في صناعات مثل الأغذية والأدوية، يُعدّ ترشيح النشا من السوائل بفعالية خطوةً أساسيةً لضمان جودة المنتج. فيما يلي مقدمةٌ مُفصّلةٌ للمعرفة ذات الصلة بترشيح النشا من السوائل.
حلول الترشيح الفعالة
• طريقة الترسيب:هذه طريقة بسيطة نسبيًا، تستغل فرق الكثافة بين النشا والسائل للسماح للنشا بالترسيب بشكل طبيعي بفعل الجاذبية. خلال عملية الترسيب، يمكن إضافة مواد مُركّبة بشكل مناسب لتسريع تجمع جزيئات النشا وترسيبها. بعد الترسيب، يُزال السائل العلوي بالسحب أو الترسيب، تاركًا رواسب النشا في القاع. هذه الطريقة بسيطة ومنخفضة التكلفة، لكنها تستغرق وقتًا طويلًا، وقد تؤثر على نقاء النشا.
• ترشيح الوسائط الترشيح:اختر وسائط ترشيح مناسبة، مثل ورق الترشيح، أو شاشات الترشيح، أو أقمشة الترشيح، لتمرير السائل من خلالها، مما يؤدي إلى احتجاز جزيئات النشا. اختر وسائط ترشيح ذات أحجام مسام مختلفة بناءً على حجم جزيئات النشا ودقة الترشيح المطلوبة. على سبيل المثال، يمكن استخدام ورق الترشيح في عمليات الترشيح المختبرية صغيرة الحجم، بينما تُستخدم أقمشة الترشيح بمواصفات مختلفة في الإنتاج الصناعي. يمكن لهذه الطريقة فصل النشا بفعالية، ولكن يجب الانتباه إلى انسداد وسائط الترشيح، والتي يجب استبدالها أو تنظيفها في الوقت المناسب.
• الترشيح الغشائي:بفضل النفاذية الانتقائية للأغشية شبه النفاذة، لا يُسمح إلا للمذيبات والجزيئات الصغيرة بالمرور، مع الاحتفاظ بجزيئات النشا الكبيرة. تُستخدم أغشية الترشيح الفائق والدقيق على نطاق واسع في ترشيح النشا، مما يُحقق فصلًا دقيقًا بين المواد الصلبة والسائلة، وينتج نشا عالي النقاء. مع ذلك، تُعدّ معدات الترشيح الغشائي باهظة الثمن، وتتطلب ظروفًا مثل الضغط ودرجة الحرارة رقابة صارمة أثناء التشغيل لمنع تراكم الأوساخ وتلف الأغشية.
أنواع الآلات المناسبة
• مكبس ترشيح اللوحة والإطار:من خلال ترتيب ألواح وإطارات الترشيح بالتناوب، يُحفظ النشا الموجود في السائل على قماش الترشيح تحت الضغط. مناسب للإنتاج متوسط الحجم، حيث يتحمل الضغط العالي ويتميز بكفاءة ترشيح جيدة. مع ذلك، فإن المعدات ضخمة الحجم، ويصعب تشغيلها نسبيًا، ويتطلب قماش الترشيح استبداله بانتظام.
• مرشح أسطوانة التفريغ:يُستخدم هذا الجهاز عادةً في إنتاج النشا على نطاق واسع، حيث يُغطى سطح الأسطوانة بقطعة قماش ترشيح، ويُشفط السائل بالفراغ، تاركًا النشا على قطعة القماش. يتميز الجهاز بأتمتة عالية وقدرة إنتاجية عالية، ويمكنه العمل بشكل مستمر، مما يجعله مناسبًا للإنتاج الصناعي على نطاق واسع.
• فاصل الأقراص:باستخدام قوة الطرد المركزي الناتجة عن الدوران عالي السرعة لفصل النشا عن السائل بسرعة. في التطبيقات التي تتطلب جودة نشا عالية، مثل إنتاج النشا الصيدلاني، تعمل فواصل الأقراص بكفاءة عالية، حيث تزيل الشوائب الدقيقة والرطوبة بكفاءة. ومع ذلك، فإن هذه المعدات باهظة الثمن وتكاليف صيانتها مرتفعة.
مسار تنفيذ الأتمتة
• نظام التحكم الآلي:استخدم أنظمة تحكم PLC (وحدة تحكم منطقية قابلة للبرمجة) متطورة لضبط معلمات الترشيح مسبقًا، مثل الضغط ومعدل التدفق وزمن الترشيح. يتحكم PLC تلقائيًا في تشغيل معدات الترشيح وفقًا للبرنامج المحدد مسبقًا، مما يضمن عملية ترشيح مستقرة وفعالة. على سبيل المثال، في مكبس الترشيح ذي الصفائح والإطارات، يتحكم PLC تلقائيًا في بدء تشغيل مضخة التغذية وإيقافها، وضبط الضغط، وفتح وإغلاق صفائح الترشيح.
• مراقبة المستشعرات وردود الأفعال:ركّب مستشعرات مستوى، ومستشعرات ضغط، ومستشعرات تركيز، وغيرها، لمراقبة مختلف المعلمات آنيًا أثناء عملية الترشيح. عندما يصل مستوى السائل إلى القيمة المحددة، أو يكون الضغط غير طبيعي، أو يتغير تركيز النشا، ترسل المستشعرات إشارات إلى نظام التحكم، الذي يضبط تلقائيًا معلمات تشغيل الجهاز بناءً على معلومات التغذية الراجعة لتحقيق التحكم الآلي.
• نظام التنظيف والصيانة التلقائي:لضمان التشغيل المستمر والفعال لمعدات الترشيح، زُوّد بنظام تنظيف وصيانة تلقائي. بعد انتهاء عملية الترشيح، يبدأ برنامج التنظيف تلقائيًا لتنظيف قماش الترشيح وشبكة الترشيح ومكونات الترشيح الأخرى لمنع تراكم الرواسب والانسدادات. وفي الوقت نفسه، يُجري النظام فحصًا وصيانة دورية للمعدات، مع تحديد المشاكل المحتملة وحلّها في الوقت المناسب.
يُعدّ إتقان الحلول الفعّالة لتصفية النشا من السوائل، واختيار أنواع الآلات المناسبة، وطرق تطبيق الأتمتة، أمرًا بالغ الأهمية لتحسين جودة وكفاءة إنتاج النشا. ويُؤمَل أن يُوفّر هذا المحتوى مراجع قيّمة للمختصين، وأن يُسهم في تطوير هذه الصناعة.
وقت النشر: ٢٦ فبراير ٢٠٢٥