Quais considerações se aplicam à seleção de materiais de gaxetas para trocadores de calor de PTFE em serviços de ácido nítrico?

O ácido nítrico é um oxidante potente e ataca muitos elastômeros. As juntas do trocador de calor de PTFE devem suportar esse produto químico e ainda vedar na temperatura operacional. Podem ocorrer vazamentos e tempo de inatividade se a junta inadequada for escolhida.

Tipos típicos de juntas para serviços de ácido nítrico
Em condições de ácido nítrico, vários materiais de vedação estão disponíveis para trocadores de calor de PTFE. A seleção depende da concentração de ácido, temperatura e condições de trabalho. Os principais materiais de vedação empregados no serviço de ácido nítrico são os seguintes:

Envelope de junta PTFE
A junta do envelope de PTFE é construída com uma película de PTFE sobre um núcleo compressível, que geralmente é de borracha ou metal. Este tipo de junta oferece a melhor resistência química ao ácido nítrico independente da concentração e temperatura. Esta é a opção mais segura para as aplicações mais exigentes. As juntas do envelope de PTFE podem suportar ácido nítrico intenso e temperaturas extremas sem degradação. No entanto, devido à sua camada externa rígida de PTFE, eles necessitam de maiores tensões nos parafusos para produzir uma vedação adequada.

Na prática, a junta envelope de PTFE é recomendada para situações onde a concentração e a temperatura do ácido nítrico podem variar, ou onde são necessários altos níveis de segurança.

Viton (FKM)
Viton ou FKM é um elastômero de fluorocarbono que possui forte resistência à diluição do ácido nítrico em temperaturas moderadas. No entanto, não é eficaz em doses maiores ou em altas temperaturas. O Viton normalmente começa a se desintegrar em temperaturas acima de 100°C ou em ácido de alta concentração, onde pode inchar ou perder sua capacidade de vedação. Para aplicações de ácido nítrico diluído e em temperaturas mais baixas, onde um equilíbrio adequado entre desempenho e custo pode ser alcançado, o Viton é uma solução mais econômica.

Viton pode ser uma opção de vedação adequada e econômica para ácido nítrico diluído ou para sistemas onde as temperaturas são controladas e não excedem 100°C.

EPDM EPDM (Monômero de Etileno Propileno Dieno) normalmente não é sugerido para uso em ácidos oxidantes fortes, como o ácido nítrico, pois é particularmente vulnerável à deterioração. O EPDM é rapidamente degradado quando exposto a ácido nítrico forte ou a temperaturas elevadas. Isto leva à falha da vedação e provável vazamento no sistema. Isso significa que geralmente só é avaliado para aplicações não{3}}críticas ou de curto prazo, se for o caso, em serviços de ácido nítrico.

Recomendações para seleção de juntas
A concentração de ácido e a temperatura devem ser as principais considerações na escolha de uma junta para um trocador de calor de PTFE usado em serviço com ácido nítrico. Uma junta de envelope de PTFE é sempre a escolha mais segura e confiável para ácido nítrico forte ou temperaturas mais altas. O Viton pode ser uma alternativa mais barata e mais fácil-de{3}}instalar ao PTFE para ácido nítrico diluído em temperaturas mais baixas, mas pode ter uma vida útil mais curta do que o PTFE em condições mais severas.

Nota importante: Verifique sempre as tabelas de resistência química do fabricante para confirmar se o material da junta é adequado para as concentrações e temperaturas do ácido nítrico em questão. Isto proporciona compatibilidade e nenhuma falha prematura da junta.

Tabela de compatibilidade
Concentração/Temperatura do Material de Junta Recomendado de Ácido Nítrico
Concentrated Nitric Acid (>70%) / Junta de jaqueta PTFE de alta temperatura (maior ou igual a 100 graus)
Ácido Nítrico, Diluído (<70%) / Low Temp (<100°C) Viton (FKM)
High Concentration Nitric Acid / High Temp (>=100C) Junta de envelope de PTFE
A seleção do material da junta é uma questão vital no projeto do trocador de calor PTFE para operação com ácido nítrico. A opção mais segura são as juntas de envelope de PTFE com melhor resiliência tanto a ácidos fortes quanto a altas temperaturas. Viton pode ser uma opção aceitável e econômica para ambientes menos exigentes. Cada componente de um trocador de calor, incluindo a junta e o material de construção, deve ser quimicamente compatível com o fluido a ser tratado. Essa atenção aos detalhes aumentará a vida útil do equipamento e eliminará o dispendioso tempo de inatividade.