Насос для перекачки кислоты

Кислоты в промышленности относят к разряду химических веществ повышенной агрессивности. Именно этот фактор определяет основные особенности насосов для перекачки кислот. К конструкции оборудования, а также материалам, из которых производится проточная часть насоса, предъявляются особые требования.

Оглавление:

• Особенности насосов для перекачки кислот
• Основные виды химических насосов
• Насосы для серной кислоты
• Насосы для соляной кислоты
• Насосы для перекачки ортофосфорной кислоты
• Насосы для азотной кислоты
• Насосы для щелочи
• Насосы для гипохлорита натрия

 

Фото: Кислоты

 

Химические насосы – оборудование, предназначенное для перекачки сред, содержащих кислоты в разной концентрации при заданных условиях. При выборе агрегата, который будет использоваться для перекачки кислоты, важно обращать внимание на то, рассчитана ли конкретная модель на длительный контакт с достаточно активной средой. Техника такого типа нередко производится из нержавеющей стали, которая не поддается коррозии под воздействием химических веществ, поливинилденфторида, полиропилена и не только. Все уплотнения промышленного оборудования, его движущие элементы, направляющие могут изготавливаться:

• из химически стойких полимеров;
• керамических материалов;
• сложных каучуковых соединений;
• стойких к коррозии металлических сплавов и не только.

Видео: схема работы химического насоса

Особенности насосов для перекачки кислот

 

В каждом конкретном случае оборудование подбирается с учетом наиболее подходящей химической совместимости с перекачиваемой средой. При работе с конкретными кислотами важно использовать технику, которая больше всего подходит для решения поставленной задачи. К примеру, полипропилен отличается стойкостью к кислотам неорганической природы, но совершенно не подходит для работы с азотной кислотой. В то же время, поливинилденфторид совместим с азотной кислотой, но не может долго контактировать с уксусной и пр.

Фото: Перекачка кислот

 

У материалов, из которых изготовлены проточные части насосов для перекачки кислот, существуют также специфические требования к температурному режиму. Одни модели могут работать только при низких температурах, другие демонстрируют стойкость к деформации при перекачке горячих сред, содержащих кислоты в разной концентрации.

 

Химический насос необходимо подбирать по комплектации, чтобы гарантировать высокую производительность процессов на предприятии, исключить частые ремонты оборудования, оптимизировать затраты на расходники.

Основные виды химических насосов

 

1. Мембранные насосы для перекачки агрессивных сред. Эта техника разрабатывалась непосредственно для работы в тесном контакте с агрессивной средой. Она рассчитана на разные способы установки и настройки напора и объемов подачи перекачиваемой среды, нашла применение в широком спектре предприятий промышленной и хозяйственной сфер. В процессе перекачки кислоты в мембранном насосе контактируют только с мембраной и стенками рабочей камеры. Сменные мембраны производят из разных материалов: полиуретана, многокомпонентных резин, тефлона и пр., что позволяет им контактировать с разными типами кислот разной концентрации. Оборудование характеризуется высокой стойкостью к износу. Его долговечность зависит только от грамотной настройки и правильного подбора мембраны для контакта с той или иной средой.

Фото: Химические насосы

2. Химические центробежные насосы – производительное и выгодное с экономической точки зрения в эксплуатации оборудование. Перекачивание жидкости разной степени вязкости в такой технике осуществляется благодаря вращению крыльчатки, которая приводится в действие благодаря работе электродвигателя. За счет уплотнения вала специальными кислотостойкими материалами, из рабочей камеры жидкость не имеет доступа к приводу. Износ уплотнителей, функионирущих в тесном контакте с агрессивной средой, зависит от материала, из которого они изготовлены. В работе с кислотами высокой концентрации часто применяются вертикальные центробежные насосы, установка которых осуществляется посредством погружения цилиндрического корпуса в перекачиваемую среду. Привод при этом остается над уровнем жидкости, что исключает риск попадания кислоты в привод.

3. Самовсасывающие химические насосы. Еще один тип центробежного оборудования, которое часто используется в промышленности для перекачки лакокрасочных материалов, жидкостей с высоким содержанием кислоты и пр. Техника нашла свое применение в переработке, сфере энергетики, пищевой, фармацевтической, нефтяной и нефтехимической, газовой промышленности и пр. Самовсасывающее насосное оборудование часто имеет взрывозащищенное исполнение и может устанавливаться на опасных производствах.

Насосы для серной кислоты

 

К оборудованию, которое будет использовать для перекачки серной кислоты (олеума), предъявляется ряд специфических требований:

• наличие привода повышенной мощности (это обусловлено высокими показателями плотности серной кислоты);
• сведением к нулю риска утечки перекачиваемой среды в соответствии с экологическими требованиями и требованиями к безопасности производственных процессов;
• наличие корпуса и проточной части, изготовленных из стойкого к химической эрозии материала.

 

Насосы для перекачки кислот и щелочей. Основные виды химических насосов и особенности их работы.  Практически все виды стали и стальных сплавов (даже нержавеющих) не отличаются стойкостью к воздействию серной кислоты и растворов, в которых этот типа кислот содержится в концентрации 20-80%.

Фото: серная кислота

 

Рабочая камера насосов для перекачки соляной кислоты, а также основные элементы оборудования, напрямую контактирующие со средой, могут изготавливаться из никелевых сплавов (с содержанием молидбена и хрома), титановых сплавов, стали марки AISI 304 (аустенитной стали с низким содержанием углерода). Эти металлы демонстрируют высокую стойкость к кислотной коррозии, что позволяет обеспечить оборудованию длительный жизненный цикл.

Видео: перекачка серной кислоты вакуумным насосом

 

Хорошую стойкость к воздействию соляной кислоты демонстрируют поливинилденфторид (PVDF) или полипропилен (PP). В качестве насосов для перекачки серной кислоты часто применяются:

• Насосы с электромагнитной муфтой. Их основное преимущество состоит в абсолютной герметичности. Исключен риск попадания паров перекачиваемых веществ в атмосферу, агрегаты характеризуются способностью перекачивать среду в больших объемах в условиях повышенных требований к безопасности. Конструкция техники позволяет осуществлять работу с химикатами высокой концентрации. Привод оборудования надежно защищен от коррозии и химического повреждения.
• Погружные насосы. Погружная часть серных насосов этого типа производится из PVDF или PP. Химическое исполнение этого оборудования характеризуется: минимальным количеством движущих элементов, что упрощает ее обслуживание, стойкостью к воздействию концентрированной кислоты. Подбирается техника с учетом вязкости перекачиваемой среды и ожидаемой производительности.

Насосы для перекачки соляной кислоты

Соляная кислота представляет собой раствор хлористого водорода. Плотность этого вещества составляет 1190 кг/куб. м при концентрации в 38%. Сам по себе раствор прозрачен, однако в промышленности часто применяются растворы, в составе которых имеется Fe или Cl2, что придает ему желтоватый оттенок.

 

Насосы для перекачивания соляной кислоты – достаточно сложное в производстве оборудование. Подобные агрегаты имеют герметичное исполнение, а в их конструкции используются специальные устойчивые материалы, что связано с агрессивными свойствами перекачиваемой жидкости. Необходимо помнить, что пары соляной кислоты крайне опасны для человека, сам раствор имеет второй класс опасности и способен окислять большинство металлов и сплавов.

Фото: Соляная кислота

 

Производятся насосы для соляной кислоты из различных полимеров (VBR, тефлона и пр.), смол, а также сплавов Hastelloy B-C. Часто встречается оборудование комбинированного типа, при котором металлический корпус агрегата имеет внутреннюю футеровку или покрывается тефлоном. Это позволяет снизить риск разрушающего воздействия кислоты на металлическую поверхность.

 

В промышленности нередко применяются фторопластовые кислотные насосы самовсасывающего типа для работы с соляной кислотой: откачки раствора из емкостей и различных резервуаров. При работе с перекачиваемой средой в условиях повышенной температуре существует высокий риск деформации футеровки. Для исключения подобных проблем должны применяться специальные кислотные насосы, оснащенные корпусом из металлических сплавов с большим содержанием никеля. Они способны выдерживать значительные перепады температуры, функционировать при +175°C и более.

 

Насосы для перекачки ортофосфорной кислоты

 

Ортофосфорная кислота представляет собой концентрированный раствор H3PO4, в котором массовая доля этого вещества составляет 73% и более. Внешне раствор непрозрачный, его цвет может варьироваться от коричневого до светло-желтого цвета.

 

Активно применяется ортофосфорная кислота в разных сферах промышленности:

• Пищевой. При производстве продуктов питания, хлебобулочных изделий, колбасных изделий в качестве пищевой добавки для регуляции кислотности.
• Химической. Вещество применяется в изготовлении кормовых добавок, удобрений, средств бытовой химии.
• Производстве лакокрасочных материалов, спецодежды (кислота относится к негорючим материалам), огнезащитных плит и пр.
• Медицинской. Для изготовления лекарственных препаратов (активированного угля, в том числе).

Фото: Ортофосфорная кислота

Ортофосфорная кислота относится к химически активным веществам, способным негативно воздействовать на здоровье человека. В промышленности в качестве насосов для перекачки ортофосфорной кислоты применяются самовсасывающие центробежные химические насосы, а также мембранные диафрагменные насосы, производимые из стойкого к воздействию агрессивных сред политетрафторэтилена.

Насосы для азотной кислоты

 

Для перекачки азотной кислоты в промышленности могут применяться следующие типа насосного оборудования:

• химические центробежные насосы;
• герметичные агрегаты с магнитной муфтой;
• мембранные пневматические насосы;
• бочковые насосы;
• полупогружные вертикальные центробежные насосы.

Фото: Азотная кислота

При подборе оборудования необходимо учитывать, с концентрированной или разбавленной азотной кислотой (37%) планируется работа и при какой температуре будет осуществляться ее перекачка. Наибольшую долговечность демонстрируют агрегаты, в производстве которых использовались серый чугун, кремнистый чугун, хромоникелевая сталь, керамика и фарфор. При этом в работе с концентрированной кислотой при температуре от 60 градусов по Цельсию кремнистый чугун и хромоникелевая сталь демонстрируют относительную устойчивость.

Насосы для щелочи

Основная сфера применения щелочных насосов – химическая промышленность. Подобное оборудование выделяется высокой стойкостью к воздействию агрессивных сред. Большинство агрегатов имеют взрывобезопасное исполнение.

При подборе оборудование необходимо учитывать, что щелочи не только агрессивно воздействуют на металлы, но и способны быстро кристаллизироваться. По этой причине щелочные насосы нуждаются в регулярной промывке после эксплуатации.

 

Фото: Центробежный щелочный насос

Для производства насосов, используемых в перекачке щелочей, применяются титан, нержавеющая сталь, сплавы хастеллой. Для изготовления сальников используют устойчивый к агрессивному воздействию щелочей фторкаучук, а также стойкие к воздействию высоких температуре EPDM, FFKM.

Видео: химический насос с магнитной муфтой. Схема работы.

Выбор насосного оборудования зависит от поставленных задач. К примеру, для перекачки каустической соды в производствах средств бытовой химии используются бочковые насосы, изготовленные из полипропилена. В бумажной промышленности, в сфере нефтепереработки и не только, для перекачки едкого натрия могут использоваться самовсасывающие насосы, центробежные насосы с магнитной муфтой или полупогружные пластиковые насосы, способные обеспечить большую подачу щелочи. В пищевой промышленности гидроксид натрия может перекачиваться насосами с магнитной муфтой пищевого исполнения или специализированными мембранными насосами. 

Растворы аммиака в медицинской промышленности и фармацевтическом производстве часто перекачиваются с использованием полипропиленовых герметичных насосов с магнитной муфтой, которые дополнительно оснащаются дозаторами для регулирования объемов подачи. Применяются в работе с аммиаком также бочковые насосы из нержавеющей стали.

Насосы для гипохлорита натрия

Гипохлорит натрия – вещество, обладающее значительным коррозийным эффектом. Большая концентрация этого вещества нередко приводит к разрушению таких материалов как алюминий, медь, ряд марок стали и пр. При выборе насоса для перекачки гидрохлорита натрия обязательно учитываются его свойства. Необходимо учитывать, что вещество способно:

• вызывать аллергические реакции при попадании на кожу и слизистые оболочки у человека;
• повреждать обрабатываемый материал при нарушении технологии его дозирования;
• привести к браку продукции в химическом производстве в случае неправильного протекания реакций.

Фото: Гипохлорит натрия

 

В работе применяется специализированное оборудование для дозировки и перекачки гипохлорита натрия:

1. Дозаторы, обеспечивающие умеренную подачу вещества. Могут использоваться мембранные или перистальтические насосы, оснащенные электромагнитным приводом. В таком оборудовании проточная часть изготавливается из синтетических материалов, устойчивых к веществу. Их существенное преимущество – высокая точность дозировки.

2. Промышленные мембранные насосы для перекачки гипохлорита натрия. Оборудование отличает большой объем рабочей камеры. Агрегаты оснащаются электродвигателями, что гарантирует максимальную производительность. Техника рассчитана на подачу от 10 до 535 литров раствора в час. При этом точность дозировки может стартовать с отметки в 1 л/час. Мембранные насосы этого типа активно используются на промышленных предприятиях, в системах водоснабжения для водоподготовки и обеззараживания воды и пр.

3. Плунжерные химические насосы с электроприводом. Характеризуются наибольшей производительностью – более 1000 литров в час. Изготавливаются из материалов, стойких к окислению, выдерживающих воздействие NaOCl в течение длительно времени.