Guia de seleção de bombas de sulfato de alumínio: Vencendo a corrosão, a cristalização e a viscosidade

Bomba de sulfato de alumínio A seleção requer mais do que a resistência básica à corrosão. Sulfato de alumínio, O alúmen líquido, vulgarmente conhecido como alúmen líquido, é um dos produtos químicos industriais mais utilizados no mundo e é amplamente utilizado no tratamento de águas municipais, no processamento de águas residuais e na indústria da pasta e do papel.

O alúmen líquido é notoriamente difícil de bombear porque é altamente ácido, mais pesado que a água e propenso à cristalização. A seleção da bomba errada pode resultar em corrosão rápida, selos mecânicos rebentados, motores sobrecarregados e paragens dispendiosas da fábrica.

Para bombear alúmen líquido de forma fiável, os engenheiros de processo devem olhar para além da simples resistência aos ácidos e escolher a tecnologia de bomba certa para a condição de funcionamento real. A melhor solução depende do facto de o trabalho envolver transferência limpa, dosagem ou manuseamento de líquido com cristais e resíduos.

Bomba de sulfato de alumínio
bomba de polpa de sulfato de zinco

Porque é que as bombas de água normais falham no serviço de sulfato de alumínio

O alúmen líquido é geralmente fornecido como uma solução aquosa de 48,5%. Embora flua como a água, as suas propriedades químicas e físicas destroem imediatamente as bombas de água centrífugas normais.

1. Corrosão ácida grave

O alúmen líquido é altamente ácido, apresentando tipicamente um pH entre 2,0 e 3,5. Se for utilizada uma bomba de ferro fundido, bronze ou aço carbono padrão, o sulfato ácido dissolverá os componentes molhados em poucos dias. Embora o aço inoxidável 316 possa lidar com o alúmen diluído a baixas temperaturas, sofre frequentemente de corrosão por picadas ao longo do tempo. Plásticos não metálicos (fluoroplásticos, PP, UHMWPE) são as únicas escolhas fiáveis para o manuseamento de alúmen a longo prazo.

2. Cristalização e destruição do selo mecânico

Quando o alúmen líquido é exposto ao ar, à evaporação ou a uma queda de temperatura, precipita-se da solução e forma cristais duros e abrasivos. Numa bomba centrífuga normal, estes cristais penetram na fenda microscópica do vedante mecânico do veio. Os cristais duros marcam as faces do vedante, provocando fugas rápidas e irreparáveis.

3. Sobrecarga do motor devido à elevada gravidade específica

Este é o erro mais comum cometido por compradores inexperientes. O alúmen líquido é denso; a sua gravidade específica (SG) é normalmente de cerca de 1.33 (o que significa que é 33% mais pesado do que a água). Se comprar uma bomba com um motor dimensionado para a água (SG 1.0), a bomba consumirá uma amperagem excessiva, sobreaquecerá e fará disparar os disjuntores ou queimará completamente o motor.

Critérios-chave de engenharia para a seleção de bombas de sulfato de alumínio

Para ultrapassar estes desafios, é necessário um bomba de alumínio líquido deve ser configurado com as seguintes especificações de engenharia:

  • Materiais húmidos: Especificar peças molhadas totalmente não metálicas. O polipropileno (PP), PTFE, FEP, PVDF e UHMWPE oferecem uma excelente resistência ao sulfato de alumínio ácido sem o risco de corrosão metálica.
  • Tecnologia de vedação: Para combater a cristalização, evite os vedantes mecânicos normais. Utilizar bombas de acionamento magnético sem vedação para alúmen limpo, ou bombas de polpa resistentes à abrasão se o alúmen contiver impurezas e precipitados pesados.
  • Dimensionamento correto do motor: Informe sempre o fabricante da bomba de que o fluido é alúmen líquido (SG 1,33) para que possam aumentar a potência do motor para lidar com a densidade mais pesada do fluido sem sobrecarga.

As 3 principais soluções de bomba de sulfato de alumínio da Changyu Pump

Em Bomba Changyu, A Alum, Inc., fornece soluções especializadas de manuseamento de fluidos para as indústrias de tratamento de água e de processamento químico. Uma vez que o alúmen é manuseado de forma diferente, dependendo da fase do processo - desde a entrega a granel até à transferência para o tanque - recomendamos três tecnologias de bombas distintas.

1. Bomba centrífuga autoescorvante de fluoroplástico série FZB - Para transferência e circulação de alumínio limpo

Para a transferência a granel de alúmen líquido limpo dos tanques de armazenagem para os tanques diários, o Bomba Changyu Bomba centrífuga autoescorvante de fluoroplástico série FZB é uma excelente escolha. Possui um revestimento FEP/PFA e uma altura de sucção de 5 m, o que o torna adequado para a transferência de líquidos corrosivos em que a auto-aspiração e a resistência à corrosão são ambas importantes.

Porque é que se destaca no serviço Alum:

  • Conveniência de auto-limpeza: A série FZB pode evacuar o ar automaticamente, o que simplifica o arranque e torna-a prática para aplicações de transferência de depósitos com funcionamento intermitente.
  • Forte resistência à corrosão: O seu revestimento fluoroplástico FEP/PFA proporciona uma proteção fiável contra a natureza ácida do sulfato de alumínio.
  • Melhor aplicação: Transferência de alúmen líquido limpo, alimentação do tanque diário e sistemas de circulação em que é preferível uma bomba autoferrante para líquidos corrosivos.
Bomba centrífuga autoescorvante com revestimento de flúor FZB

2. Bomba de polpa horizontal UHB (com revestimento em UHMWPE) - Para alúmen com impurezas e cristalização pesada

O sulfato de alumínio de qualidade comercial contém frequentemente vestígios de impurezas, sólidos não dissolvidos ou forma lamas cristalinas pesadas no fundo dos tanques de armazenamento. Uma bomba química normal engasga-se com esta lama abrasiva. A bomba Bomba Changyu Bomba de polpa de ácido fosfórico série UHB foi concebido especificamente para estas condições adversas.

Porque é que se destaca no serviço Alum:

  • Resistência à abrasão e aos ácidos: As partes molhadas são revestidas com polietileno de peso molecular ultra-elevado (UHMWPE). Este material não só resiste à acidez do alúmen, como também oferece uma resistência incrível ao desgaste abrasivo causado pelas partículas de alúmen cristalizadas.
  • Design anti-clogging: Com um design de impulsor semi-aberto, a UHB passa facilmente lamas, sólidos não dissolvidos e precipitados cristalinos sem entupimento ou perda de desempenho hidráulico.
  • Melhor aplicação: Bombagem do fundo dos tanques de armazenamento de alúmen a granel, manuseamento de lamas de tratamento de águas residuais e transferência de alúmen comercial de qualidade inferior contendo partículas.
Bomba de polpa de ácido fosfórico horizontal da série UHB
ModeloGama de caudais (m³/h)Alcance da cabeça (m)Velocidade (r/min)Gama de eficiência (%)Gama de potênciaGama de diâmetros do impulsor (mm)
32UHB5 - 1010 - 30290017% - 28%1.1KW-2 - 3KW-2100 - 165
40UHB10 - 1510 - 30290025% - 35%2.2KW-2 - 4KW-2140 - 165
50UHB10 - 2015 - 40290020% - 35%4KW-2 - 7,5KW-2140 - 190
65UHB25 - 3020 - 60290025% - 35%5,5KW-2 - 18,5KW-2155 - 235
80UHB20 - 6010 - 80290022% - 50%5,5kw-4 - 30KW-2145 - 260
100UHB50 - 11010 - 80290020% - 45%15KW-2 - 55KW-2160 - 250
125UHB100 - 14018 - 80290034% - 48%22KW-2 - 75KW-2180 - 268
150UHB150 - 28020 - 50145040% - 52%22KW-4 - 75KW-4260 - 380
200UHB200 - 4506 - 501450 / 98025% - 58%22KW-6 - 90KW-4325 - 380
250UHB300 - 6506 - 601450 / 980 / 75028% - 65%11KW-8 - 160KW-4280 - 420

3. Bomba de diafragma duplo operada a ar BFQ - Para descarga e dosagem de contentores IBC

Os distribuidores de produtos químicos normalmente entregam o alúmen líquido em caixas IBC de 275 galões ou tambores de 55 galões. Os operadores precisam de uma bomba portátil com aspiração automática para descarregar com segurança estes contentores no sistema de armazenamento da fábrica. A bomba Bomba Changyu Série BFQ Bomba de diafragma duplo operada a ar (AODD) é a ferramenta perfeita para este trabalho.

Porque é que se destaca no serviço Alum:

  • Auto-preparação excecional: O design AODD pode puxar uma elevada elevação de sucção, facilitando a extração de alúmen líquido pesado para cima e para fora de um contentor IBC sem escorva manual.
  • Lida com a viscosidade e os cristais: A ação da membrana empurra suavemente o fluido sem depender de folgas internas apertadas. Lida facilmente com a viscosidade mais elevada do alúmen frio e passa facilmente quaisquer sólidos cristalizados.
  • Caudal regulável: Regulando simplesmente a pressão do ar comprimido de entrada, os operadores podem utilizar a bomba BFQ tanto para descarga a granel a alta velocidade como para dosagem lenta e precisa em calhas de tratamento de água.
  • Melhor aplicação: Operações de descarga de tambores e contentores, transferência de utilitários, limpeza de derrames e dosagem de fluxo variável.
Bomba de diafragma duplo operada a ar da série BFQ
Bomba de diafragma
Não.NomeNão.NomeNão.NomeNão.Nome
01Anel de vedação da cabeça de porco02Cabeça de porco03Grande cursor04Pequeno cursor
05Manga da haste de assistência06Manga do pistão07Vara de assistência08Anel de vedação da haste de assistência
09Anel em V do pistão10Pistão11Anel de vedação deslizante grande12Assento deslizante grande
13Bloco guia14Junta do bloco guia15Tampa superior (saída)16Válvula de esfera
17Sede de bola18Anel de vedação da sede da esfera19Tampa da válvula de ar20Junta da tampa da válvula de ar
21Coluna22Parafuso da placa de fixação23Anel de vedação da placa de fixação24Placa de fixação exterior
25Diafragma de teflon26Diafragma triplo27Placa de fixação interior28Prato do diafragma
29Silenciador30Tampa inferior (entrada)31Tampa da válvula de ar32Eixo da biela
33Anel em V34Casquilho da biela35Junta da tampa da válvula de ar

Tabela de seleção rápida para bombas de sulfato de alumínio

Cenário de bombagemBomba Changyu recomendadaBenefício chave da engenharia
Transferência a granel de alúmen líquido limpoBomba magnética de fluoroplástico CQB-FA conceção sem vedação evita fugas; o fluoroplástico garante uma imunidade total à corrosão.
Bombagem de lamas, cristais ou impurezas de alúmenBomba de polpa horizontal UHBO revestimento em UHMWPE resiste tanto à corrosão ácida como à abrasão cristalina severa.
Descarga de contentores IBC e transferência intermitenteBomba de diafragma operada a ar BFQAutoaspirante, acionado por ar, lida facilmente com a viscosidade e os sólidos sem danos.

Perguntas frequentes sobre as bombas de sulfato de alumínio

Qual é o melhor material de bomba para sulfato de alumínio líquido (alúmen)?
O alúmen líquido é altamente ácido (pH 2,0 - 3,5). Os materiais não metálicos são a melhor escolha. Os fluoroplásticos (PTFE, FEP, PVDF), o polipropileno (PP) e o UHMWPE oferecem uma resistência excecional à corrosão. O ferro fundido e o aço-carbono normal corroem rapidamente e devem ser evitados.

Porque é que os vedantes mecânicos falham rapidamente ao bombear sulfato de alumínio?
O sulfato de alumínio tende a precipitar e a formar cristais abrasivos quando exposto ao ar ou a quedas de temperatura. Esses cristais duros ficam presos entre as faces dos selos mecânicos padrão, marcando-os e causando vazamentos rápidos. A utilização de uma bomba de acionamento magnético sem vedante ou de uma bomba de polpa concebida para abrasivos resolve este problema.

Porque é que o motor da minha bomba de sulfato de alumínio está sempre a disparar ou a queimar-se?
O alúmen líquido é significativamente mais pesado do que a água, com uma gravidade específica (SG) tipicamente de cerca de 1,33. Se você usar uma bomba com um motor padrão dimensionado para água (SG 1.0), o motor consumirá muita amperagem e sobrecarregará. É necessário especificar o SG ao fazer a encomenda para que o fabricante da bomba possa equipar um motor maior e de alta potência.

Posso utilizar uma bomba de diafragma duplo operada a ar (AODD) para alúmen?
Sim. As bombas AODD são amplamente usadas para descarregar alúmen líquido de caixas IBC e tambores de 55 galões. Elas são autoescorvantes, podem lidar com a alta viscosidade do alúmen e resistem a danos causados por sólidos cristalizados. Certifique-se de que o diafragma e o corpo molhado são feitos de plásticos compatíveis, como PP ou PTFE.

O alúmen líquido necessita de uma bomba com camisa de calor?
Em climas frios, sim. O alúmen líquido padrão começa a congelar e cristalizar a cerca de 5°F a 15°F (-15°C a -9°C), dependendo da concentração. Se a sua bomba estiver instalada no exterior, num ambiente gelado, é necessário um circuito de calor ou uma caixa de bomba com revestimento térmico para evitar que o fluido solidifique no interior da voluta.

Que tipo de bomba é melhor para a dosagem de alúmen no tratamento de águas?
Para um doseamento preciso do tratamento da água, as bombas doseadoras ou as bombas AODD ligadas a um sistema de controlo são ideais. Para a transferência a granel para os tanques diários de dosagem, uma bomba centrífuga fluoroplástica de acionamento magnético (como a Changyu FZB) é a solução mais eficiente e fiável.

Erros comuns ao bombear sulfato de alumínio

  • Utilização de motores standard: Esquecendo que o alúmen líquido tem uma gravidade específica de ~1,33. A utilização de um motor de bomba de água normal provocará uma sobrecarga imediata do motor e o seu desgaste.
  • Seleção de aço inoxidável 304: Partindo do princípio de que o aço inoxidável básico é “suficientemente bom” para o alúmen ácido. O aço inoxidável 304 irá furar e falhar rapidamente. Especifique sempre materiais não metálicos (fluoroplásticos, PP, UHMWPE).
  • Ignorar as temperaturas de congelação: Em climas frios, o alúmen líquido congela e cristaliza no interior da voluta da bomba durante o inverno. Se for instalada no exterior, certifique-se de que a tubagem e a caixa da bomba estão isoladas ou com proteção térmica.
  • Não efetuar a lavagem dos selos mecânicos: Se tiver de utilizar uma bomba com vedação mecânica em vez de uma bomba de acionamento magnético, a não instalação de um plano de descarga de água limpa permitirá a formação de cristais de alúmen e a destruição das faces de vedação durante a paragem.

Conclusão: Bombeamento fiável de alúmen líquido com a bomba Changyu

O bombeamento de sulfato de alumínio requer uma abordagem de engenharia que respeite a acidez, a densidade e a cristalização abrasiva do fluido. Se a sua instalação de tratamento de água precisa da precisão de vazamento zero do Bomba de acionamento magnético CQB-F, a robusta resistência à abrasão do Bomba de polpa UHB, ou o versátil poder de descarga do Bomba BFQ AODD, A Changyu Pump fornece soluções comprovadas.

Deixe de ter de lidar com vedantes rebentados, caixas corroídas e motores queimados. Contactar a Changyu Pump hoje com o seu caudal, altura de descarga e temperatura de funcionamento necessários. Nossos especialistas em engenharia de fluidos dimensionarão a bomba de sulfato de alumínio perfeita com o motor de serviço pesado correto para garantir anos de operação sem manutenção.

Bomba Changyu
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