გამჭვირვალე ჰალოგენური მარილწყლები ულტრაბგერითი გზით
ჰალოგენური მარილების ფართოდ გავრცელებული შემადგენლობა და გამჭვირვალე ჰალოგენური მარილწყლების ნარევები
| მარილი | მაქსიმალური სიმკვრივე 20°C (კგ/მ3) | მაქსიმალური სიმკვრივე 68°F (ფუნტი/გალონი) |
|---|---|---|
| ნატრიუმის ქლორიდი (NaCl) | 1200 | 10.0 |
| კალციუმის ქლორიდი (CaCl2) | 1430 წელი | 11.9 |
| ნატრიუმის ბრომიდი (NaBr) | 1520 წელი | 12.7 |
| კალციუმის ბრომიდი (CaBr2) | 1700 წელი | 14.2 |
| თუთიის ბრომიდი (ZnBr2) | 2400 | 20.0 |
შუალედური სიმკვრივეები მიიღება შერევით. CaBr2-ისა და ZnBr2-ის 60:40 მასის თანაფარდობა იძლევა დაახლოებით 2070 კგ/მ3-ს (17.3 ფუნტი/გალონი), კრისტალიზაციის 4°C (39°F) დაბლა შენარჩუნებით.
ძირითადი შესრულების ატრიბუტები
- ფილტრის გარეშე ნამცხვარი: ჰიდროსტატიკური თავი მიიღება ხსნარის ნამდვილი სიმკვრივიდან.
- თიხის ინჰიბირება: Ca2+ და Zn2+ თრგუნავენ ფიქლის შეშუპებას და დისპერსიას.
- ოპტიკური სიცხადე: გამჭვირვალე ჰალოგენიდური მარილწყლები უზრუნველყოფს საიმედო ფილტრაციას, ნაწილაკების დათვლას ხაზში და გამა-სხივების თვალყურის დევნებას.
სითხის დიზაინის მოსაზრებები
დიზაინი იწყება სამიზნე სიმკვრივით, შემდეგ მოწმდება კრისტალიზაციის ზღვარი, ფორმირების თავსებადობა და კოროზია. თუთიით მდიდარი მარილწყლები იძლევა ყველაზე მაღალ სიმკვრივეს, მაგრამ საჭიროებს გაუმჯობესებულ მეტალურგიულ და ინჰიბიტორულ პაკეტებს.
ჰალოგენურ მარილწყალში შერევა და ხარისხის კონტროლი
გამჭვირვალე ჰალოგენიდური მარილწყლების მომზადებისას, მარილების გახსნა შეზღუდულია მასის გადაცემით მყარი-სითხე საზღვარზე. მაღალი სიმძლავრის ულტრაბგერითი მოქმედება ამცირებს პარტიის დროს წვრილმარცვლოვანი ხსნარების გაფანტვითა და დიფუზიური ფენების დაშლით. დასრულების ხარისხის მარილწყლები გადის 1-2 µm კარტრიჯებში 0.4 NTU-ზე ქვემოთ მისაღწევად.
მაღალი სიმძლავრის ულტრაბგერითი დამუშავება გამჭვირვალე ჰალოგენური მარილწყალებისთვის
ვიბრაციული სონოტროდიდან აკუსტიკური კავიტაცია მნიშვნელოვნად აჩქარებს დაშლას, დეგაზაციას და დანამატის დისპერსიას. ბუშტების იმპლოზიები წარმოქმნის მიკრო-ჭავლებს და დარტყმით ფრონტებს, რომლებიც ასუფთავებენ მარილის ზედაპირებს, აქრობენ აგლომერატებს და ახალ სითხეს გადასცემენ სასაზღვრო ფენას გარემოს ტემპერატურაზე.
გაზომილი შესრულების ზრდა
კალციუმის ბრომიდის მარილწყლის 15 მ3 პარტიის (სამიზნე სიმკვრივე ≈ 1700 კგ/მ3 ან 14.2 ფუნტი/გალონი) საველე მონაცემები აჩვენებს, რომ მაღალი სიმძლავრის ულტრაბგერითი მეთოდით გახსნა დაახლოებით 25 წუთში ხდება 25°C (77°F) გარემოს ტემპერატურაზე. იგივე სამუშაოს ორთქლით გაცხელებული ზედა შესასვლელი იმპულერის გამოყენებით, დაახლოებით ოთხი საათი დასჭირდა 60°C (140°F) ტემპერატურაზე. დაბალი ტემპერატურის მიუხედავად, ულტრაბგერითი მეთოდით მოხმარებული იყო მხოლოდ 0.3-0.5 კვტ.სთ ელექტროენერგია მზა სითხის კუბურ მეტრზე და მაინც მიიღწევა 0.4 NTU-ზე დაბალი სიმღვრივე. კავიტაცია ასევე აშორებს ჩაჭედილ აირს. რეცირკულაციის მარყუჟში გახსნილი ჟანგბადის რაოდენობა მნიშვნელოვნად შემცირდა ერთი გავლის შემდეგ, რაც კოროზიის ინჰიბიტორებს საშუალებას აძლევს უფრო ეფექტურად იმოქმედონ.
ინლაინ და პარტიული ულტრაბგერითი
ორი განხორციელების რეჟიმია გავრცელებული და თითოეული ემსახურება განსხვავებულ ოპერაციულ ნიშას.
რეტროფიტი, პარტიული ციკლი
რეტროფიტის პარტიული ციკლის კონფიგურაციაში, არსებული შერევის ავზი აგრძელებს ტალღის მოცულობის, გამათბობელი კოჭების და შემწოვი მექანიზმების მიწოდებას გადამცემი ტუმბოსთვის. დინების ფეხი ავზის ფსკერიდან ნაწილობრივ გახსნილ მარილწყალს იღებს, რაც უზრუნველყოფს, რომ ულტრაბგერითი სრიალის შესასვლელ სითხეში შემავალი სითხე შეიცავდეს გაუხსნელი მყარი ნივთიერებების ყველაზე მაღალ კონცენტრაციას. შემდეგ ტუმბო ნაკადს დაახლოებით 2 ბარგით (30 psig) აწვდის ულტრაბგერით ჩაშენებულ უჯრედულ რეაქტორს. უჯრედის შიგნით კასკატროდი ქმნის ინტენსიურ კავიტაციის ზონას. ნარჩენი კრისტალების გასახსნელად საკმარისია დაახლოებით 0.5 წამის ლოდინის დრო. ჩაშენებული დენსიტომეტრი, რომელიც მდებარეობს უშუალოდ დინების მიმართულებით, მონაცემებს აწვდის PID მარყუჟს, რომელიც აფერხებს მშრალი მიწოდების ხრახნიან კონვეიერს. კონდიცირებული მარილწყალი ავზში ბრუნდება. იმის გამო, რომ ულტრაბგერითი ძვრის ძალები უწყვეტად არღვევს სასაზღვრო ფენებს, პარტიის საერთო დრო საათებიდან ათეულ წუთებამდე მცირდება მოცულობითი ტემპერატურის გაზრდის გარეშე და რეტროფიტისთვის საჭიროა მხოლოდ ორი ფლანგური შეერთება.
ნამდვილი ხაზოვანი განლაგება
ნამდვილი ხაზოვანი განლაგება ოპტიმიზირებულია ოფშორული პლატფორმებისა და ხმელეთზე მომუშავე დანადგარებისთვის. აქ შერევის ავზი მთლიანად ქრება. წყალი ან ხელახლა გამოყენებული ფილტრატი უერთდება ხრახნიან მიმწოდებელს, რომელიც მშრალ მარილებს პირდაპირ ულტრაბგერით რეაქტორში აზომავს. გახსნისა და გაზის მოცილებისას ნაკადი ეფექტურად სრულდება ულტრაბგერითი ნაკადის უჯრედიდან გამოსვლისას. იქიდან სითხე პირდაპირ ტალახის ტუმბოებში ან დამამთავრებელ მარილწყალში გადადის. ასეთი „დამხმარე“ ტიპის საბურღი მოწყობილობა ბურღვის ხელმძღვანელს ჰიდროსტატიკური წნევის რეალურ დროში კონტროლის საშუალებას აძლევს ცხელი შერევის პარტიულ ავზებთან დაკავშირებული თერმული ჩამორჩენის ან კრისტალიზაციის რისკების გარეშე.
ენერგიისა და ემისიების დაზოგვა
50 მ3 მოცულობის ელექტროსადგურზე ორთქლის სითბოს აღმოფხვრა ზოგავს 350 კვტ/სთ-მდე საწვავს თითო პარტიაზე, რაც თავიდან აგვაცილებს 70 კგ-მდე CO2-ის გამოყოფას.
დეგაზაცია და კოროზიის კონტროლი
კავიტაცია მარილწყლიდან გამოდევნის შეკავებულ აირს. ჟანგბადის დაბალი შემცველობა ანელებს ორმოების წარმოქმნას და კოროზიას. ხშირად, საველე კუპონები აჩვენებს ათჯერ დაბალ კოროზიას ინჰიბიტორის იგივე დოზით გამოყენებისას ულტრაბგერითი დეგაზირებული მარილწყლების გამოყენებისას.
დანამატის დისპერსია
ფირის წარმომქმნელი ამინები, საპოხი მასალები და მიკრონიზებული წონის მყარი ნივთიერებები აღწევენ ნაწილაკების ზომის უფრო მკვრივ განაწილებას და რეოლოგიურ ვარიაციას 30%-მდე დაბალს, როდესაც სონიკაცია ცვლის ჩვეულებრივი იმპულსური შერევით.
კოროზია და მასალების შერჩევა
ქლორიდის და ბრომიდის მაღალი შემცველობა ხელს უწყობს ორმოების წარმოქმნას და კოროზიას. მარილწყალი, როგორც წესი, იგზავნება დეაერირებული (10 ppb-ზე ნაკლები ჟანგბადით) და დოზირებულია აპკირების ამინებით. ზედაპირული მექანიზმები ნახშირბადოვანი ფოლადისგან განახლდება 316L-მდე, დუპლექს 2205-მდე ან სუპერდუპლექს 2507-მდე ≥60°C (140°F) ტემპერატურაზე. ტიტანის მე-5 კლასის სონოტროდები და შენადნობის 625 ნაკადის უჯრედები იტანენ ZnBr2-ს 120°C (248°F)-მდე ტემპერატურაზე.
მაღალი წნევის და დაბალი დაზიანების მქონე ჭაბურღილების კონტროლისთვის გამჭვირვალე ჰალოგენიდური მარილწყალი შეუცვლელია. მარილის ქიმიის, მაღალი სიმძლავრის ულტრაბგერითი გამოკვლევის, კოროზიის შემცირებისა და გარემოსდაცვითი ზრუნვის ოსტატობა ინჟინრებს საშუალებას აძლევს, სიმკვრივე 1080 კგ/მ3-დან (9 ფუნტი/გალონი) 2400 კგ/მ3-მდე (20 ფუნტი/გალონი) შეცვალონ, ამავდროულად უზრუნველყონ ჭაბურღილის ყველაზე სუფთა გარემო.
ხშირად დასმული კითხვები: გამჭვირვალე ჰალოგენური მარილწყლები
რა ხდის გამჭვირვალე ჰალოგენიდურ მარილწყალს?
არცერთი სუსპენზიური მყარი ნივთიერება არ აღემატება ხსნადობას, ამიტომ სითხე გამჭვირვალეა და ფილტრირებადია 0.5 ნტუ-ზე ნაკლები კონცენტრაციით. მთლიანი წონა მიიღება გახსნილი მარილებიდან.
რომელი მარილებია ყველაზე გავრცელებული?
ნატრიუმის ქლორიდი, კალციუმის ქლორიდი, ნატრიუმის ბრომიდი, კალციუმის ბრომიდი და თუთიის ბრომიდი. სიმკვრივე დგინდება ამ ნივთიერებების წყალში შერევით.
რატომ უნდა აირჩიოთ გამჭვირვალე მარილწყალი შეწონილი ტალახისგან განსხვავებით?
ისინი არ ტოვებენ ფილტრის ნამცეცებს, მინიმუმამდე ამცირებენ ფორმირების დაზიანებას, ადვილად გადიან დასრულების აპარატურას და სწრაფად აღწევენ სუბმიკრონულ ფილტრაციას.
რატომ გამოვიყენოთ ულტრაბგერითი საშუალებები მკაფიო ჰალოგენური მარილწყლების შესარევად?
ულტრაბგერითი გამოყენება მნიშვნელოვნად ამცირებს გახსნის დროს, უზრუნველყოფს გარემოს ტემპერატურაზე შერევას, აშორებს ჟანგბადს, რომელიც იწვევს კოროზიას და ქმნის დაბალ სიმღვრივეს დიდი მექანიკური შემრევების გარეშე.
რა ენერგიის ინტენსივობაა ტიპიური სონიკაციისთვის?
ქარხნების უმეტესობა აკმაყოფილებს სპეციფიკაციას 0.3-0.5 კვტ.სთ მზა მარილწყალში კუბურ მეტრზე. ზუსტი მნიშვნელობა დამოკიდებულია მარილის ტიპსა და სამიზნე სიმკვრივეზე.
როგორ კონტროლდება სიმჭიდროვე ადგილზე?
მშრალი მარილი ან კონცენტრატი იხსნება ულტრაბგერითი გამოსხივების ქვეშ, შემდეგ კი წყლით იხსნება. ხაზოვანი დენსიტომეტრები ინარჩუნებენ სიმკვრივეს ±2 კგ/მ3-ის (±0.02 ფუნტი/გალონი) ფარგლებში.
გამჭვირვალე მარილწყლები კოროზიულია?
დიახ. ქლორიდი და ბრომიდი იწვევს ლოკალიზებულ ორმოებს და კოროზიას. ოპერატორები ახდენენ ჰაერის დეაერაციას, უმატებენ ინჰიბიტორებს და იყენებენ კოროზიისადმი მდგრად შენადნობებს.
შეიძლება გამოყენებული ჰალოიდური მარილწყლების გადამუშავება?
დიახ. გამოყენებული სითხეები იფილტრება, იწმინდება ჟანგბადისგან, რეგულირდება სიმკვრივე და ხელახლა გამოიყენება. თუთიით მდიდარ მარილწყალში შესაძლოა Zn-ის აღდგენა მოხდეს განადგურებამდე.
რა ტემპერატურას უძლებს ეს მარილწყლები?
CaBr2/CaCl2 ნარევები გამჭვირვალე რჩება დაახლოებით 150°C (302°F) ტემპერატურამდე. ZnBr2 კონცენტრატები გამჭვირვალე რჩება 200°C (392°F)-ზე მეტ ტემპერატურაზე, მაგრამ ძლიერ კოროზიულია.
რამდენად სწრაფად შეუძლია ულტრაბგერით მარილის დაშლას?
სამრეწველო დანადგარები 1700 კგ/მ3 ჰალოგენიდური მარილწყლისთვის CaBr2-ის პარტიას 4 საათიდან (გაცხელებული იმპელერის მიქსერი) დაახლოებით 30 წუთამდე (გარემოს პირობები) ამცირებს, რაც ზოგავს საწვავს და დანადგარზე მუშაობის დროს.