Industri Pemprosesan Kimia (CPI) meliputi pelbagai jenis produk, termasuk bahan kimia petrokimia dan bukan organik, plastik, bahan cuci, cat, pigmen dal pelbagai lagi. Memandangkan setiap proses mempunyai sifat tertentu, kami berikan tumpuan kepada pengeluaran asid fosforik – penunjuk utama dalam pengeluaran baja dan agrikimia sekala besar – tetapi terdapat beberapa persamaan antara keadaan proses yang dialami pada proses berasaskan asid yang lain.

Fosforus ialah nutrien tumbuhan yang penting dan diserap oleh akar tumbuhan (biasanya sebagai H2PO4-yang terhasil daripada asid fosforik, H3PO4). Oleh itu, pengilang baja bergantung pada ketersediaan bekalan asid fosforik.

Asid fosforik dihasilkan melalui dua proses, sama ada proses yang dipanggil proses ‘basah’ atau proses ‘haba’. Batuan fosfat (fluorapatit) ialah sumber fosforus yang utama dan dilombong di negara seperti Brazil, Afrika Selatan, Maghribi, Jordan dan Algeria, yang menerangkan sebab terdapat begitu banyak kemudahan pengeluaran di beberapa wilayah ini.

a) Proses basah

Dalam proses ini, asid fosforik dihasilkan daripada batuan fosfat dengan cara menghasilkan tindak balas antara batuan tersebut dan asid sulfurik pekat di dalam satu siri kebuk reaktor. Proses ini menghasilkan asid fosforik dan kalsium sulfat (gipsum) dan disertai sedikit bendasing daripada batu yang dilombong itu. Air ditambahkan dan gipsum disingkirkan melalui penurasan berserta dengan bahan tak larut yang lain (contohnya, silika).

Produk yang terhasil daripada asid ‘proses basah’ tersebut adalah tidak tulen tetapi boleh digunakan dalam proses pengilangan baja. Ataupun, ia boleh dipekatkan untuk menghasilkan baja cecair. Biasanya, asid tak tulen ini ditulenkan lagi apabila menghasilkan fosfat pada skala besar bagi memastikan unsur yang tidak dikehendaki (iaitu logam berat) dapat disingkirkan.

Terdapat sebilangan kelainan pada proses basah, berdasarkan sama ada menggunakan teknologi dihidrat atau hemihidrat; perbezaan utama antara proses ialah suhu pengendalian. Proses hemihidrat dijalankan pada suhu lebih tinggi berbanding proses dihidrat, justeru itu lebih mendesak berkaitan bahan yang digunakan dalam pengilangan di loji.

b) Proses haba

Dalam proses ini, fosforus terbakar di udara pada suhu tinggi dan dialirkan ke dalam menara hidrasi, iaitu tempat gas fosforus oksida diserap ke dalam larutan asid fosforik. Ini ialah proses yang lebih intensif tenaga kerana anda perlu menghasilkan fosforus dahulu sebelum mengubahnya menjadi asid, walaupun ia akan menghasilkan larutan yang lebih pekat dan lebih tulen. Memandangkan kegunaan utamanya ialah untuk baja dan bersifat sensitif kos, proses basah menguasai proses ini.

Read More



Keluli tahan karat telah digunakan oleh industri kimia selama beberapa tahun dalam kegunaan yang memerlukan keupayaan rintangan kakisan yang lebih baik daripada sifat itu pada keluli karbon. Seringkali terdapat kecenderungan menggunakan aloi super austenit atau aloi nikel apabila keupayaan rintangan kakisan pada siri 3xx keluli tahan karat austenit terbukti tidak memadai. Aloi berasaskan nikel seperti Alloy 904L dan Alloy C-276 mempunyai keupayaan rintangan kakisan yang lebih tinggi daripada keluli tahan karat Alloy 316L tetapi kosnya meningkat dengan ketara. Bagaimanapun, keluli tahan karat super dupleks memberikan pilihan lain yang cekap kos untuk pelbagai kegunaan pemprosesan asid kerana keupayaan rintangannya yang amat tinggi terhadap kakisan setempat di dalam persekitaran yang mengandungi klorida, serta kekuatan mekanikalnya yang tinggi. Ferralium® telah direka untuk memaksimumkan gabungan sifat ini, menjadikannya aloi pilihan untuk pelbagai proses pengeluaran asid.

Proses pengeluaran asid fosforik menyebabkan para jurutera dan pereka bentuk loji menghadapi isu pelbagai kemungkinan kakisan pada pelbagai peringkat proses:

i) Kakisan seragam daripada bendasing (HF, H2SiF6 dll.) – di dalam reaktor – ‘Langkah Serang’ Tangki alat pencerna sebelum ini dibina daripada keluli tahan karat seperti Alloy 316L, dengan pelapik getah atau bata digunakan secara berpilih di bahagian bawah tangki. Bagaimanapun, keluli super dupleks, dan khususnya Ferralium telah ditentukan dalam kuantiti ketara sejak 1990-an dan memberikan khidmat yang cemerlang.

ii) Kakisan hakisan daripada zarah pejal Batuan fosforik tanah dicampurkan dengan air bagi membentuk buburan yang boleh dipam masuk dengan mudah ke dalam alat pencerna untuk bertindak balas dengan asid sulfurik. Buburan sedemikian akan menyebabkan kakisan hakisan melainkan bahan yang sesuai ditentukan.

Ferralium ditentukan dengan meluas untuk pam dan injap kerana gabungan keupayaan rintangan kakisan dan sifat mekanikalnya. Selain itu, ia biasa digunakan dalam pembinaan pengocak, untuk aci serta bilah. Bilah tersebut lebih mudah digantikan berbanding aci dan unsur lain pada sesuatu unit, tetapi sifat unik keluli tahan karat super dupleks ini membantu dalam meningkatkan masa operasi. Alloy 904L turut digunakan untuk kegunaan ini, tetapi kosnya kurang berdaya saing.

iii) Kesan Suu – Proses Dihidrat berbanding Hemihidrat Memandangkan proses hemihidrat dikendalikan pada suhu lebih tinggi (90-110°C) daripada proses dihidrat (70-80°C), maka kadar kakisan akan lebih tinggi. Oleh itu, peralihan daripada menggunakan keluli tahan karat austenit (Alloy 316L, Alloy 317L) kepada keluli tahan karat super dupleks dianggap sebagai langkah bijak.

Ferralium digunakan di dalam penyejat sebagai kepala tangki, dengan logam induk memberikan prestasi yang sama atau lebih baik berbanding pilihan berlapik, dengan pembinaan yang lebih ringkas, kos yang lebih rendah dan kurang kemungkinan penyelenggaraan. Begitu juga, ia turut menyediakan prestasi yang baik dalam unit penyejat.



iv) Kakisan setempat di bawah mendapan – Langkah penurasan Langkah penurasan ini mungkin terlepas pandang secara relatif berkaitan dengan pemilihan bahan apabila dibandingkan dengan alat pencerna – memandangkan tahap kakisan yang diperhatikan didapati kurang berbanding langkah yang melibatkan asid pekat. Kakisan celah dan lekuk setempat daripada pembentukan kerak semasa tindak balas pencernaan dan langkah penurasan bagi pengilangan asid sulfurik boleh menimbulkan kebimbangan utama untuk kemudahan pengeluaran. Ujian lapangan pada penyiring Lamella yang mengandungi 40% larutan P2O5 menunjukkan bahawa Ferralium memiliki rintangan kakisan yang 5x lebih baik daripada keluli tahan karat Alloy 904L dan 2x lebih baik daripada keluli tahan karat Alloy 316 dalam keadaan ini.

v) Kakisan setempat disebabkan oleh klorida Ferralium mempunyai keupayaan rintangan kakisan yang unggul terhadap banyak logam lain dalam media yang mengandungi klorida pada kebanyakan kepekatan, termasuk Alloy 904L serta keluli tahan karat austenit siri 3xx. Ia turut mempunyai ambang kandungan klorida yang lebih rendah untuk mencetuskan kakisan setempat; oleh sebab itu, ia mengatasi aloi-aloi ini dalam proses hemihidrat yang keadaan pengendaliannya lebih kasar disebabkan suhu lebih tinggi dan keperluan kualiti batuan lagi kurang bagi proses ini.



vi) Kakisan seragam daripada Asid Sulfurik (H2SO4) Lengkungan iso-kakisan yang ditunjukkan di bawah menyatakan bahawa Ferralium mengatasi sebilangan besar keluli tahan karat austenit, dupleks dan super dupleks di dalam asid sulfurik pada semua kepekatan dan suhu.



Sebagaimana yang ditunjukkan di atas, penggunaan Ferralium sudah mantap dalam kegunaan ini, oleh sebab mempunyai kandungan kuprum yang tinggi berbanding gred dupleks dan super dupleks yang lain meningkatkan keupayaan rintangan kakisan di dalam asid sulfurik. Ia didapati mengatasi 904L (UNS N80904) dalam kebanyakan bahagian proses pengilangan fosforik dan oleh sebab mempunyai kandungan nikel yang jauh lebih rendah, ia menawarkan penyelesaian yang amat berkesan kos.

Jika dibandingkan dengan UNS N 80904, Ferralium memberikan

Keupayaan rintangan kakisan yang meningkat terhadap bendasing seperti HF, H2SiF6 dan lain-lain Keupayaan rintangan yang lebih baik terhadap hakisan – kakisan semasa proses serangan Keupayaan rintangan yang dipertingkatkan terhadap kakisan daripada klorida Keupayaan rintangan terhadap kakisan celah iaitu kakisan di bawah mendapan Perintang kakisan lebih berkesan pada suhu tinggi (hemiproses) Kadar kakisan lebih rendah di dalam asid sulfurik Antara komponen yang menggunakan Ferralium dengan jayanya ialah:

Tangki penyimpanan untuk ‘super asid fosforik’ yang lebih pekat Tangki penyimpanan untuk asid fosforik 54% pertengahan Tangki suapan buburan Tangki pengedaran air Tangki prapeneutral Untuk tangki sedemikian, sifat mekanikal yang lebih tinggi pada Ferralium boleh menghasilkan penjimatan bahan dengan mengurangkan ketebalan dinding sehingga 25% berbanding keluli tahan karat gred lebih rendah, yang turut boleh meringkaskan dan mempercepatkan pengendalian kimpalan.



Kegunaan lain merangkumi:

Injap Penadah tapis Kerja paip (paip, bebibir, sesiku, kelengkapan) Pengikat Perpaipan Super Dupleks telah digunakan untuk mengendalikan asid sulfurik serta asid fosforik. Plastik (HDPE, FRP) dan keluli tahan karat (Alloy 317L) lebih biasa digunakan. Bagaimanapun, keadaan susun atur atau setempat loji tertentu bermaksud bahawa bahan-bahan ini (atau keluli tahan karat dupleks) tidak sesuai. Langley Alloys menyediakan stok paip Ferralium dan kelengkapan yang berkaitan untuk memenuhi keperluan segera.



Sementara keluli tahan karat super dupleks 25% Cr memenuhi kebanyakan keperluan bahan untuk pengeluaran asid fosforik yang berjaya, sekali-sekala terdapat keadaan yang memerlukan bahan mahal seperti aloi berasaskan nikel digunakan, seperti di bahagian loji yang terdapat kepekatan tinggi asid hydroflousilisic atau asid hidrofluorik (pilihan merangkumi UNS N08031, UNS N08028, UNS N06030 dan UNS N08926).

Case Studies

Kertas Teknikal

Pengeluaran Baja berasaskan Asid Fosforik

Kertas kerja ini memberikan penyelidikan tentang perencat kakisan, dan cara ia boleh digunakan untuk melanjutkan lagi prestasi Ferralium® apabila digunakan dalam persekitaran berasid yang terdapat di kemudahan pengeluaran baja.

Pengeluaran Baja berasaskan Asid Fosforik

Kertas kerja ini memberikan penyelidikan tentang perencat kakisan, dan cara ia boleh digunakan untuk melanjutkan lagi prestasi Ferralium® apabila digunakan dalam persekitaran berasid yang terdapat di kemudahan pengeluaran baja.

Pengeluaran Baja berasaskan Asid Fosforik

Kertas kerja ini memberikan penyelidikan tentang perencat kakisan, dan cara ia boleh digunakan untuk melanjutkan lagi prestasi Ferralium® apabila digunakan dalam persekitaran berasid yang terdapat di kemudahan pengeluaran baja.

Pengeluaran Baja berasaskan Asid Fosforik

Kertas kerja ini memberikan penyelidikan tentang perencat kakisan, dan cara ia boleh digunakan untuk melanjutkan lagi prestasi Ferralium® apabila digunakan dalam persekitaran berasid yang terdapat di kemudahan pengeluaran baja.