تطبيق آلة التقطير ذات المسار القصير للفيلم الممسوك

أنا. مقدمة
تعد تكنولوجيا الفصل واحدة من ثلاث تقنيات رئيسية لإنتاج المواد الكيميائية. إن عملية الفصل لها تأثير كبير على جودة المنتج وكفاءته واستهلاكه وفائدته. إن آلة التقطير ذات المسار القصير ذات التحريك الميكانيكي TFE عبارة عن جهاز يستخدم لإجراء عملية الفصل من خلال تطاير المواد. يحتوي هذا الجهاز على معامل نقل حرارة عالي، ودرجة حرارة تبخر منخفضة، ووقت إقامة قصير للمواد، وكفاءة حرارية عالية وكثافة تبخر عالية. يستخدم على نطاق واسع في صناعات البتروكيماويات والمواد الكيميائية الدقيقة والكيماويات الزراعية والغذاء والدواء والهندسة الكيميائية الحيوية، لإجراء عمليات التبخر والتركيز وإزالة المذيبات والتنقية وتجريد البخار وإزالة الغازات وإزالة الروائح الكريهة وما إلى ذلك.

إن جهاز التقطير ذو المسار القصير عبارة عن مبخر جديد وفعال يمكنه تنفيذ تبخير الفيلم المتساقط في ظل ظروف الفراغ، حيث يتم تصنيع الفيلم بالقوة بواسطة أداة تطبيق الفيلم الدوارة ويتميز بسرعة تدفق عالية وكفاءة عالية في نقل الحرارة ووقت بقاء قصير (حوالي 5-15 ثانية). كما أنها تمتلك معامل نقل حرارة عالي، وقوة تبخر عالية، ووقت تدفق قصير ومرونة تشغيل كبيرة، وهي مناسبة بشكل خاص للتركيز عن طريق التبخر، وتفريغ الغاز، وإزالة المذيبات، والتقطير وتنقية المواد الحساسة للحرارة، والمواد عالية اللزوجة وسهلة الاستخدام. المواد التي تحتوي على الكريستال والجسيمات. وتتكون من أسطوانة واحدة أو أكثر مع سترات للتدفئة وأداة تطبيق فيلم تدور في الأسطوانة. يقوم قضيب الغشاء بكشط مواد التغذية بشكل مستمر إلى طبقة سائلة موحدة على سطح التسخين ويدفعها إلى الأسفل، حيث تتبخر المكونات ذات نقاط الغليان المنخفضة ويتم تفريغ بقاياها من أسفل المبخر.

ثانيا. خصائص الأداء
•انخفاض ضغط الفراغ:
عندما ينتقل الغاز المتبخر للمواد من سطح التسخين إلى المكثف الخارجي، يوجد ضغط تفاضلي معين. في المبخر النموذجي، عادة ما يكون انخفاض الضغط (Δp) مرتفعًا نسبيًا، وفي بعض الأحيان إلى درجة غير مقبولة. في المقابل، تتمتع آلة التقطير ذات المسار القصير بمساحة غازية أكبر، حيث يساوي ضغطها تقريبًا الضغط الموجود في المكثف؛ ولذلك، هناك انخفاض صغير في الضغط ويمكن أن تكون درجة الفراغ ≥1Pa.
• درجة حرارة التشغيل المنخفضة:
بسبب الخاصية المذكورة أعلاه، يمكن إجراء عملية التبخر عند درجة فراغ عالية. وبما أن درجة الفراغ تزداد، فإن درجة غليان المواد المقابلة تنخفض بسرعة. لذلك، يمكن إجراء العملية عند درجة حرارة أقل وبالتالي يتم تقليل التحلل الحراري للمنتج.
• وقت تسخين قصير:
نظرًا للهيكل الفريد لآلة التقطير ذات المسار القصير وعمل الضخ لأداة تطبيق الفيلم، فإن وقت بقاء المواد في المبخر قصير؛ بالإضافة إلى ذلك، فإن الاضطراب السريع للفيلم في مبخر التسخين يجعل المنتج غير قادر على البقاء على سطح المبخر. ولذلك، فهو مناسب بشكل خاص لتبخير المواد الحساسة للحرارة.

• كثافة تبخر عالية:
يؤدي تقليل درجة غليان المواد إلى زيادة الفرق في درجة حرارة الوسائط الساخنة؛ تعمل وظيفة قضيب الفيلم على تقليل سمك الفيلم السائل في حالة مضطربة وتقليل المقاومة الحرارية. في نفس الوقت، العملية تمنع التكتل وتلوث المواد على سطح التسخين وتكون مصحوبة بتبادل جيد للحرارة، وبالتالي زيادة معامل نقل الحرارة الإجمالي للمبخر.

• مرونة تشغيلية كبيرة:
نظرًا لخصائصه الفريدة، فإن مبخر الغشاء الكاشط مناسب لمعالجة المواد الحساسة للحرارة والتي تتطلب تبخرًا سلسًا وثابتًا والمواد عالية اللزوجة التي تزيد لزوجتها بشكل كبير مع زيادة التركيز، حيث أن عملية التبخر تكون سلسة وثابتة.

كما أنه مناسب لتبخير وتقطير المواد التي تحتوي على جزيئات أو في حالات التبلور والبلمرة والتلوث.

ثالثا. مجالات التطبيق
لقد تم استخدام مبخر الغشاء الكاشط على نطاق واسع في مشاريع التبادل الحراري. يساعد على التبادل الحراري للمواد الحساسة للحرارة (لفترة قصيرة) بشكل خاص، ويمكنه تقطير المنتجات المعقدة بوظائفه المختلفة.
تم استخدام مبخر الغشاء الكاشط للتركيز عن طريق التبخر، وإزالة المذيبات، والتجريد بالبخار، والتفاعل، وإزالة الغازات، وإزالة الروائح الكريهة (إزالة التهوية)، وما إلى ذلك في المجالات التالية، وقد حقق نتائج جيدة:

الطب الصيني التقليدي والطب الغربي: المضادات الحيوية، ومسكرات السكر، ونبات الرعد، والقتاد والأعشاب الأخرى، وميثيليميدازول، وأمين النتريل المفرد وغيرها من المواد الوسيطة؛

الأطعمة الصناعية الخفيفة: العصير، المرق، الأصباغ، الخلاصات، العطور، الزيمين، حمض اللاكتيك، الزيلوز، سكر النشا، سوربات البوتاسيوم، إلخ.

الزيوت والمواد الكيميائية اليومية: الليسيثين، VE، زيت كبد سمك القد، حمض الأوليك، الجلسرين، الأحماض الدهنية، نفايات زيوت التشحيم، ألكيل بولي جليكوسيدات، كبريتات إيثر الكحول، إلخ.

الراتنجات الاصطناعية: راتنجات البولي أميد، راتنجات الايبوكسي، بارافورمالدهيد، PPS (استرات سيباكات البولي بروبيلين)، PBT، استرات أليل حمض الفورميك، إلخ.

الألياف الاصطناعية: PTA، DMT، ألياف الكربون، بولي تتراهيدروفوران، بوليول إيثر، إلخ.

البتروكيماويات: TDI، MDI، ثلاثي ميثيل هيدروكينون، ثلاثي ميثيلول بروبان، هيدروكسيد الصوديوم، إلخ.

المبيدات البيولوجية: أسيتوكلور، ميتولاكلور، كلوربيريفوس، فوران فينول، كلومازون، مبيدات حشرية، مبيدات أعشاب، مبيدات عث، إلخ.

مياه الصرف الصحي: مياه الصرف الصحي المالحة غير العضوية.