Laboratoorsed katsed, farmatseutiliste reaktiivide valmistamine ja kosmeetilise tooraine rafineerimine seavad kütteseadmetele ülikarmid nõuded. Isegi väike metalliioonide lahustumine muudab proovide ja valmistoodete koostist, mille tulemuseks on ebaõnnestunud katsed või kvalifitseerimata partiid. Metallist kuumutustorudel, nagu 316 roostevaba teras ja titaan, on paratamatult oht, et pärast pikaajalist -kuumutamist võivad tekkida metallijäägid, samal ajal kui PFA-kate võib kõrgel temperatuuril välja valada peeneid polümeerijääke. Sulatatud ränidioksiidist valmistatud kvartsküttetorud on saastevaba -küttelahendus. Kuid paljud teadlased ja tootmistehnikud mõtlevad endiselt, kas kvartsist küttetorud suudavad tasakaalustada-korrosioonivastast võimet ja mehaanilist vastupidavust ning millised tegurid piiravad selle laiaulatuslikku-kasutamist rasketööstuslikus tootmises. Selles artiklis käsitletakse üksikasjaliku võrdlustabeli abil selle materjali omadusi, ainulaadseid tugevusi ja loomupäraseid puudusi.
Kvarts koosneb peaaegu puhtast ränidioksiidist, keemiliselt inertsest anorgaanilisest materjalist, mis oma ohutus töötemperatuuri vahemikus peaaegu ei reageeri enamiku anorgaaniliste hapete, orgaaniliste lahustite ja oksüdeerivate ainetega. Erinevalt metallist kuumutustorudest, mis toetuvad korrosioonikaitseks sulamist passiveerimiskiledele, ei lahusta kvarts ise kuumutatud vedelikku ühtegi metallist elementi, kõrvaldades põhimõtteliselt keskkonna saastumise. Lisaks edastab kvarts soojust peamiselt infrapunakiirguse, mitte otsese kontaktjuhtivuse kaudu, mis vähendab kohalikku ülekuumenemist ja väldib tundlike reaktiivide osalist keemilist riknemist. Selle maksimaalne pikaajaline-kasutustemperatuur võib ulatuda kuni 1200 kraadini, ületades tunduvalt roostevabast terasest, titaanist ja PFA-kütteseadmete temperatuuripiiranguid, mistõttu on see kasutatav kõrgel-temperatuuril kuumutamise ja kuivatamise protsessides. Järgmises tabelis võrreldakse nelja tüüpi -korrosioonivastaste küttekomponentide põhiatribuute.
表格
| Kütteelemendi tüüp | Metalliioonide saastumise oht | Happekindlus | Leelisekindlus | Maksimaalne pikaajaline{0}}temperatuur | Löögivastane-võime |
|---|---|---|---|---|---|
| Kõrge puhtusastmega-kvartsist küttetoru | Nullreostus | Suurepärane | Kehv, tugeva kuuma leelise poolt erodeeritud | 1200 kraadi | Väga habras |
| 316 roostevabast terasest toru | Väike sademete hulk | Hea nõrga happe jaoks | Mõõdukas | 550 kraadi | Tugev ja vastupidav |
| Puhast titaanist küttetoru | Vähene reostus | Silmapaistev | Nõrk kuuma kontsentreeritud leelise vastu | 780 kraadi | Kõrge sitkus |
| PFA-kattega küttekeha | Ei mingit metallireostust | Ideaalne segakorrosiooni jaoks | Ideaalne segakorrosiooni jaoks | 250 kraadi | Keskmine, katet on lihtne kriimustada |
Tabeliandmetest nähtub, et kvartsküttetorude asendamatuim eelis seisneb absoluutses mitte-saastes ja üli-kõrge temperatuuritaluvuses. Bioloogilistes laboritestides ja süstitavate ravimite tootmises on toote puhtus esmane hindamisstandard. Roostevabast terasest ja titaanist kuumutustorud vabastavad pärast kuudepikkust sukeldumist aeglaselt mikrometallide lisandeid, samas kui PFA materjalid võivad püsivalt kõrgel kuumusel veidi laguneda. Ainult kvarts suudab kuumutatud keskkonna algset koostist stabiilselt säilitada. Lisaks on katlakivi ja kemikaalide jääke raske sileda kvartspinnaga tihedalt kleepida, nii et igapäevane hooldus nõuab vaid lihtsat pühkimist ilma regulaarse katlakivieemalduse ja korrosioonivastase töötluseta-.
Kuid saatuslik rabedus piirab oluliselt kvartsküttetorude reklaamimist pidevates tööstuslikes koosteliinides. Ootamatu külma vee pritsimine kuumadele kvartstorudele, kerge kokkupõrge paigaldamise ja transportimise ajal või ebaõige kinnitus põhjustab otseselt pragude tekkimist ja purunemist, mis põhjustab vedeliku lekke ja seadme seiskumise. Pealegi korrodeerivad kõrge kontsentratsiooniga -kuum naatriumhüdroksiid ja muud tugevad leeliselised lahused ränidioksiidi molekulaarstruktuuri järk-järgult, õhendades toru seina ja põhjustades lõpuks perforatsioonikahjustusi. Võrreldes metallküttetorudega, mis taluvad sagedast lahtivõtmist ja mehaanilist vibratsiooni, on kvartstoodetel keerukates tootmiskeskkondades palju suurem vahetussagedus.
Kokkuvõtteks võib öelda, et kvartsist korrosioonivastased küttetorud on{0}}eksperimentaalse ja farmatseutilise täppiskuumutuse jaoks parim valik, mis välistab igasuguse lisanditega reostuse ja vajab kõrgel temperatuuril{1}}töötlust. Seda piirab halb mehaaniline põrutuskindlus ja talumatus tugevate leeliste suhtes, mistõttu ei saa see asendada metallist ja fluoroplastist kuumutusseadmeid suurtes-keemilistes tehastes, kus on karmid töötingimused. Kasutajad peaksid valima kvartskuumutustorusid ainult siis, kui reaktiivi puhtus ja kõrge{5}temperatuurivajadus on konstruktsiooni vastupidavusest tähtsamad.
