لاینینگ مخازن سولفوریک اسید

نام های متداول این اسید شامل سولفوریک اسید، اسید باتری، زاج، سولفات هیدروژن، جوهر گوگرد، اسید سولفین و روغن ویتریول میشود.
سولفوریک اسید، یک اسید خورنده غیرمعدنی می باشد. انبار کردن سولفوریک اسید کار مشکلی است. این ماده به طور وسیعی در صنایع استفاده می شود. استفاده عمده سولفوریک اسید در تولید کود است مانند سوپر فسفات آهک و سولفات آمونیوم. سولفوریک اسید ماده سنگینی است، میتواند گاز سمی یا آتش زا تولید کند و همچنین میتواند پوست را بسوزاند.
محلول های سولفوریک اسید معمولا 100 درصدی نیستند و در محلولی رقیق شده با آب موجود هستند و به صورت درصد وزنی طبقه بندی میشوند. درصد های معمول برای استفاده تجاری 93%، 96%، و 98.5% میباشد. خیلی از مشتریان سولفوریک اسید رقیق شده خریداری میکنند که معمولا در غلظت های 70% و 50% موجود هستند.
حتی سولفوریک اسید رقیق هم، با خیلی از فلزات واکنش تک جابجایی داده، مثل دیگر اسید های متداول. در این پروسه گاز هیدروژن و نمک ها (سولفات فلز) تولید می شود.
راهبردی مناسب برای انبار کردن سولفوریک اسید باید با یک طرح اساسی آغاز شود نه اینکه فقط جنس آن مورد بررسی قرار گیرد بلکه تک تک اجزا و کل سیستم باید به درستی طراحی گردد. طراحی درست و جامع سیستم مخازن سبب حفاظت از کارکنان، محیط زیست و سرمایه شما میشود.
سولفوریک اسید باید در مخازنی نگهداری شود که مواد آن در برابر خوردگی مقاومت داشته باشند تا از امنیت و دوام مخزن اطمینان داشته باشیم. سولفوریک اسید باید در مکانی خنک، خشک و دور از نور آفتاب، گرما و اشتعال نگهداری شود بدون نظر به جنس مخزن.

مخازن فولادی

مخازن فولادی کربنی انتخابی متداول برای نگهداری سولفوریک اسید در احجام بیش از 10000 گالن هستند. مخازن فولادی کربنی به عنوان موثرترین گزینه برای نگهداری محلول های سولفوریک اسید غلیظ، (غلظت 93% و بالاتر) شناخته شده است. افزایش مقدار آب محلول همراه با کاهش غلظت اسید سولفوریک، باعث میشود که بین اسید و مخزن فولادی واکنش بزرگتری صورت گیرد. آب موجود در محلول های با غلظت کمتر از 93% باعث افزایش فعالیت خوردگی بر مخازن فولادی کربنی میشود. با این توصیف، مخازن فولادی برای محلول های سولفوریک اسید تا 77% نیز جوابگو هستند. البته باید زیر 38 درجه نگه داشته شود.
علیرغم اینکه ماده ای سازگار میباشد، سولفوریک اسید در غلظت های توصیه شده و دماهای معمول باز هم به طور تدریجی باعث خوردگی میشود. برای نگهداری از یک مخزن فولادی کربنی نیاز است بازدید ها و بررسی های معینی صورت گیرد. آسیب دیگر این نوع مخزن این مورد است که واکنش بین مواد فولادی کربنی و سولفوریک اسید تولید گاز هیدروژن و سولفات آهن میکند.
-گاز هیدروژن آتش زا میباشد و تجمع این گاز میتواند باعث انفجار شود. سیستم تهویه موردی الزامی برای این نوع مخازن میباشد تا از تجمع گاز هیدروژن جلوگیری نماید. ترموپلاستیک ها، از جمله PVC، مواد توصیه شده برای جنس دریچه های سولفوریک اسید هستند. استفاده از دریچه های فولادی به دلیل امکان تولید سولفات آهن توصیه نمیشوند.
-سولفات آهن یک ترکیب ته نشین شونده است که زیر محلول سولفوریک اسید و سیستم های مخزن ته نشین میشود. تجمع سولفات آهن یک مسئله جدی است و در پمپاژ کردن مشکلات بسیاری بوجود می آورد.

مخازن پلی اتیلن HDPE و XLPE

متداول ترین گزینه برای نگهداری کمتر از 10000 گالن سولفوریک اسید، مخازن پلی اتیلن تراکم بالا (HDPE) میباشند. به دلیل بالا بودن تراکم محلول های H₂SO₄، تنها مخازن دارای وزن مخصوص ویژه 1.9 و بالاتر، برای نگهداری از این مواد توصیه میشوند، تا مخزن بتواند به خوبی وزن مواد شیمیایی را تحمل کند. از فواید استفاده از ترموپلاستیک ها، از جمله مخازن پلیمری این است که، مواد پلیمری با H₂SO₄ واکنش نمیدهد برخلاف مواد فلزی مخازن فولادی کربنی. بنابراین از تولید گاز هیدروژن و سولفات آهن جلوگیری میشود.
مخازن پلی اتیلن شبکه ای برای نگهداری از سولفوریک اسید توصیه نمیشوند. این توصیه خصوصا در موارد نگهداری از محلول های غلیط سولفوریک اسید صادق است، تحقیقات نشان داده که مخازن LDPE بعد از 6 ماه نگهداری سولفوریک اسید، حتی در دمای پایین 40- درجه دچار خرابی شده. کمپانی اسنایدر توصیه میکند که مخازن (HDPE) با استفاده از رزین های 880046#، اتصالات CPVC، واشر های ویتونی و بولت های ساخته شده از هاستلوی فرموله شود.
بیشینه درجه دمایی قابل تحمل مخازن HDPE در حدود 54 درجه میباشد. این مورد در نگهداری سولفوریک اسید اهمیت زیادی دارد چون ترکیب کردن و یا رقیق سازی این اسید در غلظت های بالا میتواند دما را بیشتر از حدود ذکر شده نیز بالا ببرد. به دلیل این نگرانی های افزایش دما، رقیق سازی اسید سولفوریگ غلیظ در مخازن پلاستیک به طور کلی توصیه نمیشود مگر در شرایط کنترل شده دقیق مهندسی، که باعث شود پروسه به طور موفقیت آمیز انجام شود. توصیه میشود در صورت نیاز به محلول های رقیق، به طور مستقیم محلول رقیق شده بخرید و از رقیق کردن محلول ها پرهیز کنید.

مخازن FRP

طبق گفته کمپانی ashland، مخازن کامپوزیت FRP تنها برای محلول سولفوریک اسید 80% و رقیق تر توصیه میشود. این نوع مخزن برای محلول های غلیظ تر سولفوریک اسید مناسب نیستند.
در نگهداری از محلول های غلیظ تر از 80% این اسید رزین های وینیل استر مخزن کامپوزین FRP، دچار خوردگی میشوند، خصوصا در شرایطی که دمای محلول 38-49 درجه و بالاتر میباشد این موضوع میتواند مسئله بسیار جدی باشد و گزینه رقیق سازی محلول باید در نظر گرفته شود. افزودن آب به محلول سولفوریک اسید میتواند گرمای قابل توجهی را تولید کند و اگر دمای موجود بیش از حد تحمل مخزن بالا برود، ممکن است سازه مخزن پایداری خود را از دست بدهد. به این دلیل، رقیق سازی محلول سولفوریک اسید موجود در مخازن FRP توصیه نمیشود.

محفظه ثانویه محلول سولفوریک اسید

تمامی مخازن حاوی سولفوریک اسید، باید عوامل محافظ ثانویه ای را دارا باشند. برای انبار کردن مقادیر زیاد سولفوریک اسید، دیواره بتنی متداول است البته همراه با ژاکت مقاوم در برابر سولفوریک اسید چون بتن با سولفوریک اسید واکنش خواهد داد. پروتکل های ایمنی مهندسی، لازم میدارد که این محفظه ثانویه بتواند حداقل 110% حجم کل سیستم مخزن را نگهداری نماید.