Cuando se trabaja con medios altamente alcalinos (pH alto) o medios altamente ácidos (pH bajo), se debe tener un cuidado extra en el diseño y selección del Sistema de Manejo de Fluidos.
En algún momento, la mayoría de los procesos industriales incluyen medios fluidos para la limpieza, purificación, dilución, destilación, recubrimiento y/o otras funciones de manejo de fluidos. Una característica crítica de estos medios es su medición de pH. Esta medida es una escala normalizada que lee el hidrógeno libre activo en la solución (pH = -log).
La escala de pH va de 0 a 14, representando el cero un medio altamente ácido y el 14 un medio altamente alcalino. Ambos extremos de pH pueden ser muy corrosivos para las tuberías, los tubos, los accesorios, las válvulas, los filtros, las bombas, los tanques y otros dispositivos de fluidos.
La escala de pH puede agruparse en cinco rangos básicos:
0 a 4 = Ácido
4 a 6 = Ligeramente Ácido
6 a 8 = Neutro
8 a 10 = Ligeramente Alcalino (Base)
10 a 14 = Alcalino (Base)
En general, cuando la lectura del pH del medio cae por debajo de 4 o se eleva por encima de 8, los fabricantes y/o ingenieros de proceso cambiarán sus diseños hacia polímeros de alta pureza para la conducción de fluidos, tales como: PTFE, PFA, PVDF, PEEK y Polypro.
Por diseño, a lo largo del proceso de manipulación de fluidos, los sistemas de ajuste del pH aumentan y/o disminuyen el nivel de pH de trabajo del medio. Los sistemas de banco húmedo y los patines de manipulación de fluidos están diseñados para diluir productos químicos concentrados para su uso en procesos industriales. Otros están diseñados para analizar los medios químicos, y dosificar y ajustar los medios químicos para mantener la mezcla química óptima. Otros se utilizan específicamente para el grabado químico, la limpieza y el revestimiento.
Una clase especial de equipos denominados sistemas de neutralización del pH son en realidad sistemas de ajuste del pH configurados para elevar y/o reducir el pH del medio hasta el estado neutro (~7,0 pH). Estos sistemas mezclan medios ácidos y alcalinos para lograr una lectura cercana al clásico pH neutro de 7. La neutralización sirve para múltiples propósitos relacionados con el almacenamiento y la eliminación de los medios de proceso. Las sales y los metales de proceso resultantes pueden filtrarse del medio. Estos sistemas suelen diluir aún más la química neutra filtrada hasta una condición en la que es posible la eliminación de las aguas residuales de la ciudad.
Por ejemplo:
Un típico sistema de ajuste del pH (patín de proceso) podría utilizarse para neutralizar el ácido clorhídrico (HCL) para su eliminación. El sistema mezclaría sosa cáustica (NaOH), o hidróxido de sodio, para elevar el pH a 7.
La valoración crearía agua y sal: HCl + NaOH ==> H2O + NaCl
Estos patines de proceso de banco húmedo funcionan en forma de lote discreto o de flujo continuo. Pueden diseñarse como simples tanques de retención con estaciones abiertas de medición y mezcla manual, o altamente automatizados con bucles de control PID completos para el ajuste continuo del proceso.
Estos tipos de sistemas se diseñan con frecuencia de forma personalizada o semipersonalizada para la aplicación. Incluyen la recuperación de aguas residuales de laboratorio; la neutralización de ácidos en la limpieza posterior de semiconductores, el grabado y el revestimiento; y la extracción de metales en suspensión.
Debido a la exposición a medios ácidos de bajo pH y medios alcalinos de alto pH, los dispositivos de manipulación de fluidos deben seleccionarse para gestionar la naturaleza corrosiva de los medios.
iPolymer
iPolymer ofrece una línea completa de productos de manejo de fluidos de alta pureza, incluyendo:
- Válvulas Solenoides de PTFE
- Válvulas Neumáticas de PTFE
- Válvulas de Bola de PTFE
- Válvulas de Drenaje de PTFE
Una breve lista de productos químicos neutralizantes populares que hemos manejado en el pasado son:
Ácidos
- Ácido sulfúrico (H2SO4)
- Ácido hidroclórico (HCI)
- Ácido nítrico (HNO3)
- Ácido fosfórico (H3PO4)
- Dióxido de carbono (CO2)
Bases
- Cáustico (NaOH)
- Hidróxido de Amonio (NH4OH)
- Hidróxido de Magnesio (Mg2)
- Hidróxido de Cal (Ca2)
Estos tipos de Ácidos y Bases requieren soluciones de manejo de fluidos de polímeros de alta pureza. La categoría básica de manipulación de fluidos es la de válvulas y accesorios para ácidos. Nuestras válvulas y accesorios para ácidos se fabrican con PTFE virgen 100% puro. Probados en el campo, con más de 30 años de experiencia de nuestras dos adquisiciones: TEQCOM Industries y BECO Manufacturing, iPolymer es un líder mundial en soluciones de manipulación de fluidos de PTFE.