Introducere: Provocarea transportului de lichior negru
Black Liquor este un produs secundar al procesului de impulsuri Kraft utilizat în producția de hârtie .
Conține substanțe chimice dizolvate de lignină, hemiceluloză și anorganice, ceea ce o face extrem de corozivă și abrazivă .
Materialele tradiționale ale conductelor se poartă adesea rapid în astfel de condiții .
PPH (polipropilen homopolimer) Fitings a apărut ca o alternativă datorită rezistenței lor chimice .
Cu toate acestea, este necesară o modificare suplimentară pentru a-și îmbunătăți rezistența la abraziune pentru utilizarea pe termen lung în sistemele de lichior negru .
Proprietăți și limitări ale materialului PPH
Fitingurile de țeavă PPH sunt evaluate pentru natura lor ușoară, rezistența chimică și ușurința procesării .
Se comportă bine în medii bogate în alcaline, cum ar fi lichiorul negru, dar se luptă cu sarcini solide mari .
Expunerea repetată la particule solide în lichiorul negru provoacă eroziune și subțierea peretelui .
Acest lucru poate duce la scurgeri, ineficiență de flux și timp de oprire neașteptat .
Îmbunătățirea rezistenței la uzură este esențială pentru a extinde durata de viață a acestor fitinguri .
Metode pentru îmbunătățirea rezistenței la abraziune
Pentru a îmbunătăți rezistența la abraziune a fitingurilor de conducte PPH, sunt explorate mai multe tehnici de modificare:
Armare de umplutură(e . g ., fibră de sticlă, talc sau pulbere ceramică)
Tratamente de acoperire de suprafață(e . g ., pulverizare cu plasmă sau căptușeală ceramică)
Amestecare polimericăcu aditivi rezistenți la uzură
Printre acestea, consolidarea umpluturii este cea mai rentabilă și compatibilă cu extrudarea și modelarea prin injecție .
Testarea arată că aceste îmbunătățiri reduc semnificativ pierderea de volum în timpul simulării fluxului de suspensie .
Configurarea și protocolul de testare experimentală
Pentru a evalua armăturile PPH modificate, a fost elaborată o platformă de testare care simulează transportul de lichior negru .
Circulează suspensie de lichior negru sintetic sub temperatură și presiune controlată .
Probele includ PPH și PPH standard modificate cu 10%, 15%și 20%umpluturi ceramice .
După 500 de ore de testare continuă, fitingurile au fost cântărite, scanate și inspectate microscopic .
Rata de uzură, duritatea suprafeței și deformarea materialelor au fost documentate pentru analiza comparativă .
Rezultate: Îmbunătățiri și observații ale performanței
Rezultatele testelor au indicat diferențe notabile de performanță între materiale:
Fitingurile standard PPH au arătat o eroziune semnificativă, în special la articulațiile cotului .
PPH cu 15% umpluturi ceramice au avut o rată de uzură cu 45% mai mică decât PPH .}
Duritatea suprafeței a crescut de la 72 țărm D la 84 Shore D după modificare .
A existat un impact minim asupra rezistenței chimice sau a toleranței la presiune .
Acest lucru sugerează că aditivii rezistenți la abraziune nu compromit proprietățile Core PPH .
Aplicare de câmp într -o instalație de celuloză și hârtie
Un sistem modificat de montare a conductelor PPH a fost instalat la o fabrică de hârtie de dimensiuni medii din China de Sud .
Sistemul a gestionat transferul de lichior negru de la Digester la rezervoarele de evaporare .
Peste 12 luni, operatorii au monitorizat integritatea articulațiilor, grosimea peretelui și frecvența de întreținere .
În comparație cu sistemul anterior din oțel inoxidabil, PPH modificat a arătat:
50% viață de serviciu mai lungă
Fără scurgeri comune
Reducerea greutății sistemului și a costului de instalare
Aceste date din lumea reală acceptă rezultatele laboratorului și își validează viabilitatea industrială .
Avantaje economice și de mediu
În afară de beneficiile tehnice, accesoriile PPH modificate oferă avantaje economice:
Cost mai mic de materii prime în comparație cu aliajele sau oțelul căptușit
Energie redusă necesară pentru transport și instalare
Intervale de înlocuire mai lungi, reducerea costurilor forței de muncă și a timpului de oprire
Mediu, materialele PPH sunt reciclabile, iar modificarea nu introduce deșeuri periculoase .
Astfel, această soluție se aliniază cu apăsarea industriei către producția mai ecologică .
Direcții viitoare de cercetare și dezvoltare
În timp ce rezultatele actuale sunt promițătoare, cercetările viitoare se pot concentra pe:
Armarea nanocompozitului pentru a reduce și mai mult abraziunea de particule
Tehnici de modificare a suprafeței, cum ar fi implantarea ionică sau întărirea laserului
Monitorizarea în timp real a uzurii folosind senzori încorporați
Modelele personalizate de montare optimizate pentru zone de turbulență înaltă
Colaborarea transversală-disciplinară între știința polimerului și ingineria proceselor va conduce aceste progrese .
Concluzie: O soluție fiabilă pentru sistemele de lichior negru
Fitingurile de țeavă PPH, atunci când sunt îmbunătățite cu modificări rezistente la abraziune, reprezintă o soluție rentabilă și durabilă pentru transportul de lichior negru .
Oferă o stabilitate chimică excelentă, acum combinată cu o rezistență îmbunătățită la uzură .
Prin validarea laboratorului și a câmpului, performanța lor în medii dure și de hârtie este dovedită .
Pe măsură ce industria evoluează, astfel de soluții materiale inovatoare vor juca un rol cheie în dezvoltarea infrastructurii durabile .
Contactați IFAN
Telefon:+86 15088288323
E-mail:Sales24-Ifan@Ifangroup.Com
