যখন একটি টাইটানিয়াম টিউব হিটার একটি জিওলাইট-বেসড ক্যাটালিটিক রিঅ্যাক্টরে রিকারিং স্টিমিং রিজেনারেশন (pH 4.0 কনডেনসেট) এর মধ্যে রেট্রোফিট করা হয়, তখন দেয়ালের বেধ কীভাবে জিওলাইট ডিপোজিটের অধীনে ক্রাইভস ক্ষয় হারকে প্রভাবিত করে?

জিওলাইট চুল্লির জন্য টাইটানিয়াম হিটার ডিজাইনে বেসিক ট্রেড- বন্ধ৷
পেট্রোকেমিক্যাল এবং পরিশোধন ক্রিয়াকলাপে জিওলাইটের উপর ভিত্তি করে অনুঘটক চুল্লিগুলি কোক জমা অপসারণের জন্য বারবার স্টিমিং পুনর্জন্মের শিকার হয়। টাইটানিয়াম টিউব হিটারের মতো শীতল পৃষ্ঠগুলিতে 150-200 ডিগ্রি ঘনীভূত অবস্থায় বাষ্প করুন। দ্রবীভূত CO 2 এবং জৈব অ্যাসিড ট্রেস করার কারণে কনডেনসেট pH 4.0 এ রয়েছে। জিওলাইট কণা (1–5 µm) হিটারের পৃষ্ঠে জমা হয় এবং একটি ছিদ্রযুক্ত স্তর তৈরি করে। এই জিওলাইট জমা একটি ফাটল পরিবেশ তৈরি করে যেখানে কনডেনসেট স্থির থাকে, ক্লোরাইড (ফিড দূষক থেকে) ঘনীভূত হয় এবং জিওলাইট থেকে অ্যালুমিনিয়ামের হাইড্রোলাইসিসের কারণে পিএইচ আরও কম হয়। এই আন্ডার ডিপোজিট ফাটল জারা টাইটানিয়াম জ্যাকেটগুলিকে ছিদ্র করতে পারে। ফাটল আক্রমণ শুরু হলে ছিদ্রের সময় প্রাচীরের পুরুত্বের উপর নির্ভর করে, কিন্তু নিয়ন্ত্রণকারী পরিবর্তনশীল হল জমা পুরুত্ব। তদন্তটি জিওলাইট জমার অধীনে ফাটলের ক্ষয় হারের উপর প্রাচীরের বেধের প্রভাব মূল্যায়ন করে এবং রেট্রোফিটেড হিটারগুলির জন্য স্পেসিফিকেশন তথ্য দেয়।

যান্ত্রিক অখণ্ডতার উপর প্রভাব: জিওলাইট আমানতের অধীনে ফাটল ক্ষয়
জিওলাইট জমা (1-3 মিমি পুরু) একটি আদর্শ ফাটল জ্যামিতি। জিওলাইট স্তরটি ছিদ্রযুক্ত এবং ঘনীভূত হতে দেয় কিন্তু অক্সিজেন প্রবেশ সীমিত করে। জিওলাইট ফ্রেমওয়ার্ক থেকে অ্যালুমিনিয়াম আল 3+ আয়ন হিসাবে pH 4.0 এ জমা হয়। Al 3+ এর হাইড্রোলাইসিস H + প্রাপ্ত করে, যার ফলে স্থানীয় pH 2.5-3.0 হয়। ফিডে ক্লোরাইড (10 পিপিএম পর্যন্ত) স্থির ঘনীভূত অবস্থায় 500-1000 পিপিএমে ঘনীভূত হয়। এই পরিবেশ-pH 2.5-3.0, 500-1,000 ppm Cl- , 150-200 ডিগ্রি C- টাইটানিয়ামের জন্য বেশ ক্ষয়কারী। জিওলাইট জমার উপস্থিতিতে ফাটল জারা হার 0.2-0.8 মিমি/বছর, জমার পুরুত্ব এবং তাপমাত্রার উপর নির্ভর করে।

এই আক্রমণে টাইটানিয়ামের প্রতিরোধ ক্ষমতা 0.5 মিমি/বছরের ক্ষয় হারে 2 বছরে প্রাচীরের বেধ. 1.0 মিমি প্রাচীরের ছিদ্রের উপর নির্ভর করে। 1.5 মিমি প্রাচীর, 3 বছর। 2.0 মিমি, 4 বছর একটি প্রাচীর বেধ জন্য। সম্পর্ক মোটামুটি রৈখিক। কিন্তু মোটা দেয়ালগুলি আরও গরম (1.0 মিমি বনাম 2.0 মিমি পার্থক্যের জন্য 2-4 সেন্টিগ্রেড বেশি গরম), যা 20-30% পর্যন্ত ক্ষয় হার বাড়াতে পারে, বর্ধিত উপাদানকে আংশিকভাবে অস্বীকার করে।

থার্মাল পারফরম্যান্সের উপর প্রভাব: জমা তাপমাত্রা এবং ত্বরিত ক্ষয়
টাইটানিয়াম পৃষ্ঠটি জিওলাইট আমানত দ্বারা নিরোধক হয়। k ≈ 0.5 W/m K এর তাপ পরিবাহিতা সহ জিওলাইটের একটি 1 মিমি স্তর ΔT=q × tdeposit/kdeposit অবদান রাখে। 2.0 W/cm² একটি সাধারণ তাপ প্রবাহের জন্য একটি 1 মিমি আমানত 40 ডিগ্রির ΔT দেয়। জমার অধীনে টাইটানিয়াম পৃষ্ঠের তাপমাত্রা 190-210 ডিগ্রি এবং বাল্ক বাষ্প 150 ডিগ্রি। উচ্চ তাপমাত্রা ফাটল জারা গতিবিদ্যা বৃদ্ধি. তাপমাত্রা বৃদ্ধি টাইটানিয়াম প্রাচীরের পুরুত্বের থেকে স্বতন্ত্র, কিন্তু একটি মোটা টাইটানিয়াম প্রাচীর আরও 2 থেকে 4 ডিগ্রি সেলসিয়াস যোগ করে, যা পৃষ্ঠের তাপমাত্রাকে এমন এক রাজ্যে নিয়ে যায় যেখানে প্রতি 10 ডিগ্রি সেলসিয়াসে ক্ষয়ের হার দ্বিগুণ হয়।

ট্রেড-অফ সিন্থেসিস: ওয়াল থিকনেস বনাম ফাটল জারা জীবন
প্রাচীরের বেধ (মিমি) পৃষ্ঠের তাপমাত্রা। আমানতের অধীনে (oC) ফাটল জারা হার (মিমি/বছর) ছিদ্র করার সময় (বছর) 5 বছরের জীবনের জন্য প্রস্তাবিত?
1.0 মিমি 190 ডিগ্রী 0.4 মিমি/বছর 2.5 বছর না 1.2 মিমি 191 ডিগ্রী 0.42 মিমি/বছর 2.9 বছর না 1.5 মিমি 192.5 ডিগ্রী 0.46 মিমি/বছর 3.3 বছর না
1.8 মিমি 194 ডিগ্রি 0.50 মিমি/বছর 3.6 বছর নয়
2.0 মিমি 195 ডিগ্রি 0.54 মিমি/বছর 3.7 বছর হ্যাঁ
2.5 মিমি 197 ডিগ্রি 0.65 মিমি/বছর 3.8 বছর নং
এমনকি 2.5 মিমি প্রাচীরের পুরুত্ব 5 বছর স্থায়ী হয় না, কারণ বর্ধিত পৃষ্ঠের তাপমাত্রা ক্ষয়ের হার বাড়ায় এবং অতিরিক্ত উপাদান ব্যবহার করে। যেকোনো যুক্তিসঙ্গত প্রাচীর বেধের সর্বোচ্চ জীবনকাল 3.5 থেকে 4.0 বছর।

জিওলাইট ডিপোজিট প্রিভেনশন এবং রিমুভাল ইঞ্জিনিয়ারিং: বিয়ন্ড দ্য ওয়াল
আমানত পরিহার করা বা অপসারণ করা গুরুত্বপূর্ণ কারণ শুধুমাত্র প্রাচীরের পুরুত্বই জিওলাইট আমানতের সাথে 5 বছরের জীবনের গ্যারান্টি দিতে পারে না। হিটারের পৃষ্ঠ থেকে জিওলাইট কণাগুলিকে ফুঁ দিয়ে একটি বাষ্প শোধন করে জমা জমা হওয়াকে বাধা দেয়। একটি ছোট অগ্রভাগ 5 মি/সেকেন্ডে হিটার জুড়ে 150 ডিগ্রি বাষ্প স্প্রে করে জমার পুরুত্বকে হ্রাস করে<0.1 mm and eliminates crevice corrosion totally. Standard 1.2mm wall with steam purge gives 10+ years. Alternatively, a weekly water wash (low pressure spray) can be scheduled to remove zeolite deposits before they reach a thickness of 0.2 mm, resetting the crevice corrosion timer. 1.2 mm wall gives 5+ years of service with regular washing. A third option is to coat the titanium sheath with a PTFE coating (50 µm). The coating inhibits zeolite from adhering and restricts the way for crevice corrosion.

উপসংহার: ডিপোজিট ম্যানেজমেন্ট প্রয়োজনীয় - প্রাচীরের বেধ যথেষ্ট নয়
একটি টাইটানিয়াম টিউব হিটারকে পুনরাবৃত্ত স্টিমিং রিজেনারেশন (pH 4.0 কনডেনসেট) সহ একটি জিওলাইট ভিত্তিক অনুঘটক চুল্লিতে পুনরুদ্ধার করা হলে জিওলাইট জমার অধীনে ক্র্যাভিস ক্ষয় হারের উপর প্রাচীর বেধের নগণ্য প্রভাব পড়ে। এমনকি 2.5 মিমি প্রাচীর পুরুত্বের সাথেও পরিষেবা জীবন মাত্র 3.5-4.0 বছর, কারণ অন্তরক জিওলাইট স্তর পৃষ্ঠের তাপমাত্রাকে 190-200 ডিগ্রিতে উন্নীত করে, যা ক্ষয়কে ত্বরান্বিত করে এবং অতিরিক্ত উপাদান ব্যবহার করে। প্রস্তাবিত প্রতিকার একটি মোটা প্রাচীর নয় কিন্তু জমা প্রতিরোধ (বাষ্প শোধন) বা পর্যায়ক্রমিক অপসারণ (মাসিক জল ধোয়া)। ডিপোজিট কন্ট্রোল একটি সাধারণ 1.2 মিমি গ্রেড 2 টাইটানিয়াম প্রাচীর দিয়ে 5+ বছরের পরিষেবা দেয়৷ নির্মাতাকে জিওলাইট জমার প্রত্যাশিত বেধ এবং কত ঘন ঘন পরিষ্কার করা হবে তা দিন। জিওলাইট রিঅ্যাক্টর রেট্রোফিটের সন্তোষজনক পরিষেবা জীবনের জন্য প্রধান প্রয়োজন আমানত নিয়ন্ত্রণ, যেখানে প্রাচীর বেধ গৌণ।