مخزن اسيد

معمولا براي نگهداري مواد اسيدي از مخازني استفاده مي كنند كه مقاوم در برابر خورندگي مستقيم اسيد باشد . يكي از مزاياي مهم اين مخازن ، دسترسي سريع به آنها جهت تخليه و تزريق مواد اسيدي است.

مخزن اسيد بايد به گونه اي طراحي شود  كه در هر لحظه امكان دسترسي به دهانه و سيستم خروجي داشته باشيم تا در مواقع لازم نمونه برداري به راحتي انجام شود. معمولا به صورت دوره‌اي محتويات داخل مخزن همگن مي شود تا از تشكيل بخار مايع كه موجب رها سازي گازهاي سمي و خورنده موجود شده جلوگيري شود. بنابراين سيستم چرخشي يكي از ملزومات مخازن است.

به هنگام نگهداري مواد اسيدي بايد خواص فيزيكي اين مواد را از هر جهت لحاظ كنيم تا از به وجود آمدن بخارهاي خورنده و سمي ممانعت نماييم .

به طور كلي، ضريب خورندگي مواد اسيدي هنگام نگهداري آنها در محيطي گرم افزايش مي‌يابد، پس توصيه مي‌شود تا حد امكان اين مخازن در محيطي خنك ولي نه زياد سرد كه موجب يخ زدگي مواد اسيدي شود، نگهداري شوند .

معمولا يكي از دلايل افزايش خورندگي مواد اسيدي، نگهداري مخزن در برابر تابش مستقيم نور خورشيد است، يك راه حل بسيار ساده جهت ممانعت نمودن از وقوع اين واكنش شيميايي اين است كه مخزن را با رنگهاي ضد تابشي مانند رنگ سفيد، رنگ آميزي نماييم. يك راه حل ديگر براي نگهداري مواد اسيدي داخل مخزن در دماي نسبتا متعادل، استفاده از مواد مبتني بروينيل، جهت پوشش دادن محيط خارجي مخزن است .

در محيط هايي كه احتمال مي رود دماي خارجي باعث فريز شدن مواد اسيدي داخل مخزن ‌شود بهتر است از ورقه هاي مارپيچي يا ساير وسايل گرمايشي جهت متعادل نمودن دماي مخازن ، استفاده شود. استفاده از ورقه هاي  مارپيچي در داخل مخزن اصلا توصيه نمي‌شود، زيرا اين نوع راه حل موجب افزايش ميزان خورندگي مواد اسيدي شده و در داخل مخزن رخنه ايجاد مي‌كند. علاوه بر اين جريان فشار قوي نيز توصيه نمي‌شود، زيرا بارسيدن دماي سطح داخلي مخزن به 100 درجه سانتي گراد، شاهد خورندگي شديد اسيدي خواهيم بود.

 مخزن هاي فشرده شده زماني كه فشار بخار بيش از فشار اتمسفر است، توصيه مي‌شوند.

رهنمود هاي رايج كه براي ساخت مخازن ذخيره سازي لازم است در كتاب مهندسي شيمي ماه مي 2008، به طور مفصل شرح داده شده است.

هنگام نگهداري مواد اسيدي در مخازن زميني بايستي مسئله مهار سيستم  نيز در نظر گرفته شود. به همين دليل بهتر است كه مخزن مورد استفاده دو جداره باشد.توصيه مي گردد  يك ضامن يا درگاه مناسب جهت خنثي سازي محتويات داخل مخزن كه در مواقع ضروري توسط اپراتور قابل استفاده است، تعبيه شود. به هنگام طراحي مخازن مختص مواد اسيدي،ملزم به رعايت مفاد قوانين دولتي نيز هستيم، براي مثال در ايالت فلوريدا آمريكا،  مفاد قانون 62-762.891 نيازها و ملزومات مختص به خود را براي سازندگان محلي توصيه نموده است.

ملزومات مخازن نگهدارنده‌ي اسيدهاي آلي

پمپ ها

قبل از انتخاب دستگاه پمپ، بهتر است برخي فاكتورها نظير شرايط عملياتي مانند دما، فشار مكش، غلظت اسيد و ساير موارد، در نظر گرفته شوند. يكي از مسائل مهمي كه حائز اهميت بالايي از لحاظ امنيتي مي‌باشد، اطمينان حاصل نمودن از پمپاژ امن مواد اسيدي است، به عبارتي  ديگر، به هنگام انجام عمليات پمپاژ نبايد سوراخ و يا رخنه اي وجود داشته باشد، اين مزيت در پمپ هاي عمودي غوطه ور در آب بيشتر از پمپ هاي افقي به چشم مي خورد.همچنين انتخاب مواد و آلياژ مناسب به هنگام ساخت مخازن از اهميت  بالايي برخوردار است تا از ايجاد هرگونه خسارت و زيان ممانعت  به عمل آيد.

لوله ها و اتصالات

 يكي از مسائل ديگر كه بايد در طراحي اين مخزن ها رعايت شود، انتخاب  لوله ها و سيستم مناسب لوله كشي است، به خصوص اگر محتويات داخل مخزن از نوع مواد اسيدي باشد. طراح بايستي از حمل امن با كارآيي بالاي سيستم لوله كشي، اطمينان حاصل كند. سيستم لوله كشي بهتر است كه تعدادي برجستگي داشته باشد تا امكان ايجاد رخنه ونشتي به  صفر  برسد. در انتخاب لوله ها بهتر است جوانب زير را در نظر بگيريم: غلظت اسيد، دماي انتقال مواد اسيدي، فاز، سرعت انتقال سيالات، نوع جريان، ناخالصي‌هاي موجود در اسيد و وجود مواد جامد.

 خورندگي معمولا از سرعت بالاي اسيد به هنگام انتقال آن ، ناشي مي‌شود. به همين جهت براي كاستن از سرعت انتقال، بهتر از لوله ها با قطر هاي بزرگتر استفاده شود.

شيرآلات

 از شيرآلات براي اهداف مختلفي استفاده مي‌شود كه برخي از اين موارد عبارتند از:

جهت مسدود سازي كه معمولا از شيرآلات دريچه اي شكل و يا متصل به برق استفاده مي‌شود. در هر حال شيرآلات متصل به برق جهت عملكرد صحيح تر سيستم توصيه مي‌شود.

براي عملكرد كنترل مي توان از شيرآلات پروانه‌اي بهره گرفت كه هم به صورت دستي قابل استفاده هستند و هم به صورت اتوماتيك درمواقع ضروري عمل مي‌كنند.

آلياژ و موارد مورد استفاده در ساخت بخش هاي مختلف شيرآلات بايستي با توجه به غلظت مواد اسيدي و شرايط عملياتي ، انتخاب شود.

برخي از اين مواد و مصالح كه بر حسب اسيدهاي متنوع ارائه شده‌اند در جدول 7 الي9 موجود است:

 جدول 7. توصيه هايي جهت تجهيزات خاص، سيستم لوله كشي، شيرآلات وپوششهاي حفاظتي

 مربوط به  H2SO4         

ازآنجايي كه رسوبات سولفات آهن منتج شده از تعامل بين سطح مخزن واسيدسولفوريك ،در كف مخزن ته نشين مي‌شود،  بهتر است لوله ها و تجهيزات مكشي براي عملكرد بهتر در قسمت فوقاني مخزن نصب شوند. همچنين يكي سري اقداماتي جهت فراهم نمودن امكان تميز كاري مخازن بايستي فراهم گردد. نظافت مخازن بهتر است كه به صورت دوره ‌اي و بر اساس مقررات شركتي و سياست‌هاي خاص آن شركت انجام شود.

پمپ‌ها

 بر اساس نيازها، پمپ‌هايي كه براي اسيد سولفوريك استفاده مي‌شوند،  يا به صورت پمپ‌هاي افقي گريز از مركز هستند و يا به صورت  پمپ‌هاي عمودي براي انتقال اسيد سولفوريك 93.19%.

اما به طور معمول از پمپ‌هاي افقي گريز از مركز استفاده مي‌شود، برخي از مصالح رايج كه در سازه‌ها استفاده مي‌شوند به شرح زير هستند: چدن، آلياژ 20پيستوني، بسته بندي هاي پلاستيكي  تترافلوئورو اتيلن.براي مخازني كه به عنوان نگهدارنده اسيد سولفوريك استفاده مي‌شوند از لوله‌هاي جوش كاري شده با برنامه دمايي 80، استفاده مي‌شود. بهتر است كه اين لوله ها   هميشه لبريز از مواد اسيدي باشند تا به اين طريق ميزان خورندگي تا حد قابل قبولي كاهش يابد. اسيد سولفوريك موجب تشكيل گاز هيدروژن نيز مي‌شود، به همين دليل تا حد امكان فشار داخلي مخزن را بايد در حالت تعادل نگهداريم. به جاي اكسيژن بهتر است از نيتروژن استفاده كينم، زيرا اكسيژن باعث خوردگي مي‌شود.

شيرآلات

شيرآلات پروانه‌اي شكل: استفاده از مصالح سربي مناسب بوده و مصالح ديسكي نيز براي سولفوريك اسيدهاي غليظ توصيه مي‌شود. براي مواد اسيدي كه غلظت آن‌ها زير 75 درصد بوده و دما پايين لحاظ شده است، بايستي از آلياژ 20 و Hastelloy استفاده شود. سكوي مخزن بايد از جنس PVF، Viton و Hypolanباشد.

 سيستم پوشش دهي (حفاظتي )

استفاده از سيستم حفاظتي مانند عينك حفاظ دار، محافظ صورت و البسه حفاظتي ضروري و لازم است. البسه‌اي كه كاركنان استفاده مي‌كنند بايد ضد اسيدي باشد و تا گردن و مچ دست پوشش دهد تا بدين وسيله از ورود مواد اسيدي به پوتين‌ها و دستكش‌ها ممانعت شود. دستكش لاستيكي و يا پلي وينيلي غير قابل نفوذ كلريد كه ساعد را پوشش مي‌دهد، بايد مورد استفاده قرار گيرد. پوتين‌ها نيز بايد از جنس دستكش‌ها باشد. بخش سر نيز بهتر است با كلاهك پوشانده شود و استفاده از ماسك تنفسي نيز جهت پرهيز از بخار اسيدي توصيه مي‌شود.

با توجه به غلظت اسيدي بايستي از سيم پيچ هاي حرارتي جهت حفظ دماي تعادلي فسفريك اسيد، استفاده شود. براي نمونه، فسفريك اسيد 85% در دماي 21.1 سانتي گراد، فريز مي‌شود.

تمامي قطعات مورد استفاده بايستي  از جنس استيل 316L و به صورت مكانيكي مهر و موم شده باشند. معمولا از پمپ‌هاي گريز از مركز در سيستم نگهداري فسفريك اسيد‌ استفاده مي‌شود.

 جنس لوله‌ها معمولا از نوع فولاد ضد زنگ است ، زيرا اين نوع آلياژ مقاومت قوي در برابر خوردنگي ناشي از مواد اسيدي دارد. حتي ساير تجهيزات نيز بهتر است از جنس فولاد ضد زنگ باشد. هنگام استفاده از فولاد ضد زنگ، تمامي اتصالات وشيرآلات بايستي جوش كاري شوند. اتصالات پيچ شده اصلا توصيه نمي‌شود زيرا ممكن است زمينه نشت مواد اسيدي را فراهم نمايد.