Kimya endüstrisi, bilinen 60.000'den fazla ürünle son derece çeşitlidir ve kimyasal maddeler, valf malzemelerinin seçimini, yapısını veya tasarımını etkileyebilir. Tüm endüstriyel sektörlerde olduğu gibi, kimyasal uygulamalara yönelik vanaların tasarlanması ve üretilmesi, güvenli, verimli ve güvenilir proses operasyonu gibi faktörlerin dikkate alınmasını gerektirir.
Petrokimya ve Polimer Sektörü
Kimya endüstrisinde petrokimya ürünleri, olefinleri (etilen, propilen, bütadien) ve aromatikleri (benzen, toluen, ksilen) kapsayan en büyük pazar segmentlerinden birini temsil etmektedir. Bunlar, polietilen ve diğer etilen bazlı türevleri elde etmek üzere daha da polimerize edilen, buharla parçalama yoluyla üretilen etilen gibi geniş bir ürün yelpazesinin imalatında kullanılır.
Etilen soğuk bölgeye girmeden önce tipik olarak moleküler elek yatakları kullanılarak kurutulur. Bu kurutucu yataklarının etrafındaki valfler, adsorpsiyon ve rejenerasyon döngüleri sırasında çeşitli termal koşullara maruz kalır. Soğuk bölgede vanaların düşük sıcaklıklara ve yüksek basınç düşüşlerine dayanıklı olması gerekir. Yakıt gazı kontrolü için küresel vanalar birincil çözümdür, ancak ayarlanabilir aralık faktörü dikkate alındığında bölümlü küresel vanalar da uygun bir alternatif sunar. Soğuk bölgede, düşük sıcaklık ve yüksek basınç düşüşü uygulamalarını kaldırabilecek vanalara ihtiyaç vardır. Burada, gürültüyü ve kavitasyonu ortadan kaldırmaya yardımcı olmak için çok kademeli trim ile donatılmış küresel vanalar kullanılıyor.
Küresel vanalar için çok kademeli kavitasyon önleyici vana iç parçaları
Metal yataklı küresel vanalar buharlı kırma ünitelerindeki kurutucular için ideal çözümdür. Bu valfler önemli sıcaklık dalgalanmalarını ve sık sık tekrarlamayı kaldırabilir. Diğer vana tasarımlarıyla karşılaştırıldığında rotary vanaların kullanımı kolaydır, kompakt yapıya sahiptir ve çoklu yön seçeneği sunar.
Polimerizasyon işlemi, polimer, reçine ve katalizör kalıntıları içeren sıvı ortamın işlenmesini içerir. Bu sıvılar vana boşluklarında birikerek vananın işlevselliğini bozar ve tesis için önemli kayıplarla sonuçlanan proses kesintilerine neden olur. Ek olarak, yüksek döngü sayıları (yılda 1,5 milyon döngüye kadar) büyük bir zorluk teşkil etmektedir. Kuru katalizörleri kullanan katalizör sistemlerini çevreleyen valfler, iç bileşenlerde ciddi korozyonla karşı karşıya kalır. Kaçak emisyonların ve koltuk sızıntısının ele alınması da güvenlik ve çevresel kaygılar nedeniyle kritik öneme sahiptir.
Benzer şekilde, anti-katı yatak özelliklerine sahip metal yataklı küresel vanalar olağanüstü performans sunar. Anti-katı koltuk tasarımı, medyanın koltuk alanına girmesini engellemeye yardımcı olur. Valf gövdesi ile yuva arasındaki sıkı temas, kazıyıcı yuva tasarımıyla bir araya gelerek biriken parçacıkların giderilmesine yardımcı olur. Sonuç olarak, bölümlü küresel vanaların polimer bulamaçları için oldukça etkili olduğu kanıtlanmıştır.
Katıya Dayanıklı Yataklı ve Canlı Yüklü Salmastralı Küresel Vana
Paraksilen gibi ana medyayı işleyen aromatik üniteler valf yüzeylerinde birikerek sürtünmeyi artırabilir ve aşınmayı hızlandırabilir. Belirli ayırma proseslerinde vanalar sık sık açılma ve kapanma döngülerine tabi tutulur ve bu da hassas kontrol gerektirir. Tipik çözümler arasında, kazıma yuvası tasarımlı metal yataklı küresel vanaların yanı sıra, şiddetli erozyona dayanacak özel kaplama malzemeleri içeren bölümlü küresel vanalar ve eksantrik döner tapalı vanalar yer alır. Üçlü ofset kelebek vanalar aynı zamanda benzen ve toluen ekstraksiyon proseslerindeki çözümler için de uygundur.
Gübre ve zirai ilaç sektörü
Tarım kimyasalları sektöründe nitrojenli gübreler pazar payının %50'sinden fazlasını oluştururken, amonyak da önemli bir bileşen olarak görev yapıyor. Amonyak sentezi azot ve hidrojen gerektirir. Buhar dönüştürücülerden gelen hidrojen ve nitrojen karışımı sentez döngüsüne girer ve burada 2200-4400 psi (150-300 bar) sentez basıncına kadar iki aşamalı sıkıştırmaya tabi tutulur. Amonyak dönüşüm süreci sıcaklık ve basınç dengesini gerektirir. Katalizörün etkinliğini sağlamak için 750°F (400°C) sıcaklık gereklidir.
Hidrojen ve amonyağın yüksek sıcaklıkları ve basınçları her vana için ciddi bir zorluk oluşturur. İşlenmiş ortamın toksisitesi göz önüne alındığında emisyon kontrolü kritik öneme sahiptir. Üçlü ofset kelebek vanalar, amonyak sentezi devrelerinde izolasyon ve kontrol için ideal çözümü sağlar. Bu tasarım aşınmayı en aza indirir ve servis ömrünü uzatarak zorlu koşullar altında bile sıkı kapatma sağlar.
Üçlü Eksantrik Metal Oturmalı Kelebek Vana
Karbür valf yuvalarının kullanılması aşınmayı azaltır ve ultra yüksek hızlı akış hızlarına olanak tanır. Bu yuvalar tipik olarak valf plakasının ve milin sökülmesine gerek kalmadan değiştirilebilir. Canlı yüklü gövde contaları standart ekipmandır ve valfler, Güvenlik Bütünlüğü Seviyesi SIL3'e ulaşmak için yangın testinden ve acil kapatma sertifikasyonundan geçer.
Özel Kimyasalların Yükselişi
Güneş enerjisi endüstrisinin hızlı büyümesi, polisilikon'un kritik bir hammadde görevi gördüğü fotovoltaik panellere olan talebi önemli ölçüde artırdı. Polisilikon uzun zamandır yarı iletken üretiminde önemli bir bileşen olmuştur. Tipik polisilikon üretim prosesinde, MG-Si olarak da bilinen metalurjik kalitede silikon üretmek için hammadde olarak SiO₂ (kuvars kumu) kullanılır. MG-Si, karbon varlığında elektrik ark ocağında elde edilir. Bu proseste ham maddeler, ara ürünler ve yan ürünler arasında silikon tozu, klor gazı, hidrojen gazı, hidrojen klorür, triklorosilan, diklorosilan ve silikon klorür yer alır. Hidrojen ve triklorosilan yanıcıdır, hidrojen klorür oldukça aşındırıcıdır ve silikon tetraklorür akut derecede toksiktir. Sonuç olarak, valf tasarımlarının bu özel ortamları, özellikle de oldukça aşındırıcı silikon tozunu ele alması gerekir. Hammadde tüketimini en aza indirmek ve genel verimliliği artırmak için tüm bu kimyasalların yakalanması ve geri kazanılması gerekir.
Döner gövdenin çalışması, canlı yüklü salmastra ve doğal yangın güvenliği tasarımı, mevcut tüm emisyon ve yangın güvenliği standartlarına uygun olmalıdır. Yumuşak yataklı küresel vanalar, yatak malzemesi olarak moleküler olarak güçlendirilmiş PTFE içeren polimer esnek dudaklı conta tasarımına sahiptir ve yüksek çevrimli çalışma koşullarında bile uzun vadeli bir çözüm sağlar.
Yüksek talep gören inorganik kimyasal prosesler
Titanyum dioksit (TiO₂), sıkı vana gereksinimleri olan başka bir uygulamadır. Bu malzeme genellikle boya imalatında, kağıt yapımında, plastikte, kauçukta, seramikte ve tekstilde beyaz pigment olarak kullanılır. Titanyum dioksit ilmenit veya doğal veya sentetik rutil cevherinden üretilir. Islak sülfürik asit işleminde tipik olarak ilmenit bazlı besleme stoku kullanılırken, yüksek sıcaklıktaki klorür işleminde genellikle rutil bazlı besleme stoku kullanılır.
Üretim sürecinin tamamı vanaları yüksek sıcaklıklara, aşındırıcı çamurlara ve aşındırıcı ortamlara maruz bırakır. Karbür kaplamalı ve körük yuvalı metal yataklı küresel vanalar, yüksek sıcaklıktaki kapatma uygulamaları için uygundur. Aşındırıcı çamurlarla çalışırken, gelişmiş elastomer teknolojisine sahip ağır hizmet tipi pinç vanaları, sistem içindeki kapatma ve kontrol uygulamaları için ideal seçimdir. Konik manşonlar ve akıllı konumlayıcılar sayesinde kontrol edilebilirlik daha da artırılarak bakım aralıklarının uzatılmasına ve bakım maliyetlerinin önemli ölçüde azaltılmasına katkıda bulunulur.
Esnek Vana
Klor-alkali de vanalar için zorlu uygulamalardan biridir. Klor, depolama ve taşıma için sıvılaştırılır, daha sonra işlenmek üzere buharlaştırılır. Sıvı klor için CS valf gövdeli ve Monel alaşımlı iç aksamlı valfler önerilir. Canlı yüklü salmastralı çift ofset kelebek vanalar genellikle kaçak sızıntıyı önlemek için kullanılır.
Sıvı klorun buhara dönüştürülmesi işlemi, kontrollü koşullar altında ısının uygulanmasını gerektirir; buharlaştırıcı bölümünde üretilen buharın sıcaklığı, sıcak su veya buharın düzenlenmesiyle korunur. Çoğunluk tahliye vanaları ve izolasyon vanaları için dişli uçlu küresel vanalar kullanılırken sıcaklık regülasyonu gerektiğinde döner küresel vanalar kullanılır.
Ek olarak, PFA kaplı küresel vanalar, kelebek vanalar ve diyaframlı vanalar, korozyonu önlemek için salamura hazırlama ve kostik soda üretiminde yaygın olarak kullanılmaktadır.
