화학 산업은 60,000개 이상의 제품이 알려져 있을 정도로 매우 다양하며, 화학 물질은 밸브 재료의 선택, 구조 또는 설계에 영향을 미칠 수 있습니다. 모든 산업 분야와 마찬가지로 화학 응용 분야용 밸브를 설계하고 제조하려면 안전하고 효율적이며 신뢰할 수 있는 공정 작동과 같은 요소를 고려해야 합니다.
석유화학 및 폴리머 부문
화학 산업에서 석유화학 제품은 올레핀(에틸렌, 프로필렌, 부타디엔)과 방향족 화합물(벤젠, 톨루엔, 자일렌)을 포함하는 가장 큰 시장 부문 중 하나를 나타냅니다. 이는 증기 분해를 통해 생산된 에틸렌과 같은 광범위한 제품을 제조하는 데 사용되며, 이는 추가로 중합되어 폴리에틸렌 및 기타 에틸렌 기반 파생물을 생성합니다.
에틸렌이 저온 구역에 들어가기 전에 일반적으로 분자체 베드를 사용하여 건조됩니다. 이러한 건조기 베드 주변의 밸브는 흡착 및 재생 주기 동안 다양한 열 조건에 노출됩니다. 추운 지역에서 밸브는 낮은 온도와 높은 압력 강하를 견뎌야 합니다. 연료 가스 제어의 경우 글로브 밸브가 주요 솔루션이지만, 조정 가능한 범위 요소를 고려할 때 분할형 볼 밸브도 실행 가능한 대안을 제시합니다. 저온 구역 내에서는 저온 및 높은 압력 강하 응용 분야를 처리할 수 있는 밸브가 필요합니다. 여기서는 다단계 트림이 장착된 글로브 밸브를 사용하여 소음과 캐비테이션을 제거합니다.
글로브 밸브용 다단계 캐비테이션 방지 밸브 내부
금속 시트 볼 밸브는 증기 분해 장치의 건조기에 이상적인 솔루션입니다. 이 밸브는 상당한 온도 변동과 빈번한 사이클링을 처리할 수 있습니다. 다른 밸브 설계와 비교하여 로터리 밸브는 작동이 쉽고 컴팩트한 구조를 갖추고 있으며 다양한 방향 옵션을 제공합니다.
중합 공정에는 폴리머, 수지 및 촉매 잔류물이 포함된 유체 매체를 처리하는 과정이 포함됩니다. 이러한 유체는 밸브 공동 내에 축적되어 밸브 기능을 손상시키고 공정 중단을 유발하여 공장에 상당한 손실을 초래합니다. 또한 높은 주기 횟수(연간 최대 150만 주기)도 큰 문제가 됩니다. 건식 촉매를 취급하는 촉매 시스템 주변 밸브는 내부 구성 요소의 심각한 부식에 직면합니다. 안전 및 환경 문제로 인해 비산 배출 및 시트 누출을 해결하는 것도 중요합니다.
마찬가지로, 견고한 시트 기능을 갖춘 금속 시트 볼 밸브는 뛰어난 성능을 제공합니다. 견고한 시트 디자인은 매체가 시트 영역으로 유입되는 것을 방지하는 데 도움이 됩니다. 스크래핑 시트 설계와 결합된 밸브 본체와 시트 사이의 긴밀한 접촉은 축적된 입자를 제거하는 데 도움이 됩니다. 결과적으로 세그먼트형 볼 밸브는 폴리머 슬러리에 매우 효과적인 것으로 입증되었습니다.
고체 저항 시트 및 활하중 패킹이 있는 볼 밸브
파라자일렌과 같은 주류 매체를 처리하는 방향족 장치는 밸브 표면에 침전되어 마찰을 증가시키고 마모를 가속화할 수 있습니다. 특정 분리 공정에서는 밸브가 자주 열리고 닫히는 주기가 발생하므로 정밀한 제어가 필요합니다. 일반적인 솔루션에는 스크래핑 시트 디자인의 금속 시트 볼 밸브뿐만 아니라 분할된 볼 밸브와 심각한 침식을 견딜 수 있는 특수 코팅 재료를 갖춘 편심 로터리 플러그 밸브가 포함됩니다. 삼중 오프셋 버터플라이 밸브는 벤젠 및 톨루엔 추출 공정의 솔루션에도 적합합니다.
비료 및 농약 부문
농약 분야에서는 질소비료가 시장점유율 50% 이상을 차지하고 있으며, 암모니아가 핵심성분이다. 암모니아를 합성하려면 질소와 수소가 필요합니다. 증기 개질기에서 나온 수소와 질소의 혼합물은 합성 루프로 들어가고, 여기서 합성 압력 2200~4400psi(150~300bar)까지 2단계 압축을 거칩니다. 암모니아 전환 과정에는 온도와 압력의 균형이 필요합니다. 촉매 효과를 보장하려면 400°C(750°F)의 온도가 필요합니다.
수소와 암모니아의 높은 온도와 압력은 모든 밸브에 심각한 문제를 야기합니다. 처리된 매체의 독성을 고려할 때 배출 제어가 중요합니다. 삼중 오프셋 버터플라이 밸브는 암모니아 합성 회로의 격리 및 제어를 위한 이상적인 솔루션을 제공합니다. 이 설계는 마모를 최소화하고 서비스 수명을 연장하여 까다로운 조건에서도 확실한 차단을 보장합니다.
삼중 편심 금속 장착 버터플라이 밸브
카바이드 밸브 시트를 사용하면 마모가 줄어들고 초고속 유속이 가능해집니다. 이러한 시트는 일반적으로 밸브 플레이트와 샤프트를 분해하지 않고도 상호 교환이 가능합니다. 활하중 스템 씰은 표준 장비이며 밸브는 화재 테스트 및 비상 정지 인증을 거쳐 안전 무결성 수준 SIL3을 달성합니다.
특수 화학물질의 부상
태양광 산업의 급속한 성장으로 인해 폴리실리콘이 중요한 원자재로 사용되는 태양광 패널에 대한 수요가 크게 증가했습니다. 폴리실리콘은 오랫동안 반도체 제조의 핵심 부품이었습니다. 일반적인 폴리실리콘 생산 공정에서는 MG-Si라고도 알려진 금속 등급 실리콘을 생산하기 위해 공급원료로 SiO2(석영 모래)를 사용합니다. MG-Si는 탄소가 있는 전기 아크로에서 얻습니다. 이 공정에서 원료, 중간산물, 부산물에는 규소분말, 염소가스, 수소가스, 염화수소, 삼염화실란, 이염화실란, 염화규소 등이 포함된다. 수소와 삼염화실란은 가연성이 있고, 염화수소는 부식성이 강하며, 사염화규소는 매우 독성이 있습니다. 결과적으로 밸브 설계는 이러한 특수 매체, 특히 마모성이 높은 실리콘 분말을 처리해야 합니다. 이러한 모든 화학물질은 원료 소비를 최소화하고 전반적인 효율성을 향상시키기 위해 포집 및 회수가 필요합니다.
회전식 스템 작동, 활하중 글랜드 패킹 및 고유한 화재 안전 설계는 현재의 모든 배출 및 화재 안전 표준을 준수해야 합니다. 소프트 시트 볼 밸브는 분자 강화 PTFE를 시트 재료로 사용하는 유연한 폴리머 립 씰 설계를 특징으로 하여 높은 사이클 작동에서도 장기적인 솔루션을 제공합니다.
수요가 많은 무기 화학 공정
이산화티타늄(TiO2)은 밸브 요구 사항이 엄격한 또 다른 응용 분야입니다. 이 물질은 일반적으로 페인트 제조, 제지, 플라스틱, 고무, 세라믹 및 직물에서 백색 안료로 사용됩니다. 이산화티타늄은 티탄철석이나 천연 또는 합성 금홍석 광석에서 생산됩니다. 습식 황산 공정은 일반적으로 일메나이트 기반 공급원료를 사용하는 반면, 고온 염화물 공정은 일반적으로 금홍석 기반 공급원료를 사용합니다.
전체 생산 공정에서 밸브는 고온, 연마성 슬러리 및 부식성 환경에 노출됩니다. 카바이드 코팅 및 벨로우즈 시트가 있는 금속 시트 볼 밸브는 고온 차단 애플리케이션에 적합합니다. 연마성 슬러리를 처리할 때 고급 엘라스토머 기술이 적용된 견고한 핀치 밸브는 시스템 내 차단 및 제어 애플리케이션에 이상적인 선택입니다. 테이퍼형 슬리브와 지능형 포지셔너를 통해 제어 가능성이 더욱 향상되어 유지 관리 간격이 연장되고 유지 관리 비용이 크게 절감됩니다.
핀치 밸브
클로르-알칼리 역시 밸브의 까다로운 응용 분야 중 하나입니다. 염소는 저장 및 운송을 위해 액화되고 처리를 위해 기화됩니다. 액체 염소의 경우 CS 밸브 몸체와 모넬 합금 내부가 있는 밸브를 권장합니다. 활하중 패킹이 있는 이중 오프셋 버터플라이 밸브는 일반적으로 비산 누출을 방지하는 데 사용됩니다.
액체 염소를 증기로 변환하는 과정에서는 뜨거운 물이나 증기를 조절하여 기화기 섹션에서 생성된 증기의 온도를 유지하면서 제어된 조건에서 열을 가해야 합니다. 대부분의 배수 밸브 및 차단 밸브에는 나사형 엔드 볼 밸브가 사용되지만, 온도 조절이 필요할 때는 로터리 볼 밸브가 사용됩니다.
또한 PFA 라이닝 볼 밸브, 버터플라이 밸브 및 다이어프램 밸브는 부식 방지를 위해 염수 준비 및 가성소다 생산에 널리 사용됩니다.
