عميل سريلانكي: دراسة حالة لمشروع ترشيح سيليكات الصوديوم عالي الحرارة، بطاقة إنتاجية 8 أطنان/يوم

أولاً: خلفية المشروع: المتطلبات الأساسية لترشيح سيليكات الصوديوم في درجات الحرارة العالية

يُعدّ سيليكات الصوديوم مادة خام كيميائية غير عضوية هامة تُستخدم على نطاق واسع في صناعات متنوعة كالمنظفات والبناء والنسيج. العميل في هذا التعاون هو شركة كيميائية مرموقة في سريلانكا، تعمل بشكل رئيسي في إنتاج وبيع منتجات سيليكات الصوديوم. ومع تزايد الطلب في السوق، لم تعد معدات الترشيح الأصلية لدى العميل قادرة على تلبية متطلبات الإنتاج، مما أدى إلى مواجهة العديد من التحديات التقنية.

يتمثل المطلب الأساسي للعميل بوضوح في تحقيق معالجة ترشيح مستقرة لثمانية أطنان من سيليكات الصوديوم يوميًا، مع الحفاظ على درجة حرارة الترشيح عند 80 درجة مئوية. تتميز سيليكات الصوديوم بلزوجة عالية وسهولة تبلورها في درجات الحرارة المرتفعة، ويحتوي المعلق الأصلي على شوائب سيليكاتية غير قابلة للذوبان مثل الحديد والألومنيوم والكالسيوم والمغنيسيوم. في حال عدم كفاية دقة الترشيح، سيؤثر ذلك سلبًا على نقاء المنتج، وبالتالي على استخدامه من قبل العملاء في المراحل اللاحقة. في الوقت نفسه، يشترط العميل أن يعمل نظام الترشيح بكفاءة واستقرار، وأن يقلل من تكلفة الصيانة اليدوية، وأن يتوافق مع معايير حماية البيئة والسلامة الإنتاجية المحلية.

ثانياً: الحل:نظام ترشيح مخصص بفلتر ضغط ومضخة لولبية

استجابةً لمتطلبات العميل فيما يتعلق بترشيح المواد ذات درجات الحرارة العالية واللزوجة العالية، وبالنظر إلى خصائص مادة سيليكات الصوديوم، قمنا بتصميم حل ترشيح متكامل يعتمد على مرشح ضغط عالي الكفاءة كعنصر أساسي ومضخة لولبية مخصصة كعنصر مكمل. بدءًا من اختيار المعدات وتحسين العمليات وصولًا إلى تكامل النظام، نضمن بشكل شامل فعالية الترشيح وكفاءة الإنتاج.

1. اختيار المعدات الأساسية: مرشح ضغط مناسب لظروف درجات الحرارة العالية

نظراً لارتفاع درجة الحرارة إلى 80 درجة مئوية، فإن ألواح الترشيح التقليدية المصنوعة من البولي بروبيلين عرضة للتشوه. لذلك، اخترنا مرشح ضغط مصنوعاً من الفولاذ المقاوم للصدأ 316L. يتميز هذا الفولاذ بمقاومة عالية للتآكل وأداء ممتاز في درجات الحرارة المرتفعة، مما يساهم في تجنب تشوه ألواح الترشيح ومشاكل التسرب في ظل هذه الظروف. في الوقت نفسه، وبناءً على حجم المعالجة اليومي البالغ 8 أطنان، تم حساب مساحة الترشيح بدقة، وتم تحديد حجم حجرة الترشيح ومواصفات قماش الترشيح المناسبة. يُصنع قماش الترشيح من مادة البولي بروبيلين المقاومة للحرارة العالية، بمسام أصغر قليلاً من قيمة D90 للشوائب المستهدفة، مما يضمن التقاط الشوائب بكفاءة مع الحفاظ على معدل تدفق الترشيح وتجنب ظاهرة "الهروب".

لزيادة كفاءة الترشيح، يشتمل نظام الترشيح بالضغط على تقنية التحكم في فرق الضغط. فعندما يتجاوز فرق الضغط الداخلي والخارجي لجهاز الترشيح 0.2 ميجا باسكال، يقوم النظام تلقائيًا بضبط الضغط عند مخرج سائل الترشيح للحفاظ على فرق الضغط ضمن نطاق آمن، مما يطيل دورة الترشيح ويزيد من حجم وسرعة الترشيح. إضافةً إلى ذلك، تم تجهيز الجهاز بنظام تحكم شبه آلي، يُمكّنه من الضغط والتفريغ تلقائيًا، ويقلل بشكل كبير من الجهد اليدوي المطلوب.

2. توافق نظام النقل: تضمن مضخة لولبية مخصصة تغذية مستقرة

يتميز معلق سيليكات الصوديوم بلزوجة عالية ويحتوي على شوائب صلبة. وتكون مضخات النقل العادية عرضة للانسداد والتآكل. لذا، قمنا بتزويد العميل بمضخة لولبية مقاومة للتآكل، تتميز بتدفق مستقر ونبضات ضغط منخفضة، وتلبي متطلبات نقل المواد عالية اللزوجة والمحتوية على جزيئات. ويمكن ضبط سرعة دوران المضخة اللولبية عن طريق تحويل التردد لتتوافق بدقة مع سرعة تغذية مرشح الضغط، مما يمنع انسداد لوحة المرشح نتيجة لسرعة التغذية الزائدة أو التأثير على كفاءة الإنتاج نتيجة لسرعة التغذية غير الكافية. وفي الوقت نفسه، تم تجهيز جسم المضخة وخط أنابيب النقل ببطانات سيراميكية مقاومة للتآكل لتعزيز مقاومة التآكل وإطالة عمر خدمة المعدات.