse konzipiert. Andere Systeme dienen der Analyse der chemischen Medien und der Dosierung und Einstellung der chemischen Medien, um die optimale chemische Mischung zu erhalten. Andere werden speziell für das chemische Ätzen, Reinigen und Beschichten verwendet.
Eine spezielle Klasse von Anlagen, die pH-Neutralisierungssysteme genannt werden, sind eigentlich pH-Einstellungssysteme, die so konfiguriert sind, dass sie den pH-Wert des Mediums wieder auf den neutralen Zustand (~7,0 pH) anheben und/oder senken. Diese Systeme mischen saure und alkalische Medien, um den klassischen neutralen Wert von pH 7 zu erreichen. Die Neutralisierung dient mehreren Zwecken im Zusammenhang mit der Lagerung und Entsorgung der Prozessmedien. Die entstehenden Salze und Prozessmetalle können aus den Medien herausgefiltert werden. Diese Systeme verdünnen die neutral gefilterte Chemie häufig weiter bis zu einem Zustand, in dem eine Entsorgung im städtischen Abwasser möglich ist.
Beispiel:
Ein typisches pH-Einstellungssystem (Prozess-Skid) könnte zur Neutralisierung von Salzsäure (HCL) für die Entsorgung verwendet werden. Das System würde Ätznatron (NaOH) oder Natriumhydroxid mischen, um den pH-Wert auf 7 anzuheben.
Bei der Titration würden Wasser und Salz entstehen: HCl + NaOH ==> H2O + NaCl
Diese Wet Bench Process Skids arbeiten in diskreter Batchform oder in kontinuierlicher Durchflussform. Sie können als einfache Vorratstanks mit offenen manuellen Mess- und Mischstationen oder als hochautomatisierte Systeme mit vollständigen PID-Regelkreisen zur kontinuierlichen Prozessanpassung konzipiert werden.
Diese Arten von Systemen werden häufig kundenspezifisch oder halb kundenspezifisch für die jeweilige Anwendung entwickelt. Dazu gehören die Rückgewinnung von Laborabwässern, die Säureneutralisierung nach der Reinigung, dem Ätzen und der Beschichtung von Halbleitern und die Extraktion von Schwebstoffen.
Aufgrund der Exposition gegenüber sauren Medien mit niedrigem pH-Wert und alkalischen Medien mit hohem pH-Wert müssen die Fluid-Handling-Geräte so ausgewählt werden, dass sie mit den korrosiven Eigenschaften der Medien umgehen können.
iPolymer
iPolymer bietet ein komplettes Sortiment an hochreinen Fluid-Handling-Produkten, einschließlich:
- PTFE-Magnetventile
- PTFE-Pneumatikventile
- PTFE-Kugelventile
- PTFE-Ablassventile
Eine kurze Liste beliebter neutralisierender Chemikalien, mit denen wir in der Vergangenheit gearbeitet haben, sind:
Säuren
- Schwefelsäure (H2SO4)
- Salzsäure (HCI)
- Salpetersäure Säure (HNO3)
- Phosphorsäure (H3PO4)
- Kohlenstoffdioxid (CO2)
Basen
- Lauge (NaOH)
- Ammoniumhydroxid (NH4OH)
- Magnesiumhydroxid (Mg2)
- Kalziumhydroxid (Kalk) (Ca2)
Diese Arten von Säuren und Basen erfordern hochreine Polymer Fluid-Handling-Lösungen. Die grundlegende Kategorie für die Handhabung von Flüssigkeiten sind Säureventile und Säurefittings. Unsere Säureventile und Säurefittings werden aus 100% reinem PTFE hergestellt. Sie haben sich in der Praxis bewährt und verfügen über eine mehr als 30-jährige Erfahrung aus unseren beiden Übernahmen: TEQCOM Industries und BECO Manufacturing, ist iPolymer ein weltweit führender Anbieter von PTFE-Lösungen für den Umgang mit Flüssigkeiten.