เกณฑ์ไอออนของปั๊มสำหรับการผลิตกรดซัลฟิวริก
กรดซัลฟิวริกเป็นสารเคมีที่ใช้กันมากที่สุดในโลก บางครั้งเรียกว่า "ราชาแห่งเคมีภัณฑ์" กรดซัลฟิวริกผลิตขึ้นทั่วโลก จีนเป็นผู้บริโภครายใหญ่ที่สุด (รองลงมาคือสหรัฐอเมริกา) และแคนาดาเป็นผู้ส่งออกรายใหญ่ที่สุด ในแต่ละปีมีการผลิตประมาณ 265 ล้านเมตริกตัน (MT)
คาดว่าตลาดกรดซัลฟิวริกจะเกิน 300 ล้านตันในอีกไม่กี่ปีข้างหน้า ซึ่งคิดเป็นอัตราการเติบโตแบบทบต้นต่อปี (CAGR) ประมาณ 3%
การเติบโตนี้ส่วนใหญ่ได้รับแรงหนุนจากความต้องการด้านการเกษตร การผลิตเคมีและยานยนต์ การแปรรูปโลหะ และการกลั่นปิโตรเลียม กรดซัลฟิวริกใช้กันอย่างแพร่หลายในการผลิตปุ๋ย ยาฆ่าแมลง โลหะ ผงซักฟอก น้ำมันเบนซิน สี กระดาษ พลาสติก และแบตเตอรี่ กรดกำมะถันผลิตจากกำมะถัน ผ่านกระบวนการที่ประกอบด้วยห้าขั้นตอน ซึ่งต้องใช้งานเป็นจำนวนมาก
การเผาไหม้
ทำความสะอาดแก๊ส
SO2 ที่ออกจากเตาต้องปราศจากสิ่งเจือปน (เช่น เถ้าหรือของแข็งอื่นๆ) หอดับจะทำให้ก๊าซเผาไหม้เย็นลง และละอองสเปรย์กรดจะขจัดอนุภาคที่หลงทาง จากนั้นเครื่องตกตะกอนไฟฟ้าสถิตจะขจัดอนุภาคฝุ่นที่ไม่ละลายน้ำที่เหลืออยู่ เมื่อขจัดสิ่งสกปรกออกไปแล้ว กระแสก๊าซ SO2 จะถูกทำให้แห้งในหอทำแห้งเพื่อขจัดน้ำที่เหลืออยู่ มีการใช้งานสูบน้ำหลายครั้งในขั้นตอนนี้ รวมถึงปั๊มล้าง SO2 ปั๊มขัดพื้น SO2 และปั๊มทำแห้ง SO2 ที่ต้องสามารถทนต่อกรดซัลฟิวริกเข้มข้น (98%)
การแปลง
ก๊าซ SO2 จะถูกออกซิไดซ์ต่อไปและแปลงเป็นซัลเฟอร์ไตรออกไซด์ (SO3) ผ่านตัวแปลงตัวเร่งปฏิกิริยาแบบหลายขั้นตอนพร้อมตัวแลกเปลี่ยนความร้อน ในระหว่างขั้นตอนนี้ กระแสก๊าซที่มี SO2 และ SO3 จะออกจากคอนเวอร์เตอร์และถูกส่งไปยังหอดูดซับหลักซึ่ง SO3 ถูกนำกลับมาจากกระแสก๊าซ คอมเพรสเซอร์ใช้ในการเคลื่อนย้ายกระแสแก๊สในขั้นตอนนี้
การดูดซึม
SO3 ถูกนำกลับมาใช้ใหม่จากคอนเวอร์เตอร์ ซึ่งจะถูกดูดซึมเข้าสู่กรดซัลฟิวริกเข้มข้น ปฏิกิริยานี้ผลิตโอเลี่ยม หรือที่เรียกว่ากรดกำมะถันฟูมิง (H2S2O7) ซึ่งถูกรวบรวมไว้ในถัง ตอนนี้ SO3 ที่เหลือถูกดูดซับและเป็นก๊าซสะอาดที่สามารถส่งไปยังปล่องเพื่อการกระจายสู่ชั้นบรรยากาศได้อย่างปลอดภัย ในระหว่างขั้นตอนนี้มีการใช้ปั๊มหลายตัวสำหรับการดูดซับขั้นต้นและสำหรับการดูดซึมกรดซัลฟิวริก 98% ขั้นสุดท้าย
การเจือจาง
ในขั้นตอนสุดท้าย โอเลี่ยมที่ผลิตในขั้นตอนการดูดซึมจะถูกสูบเข้าไปในถังที่เจือจางด้วยน้ำเพื่อผลิตกรดซัลฟิวริกที่มีความเข้มข้นต่างกัน (โดยทั่วไป การใช้งานเชิงพาณิชย์จะใช้กรดซัลฟิวริกที่ความเข้มข้น 78%, 93% หรือ 98% ). ความเข้มข้นของกรดซัลฟิวริกแต่ละครั้งจะถูกสูบไปยังถังเก็บ
เกณฑ์การเลือกปั๊มสำหรับหน่วยกรดกำมะถัน
สิ่งที่ทำให้กรดซัลฟิวริกอันตรายมากคือปฏิกิริยาคายความร้อนกับน้ำ เมื่อนำไปใช้กับน้ำหรือความชื้น สารละลายจะทำปฏิกิริยาเพื่อสร้างไฮโดรเนียมไอออน ปฏิกิริยานี้ปล่อยความร้อนจำนวนมากออกสู่สิ่งแวดล้อมอย่างแรงจนกรดซัลฟิวริกเข้มข้นสามารถเผากระดาษได้ด้วยตัวเอง
การประยุกต์ใช้งานในอุดมคติสำหรับปั๊มไร้ซีล
การปล่อยมลพิษจากภายนอกเป็นหนึ่งในปัญหาที่ใหญ่ที่สุดที่เกี่ยวข้องกับอุปกรณ์สูบน้ำที่ใช้ในการผลิตกรดซัลฟิวริก ความล้มเหลวของปั๊มมากกว่า 85% เกี่ยวข้องกับความล้มเหลวของซีลทางกลหรือการรั่วผ่านซีลแบบสถิต
เมื่อพูดถึงการสูบน้ำกรดซัลฟิวริก จะต้องหลีกเลี่ยงการรั่วไหลในทุกกรณี วิธีที่ดีที่สุดวิธีหนึ่งในการหลีกเลี่ยงการรั่วไหลคือการใช้ปั๊มแบบไม่มีซีล ปั๊มแบบไร้ซีลทำงานเหมือนกับปั๊มหอยโข่งทั่วไป แต่แทนที่จะใช้ต่อมหรือซีลที่อัดแน่น ปั๊มเหล่านี้มีลักษณะเป็นเปลือกกักเก็บสถิตแบบไม่มีซีลซึ่งก่อตัวเป็นปลายของเหลวหรือขอบเขตแรงดันที่ปิดสนิทอย่างสมบูรณ์
ปั๊มไร้ซีลของไดรฟ์แม่เหล็กได้รับการปิดผนึกอย่างผนึกแน่น ขจัดโอกาสในการรั่วหรือการปล่อยมลพิษ
ความปลอดภัยของคนงานและการคุ้มครองสิ่งแวดล้อม
ความน่าเชื่อถือผ่านการทนทานต่อสารเคมี
วัสดุก่อสร้างสำหรับภายในเครื่องสูบน้ำต้องได้รับการพิจารณาอย่างรอบคอบ ธรรมชาติที่รุนแรงของกรดซัลฟิวริกสามารถสร้างความเสียหายให้กับภายในของปั๊มได้ ตัวเร่งปฏิกิริยาทางเคมีจำนวนมากที่ใช้ในกระบวนการนี้ทำให้ความต้องการวัสดุปั๊มเพิ่มขึ้น ควรใช้วัสดุการก่อสร้างทั้งโลหะและอโลหะที่หลากหลายสำหรับปั๊มที่ใช้ในการผลิตกรดซัลฟิวริกเพื่อให้แน่ใจว่ามีความเหมาะสมกับความเข้มข้นที่หลากหลาย รวมถึงปั๊ม 316SS โลหะผสมนิกเกิลสูงและเอทิลีนเตตระฟลูออโรเอทิลีน (ETFE)
การบำรุงรักษาแบบง่าย
ปริมาณการผลิตกรดซัลฟิวริกในปริมาณมากแสดงให้เห็นถึงความต้องการอุปกรณ์ที่เชื่อถือได้ซึ่งช่วยลดเวลาการหยุดทำงานของโรงงานให้เหลือน้อยที่สุด เนื่องจากโรงงานหลายแห่งดำเนินการตลอดเวลา ความสามารถในการปรับปรุงการบำรุงรักษา (และวางแผนกิจกรรมการบำรุงรักษาเชิงคาดการณ์) ช่วยให้ผู้ปฏิบัติงานเพิ่มเวลาทำงานของโรงงาน ปั๊มไร้ซีลช่วยลดความจำเป็นในการซีลและระบบรองรับซีล และมีส่วนประกอบที่สึกหรอน้อยลง ซึ่งช่วยลดต้นทุนการบำรุงรักษาและเพิ่มเวลาเฉลี่ยระหว่างช่วงการบำรุงรักษา (MBTM)
ประสิทธิภาพการใช้พลังงาน
การผลิตกรดซัลฟิวริกเป็นกระบวนการที่ใช้พลังงานมาก ไฟฟ้าคิดเป็น 40% ถึง 50% ของต้นทุนการดำเนินงาน ในหลายกรณี ความสามารถในการจัดการค่าใช้จ่ายนี้จะกำหนดความสามารถในการทำกำไรของโรงงาน พืชที่ผลิตกรดซัลฟิวริกต้องการปั๊มที่มีซองไฮดรอลิกที่มีประสิทธิภาพและระบบไฮดรอลิกส์แบบหัวดูดสุทธิบวก (NPHS) ต่ำ รอยเท้าขนาดเล็กเป็นที่ต้องการเสมอ ไม่เพียงแต่เพื่อประหยัดพื้นที่ในโรงงานเท่านั้น แต่ยังช่วยให้เข้าถึงการบำรุงรักษาได้ง่ายอีกด้วย
คุณสมบัติต่างๆ เช่น เปลือกบรรจุอโลหะที่มีความต้านทานไฟฟ้าสูงสามารถเสริมประสิทธิภาพของปั๊มไดรฟ์แม่เหล็กแบบไม่มีซีล โดยการกำจัดกระแสน้ำวนและป้องกันการสูญเสียฮิสเทรีซิสระหว่างการทำงาน ซึ่งจะ
เกิดขึ้นกับเปลือกบรรจุโลหะทั่วไป คุณสมบัติการออกแบบนี้ไม่เพียงแต่ลดต้นทุนด้านพลังงานเท่านั้น แต่ยังช่วยลดการสร้างความร้อนอีกด้วย
10 เหตุผลในการใช้ปั๊มไร้ซีลเพื่อการผลิตกรดซัลฟิวริก
ด้วยการกำจัดซีลและระบบรองรับซีลที่เกี่ยวข้อง ปั๊มไร้ซีลจะเพิ่มประโยชน์เพิ่มเติมให้กับหน่วยประมวลผลกรดซัลฟิวริก ข้อดีสิบประการที่ปั๊มไดรฟ์แม่เหล็กแบบไม่มีซีลมีให้คือ:
ไม่มีซีลและระบบรองรับซีล
บรรจุของเหลวครบถ้วน
การปล่อยผลิตภัณฑ์เป็นศูนย์
ไม่มีการปนเปื้อนของของไหลในกระบวนการ
ลดค่าใช้จ่ายในการติดตั้งและเริ่มต้น
ง่ายต่อการบำรุงรักษาและใช้งาน
เวลาเฉลี่ยนานขึ้นระหว่างความล้มเหลว (MTBF)
ไม่มีการตรวจสอบ EPA
ปรับปรุงความปลอดภัยของผู้ปฏิบัติงาน
การปกป้องสิ่งแวดล้อม