مجفف مرشحات، معدات مبتكرة، رأسي، أسطوانة ثابتة، مرشح مخروطي، غسيل وتجفيف، ثلاث وظائف في جهاز واحد

في عمليات المعالجة اللاحقة للمستحضرات الصيدلانية والمبيدات الحشرية والمتفجرات والأصباغ والملونات وغيرها من عمليات إنتاج المواد الكيميائية الدقيقة، غالبًا ما تُجرى عملياتٌ مُتكاملة مثل الترشيح والغسل والتجفيف. تتألف هذه العمليات عادةً من معداتٍ مُتكاملة مثل المرشحات الطاردة المركزية وخزانات الغسيل والمجففات. تعمل هذه المعدات بشكلٍ مُستقل، ويتم نقلها عبر خطوط الأنابيب أو غيرها من الوسائل. يؤدي ربط عدة وحدات من المعدات إلى تكوين نظامٍ من الأجهزة الكبيرة، والعمليات الطويلة، وانخفاض الكفاءة، وصعوبة ضبط عملية الإنتاج. بالنسبة للمواد المُعلقة ذات المحتوى الصلب العالي، غالبًا ما تلتصق المواد الصلبة بجدران الأنابيب وتُسبب انسدادها، مما يُعيق استمرار الإنتاج بشكلٍ طبيعي. على الرغم من أن اعتماد الإنتاج المفتوح يُسهّل التعامل مع مشكلة الانسداد، إلا أنه يُصعّب تلبية متطلبات لوائح ممارسات التصنيع الجيدة (GMP) للأدوية والأغذية والمنتجات البيولوجية، وما إلى ذلك، كما أنه لا يزال ينطوي على مخاطر سلامة مُحتملة للمواد القابلة للاشتعال أو الانفجار أو السامة أو شديدة السمية.

بهدف التغلب على المشكلات والعيوب في مجموعة المعدات المذكورة أعلاه، ومواكبة تحول الصناعة الكيميائية نحو إنتاج منتجات عالية الجودة والقيمة المضافة، ومتعددة الأنواع، وبكميات صغيرة، قام المهندس الميكانيكي ووشي تشانغ هوا بتطوير جهاز ترشيح وتجفيف مخروطي أسطواني رأسي رأسي متعدد الوظائف، يجمع بين الترشيح والغسل والتجفيف في جهاز واحد. يتميز هذا الجهاز بثلاث وظائف رئيسية هي الترشيح والغسل والتجفيف، ولذلك يُطلق عليه اسم "جهاز الترشيح والتجفيف"، أو "جهاز ثلاثي الوظائف". كما أنه يتميز بوظائف أخرى مثل التفاعل والاستخلاص والتبلور والغسل والتركيز والتبخير، بالإضافة إلى وظائف متعددة أخرى كالمزج والتكسير، ولذلك يُطلق عليه أيضًا اسم "آلة متعددة الوظائف".

نظام ترشيح مخروطي أسطواني رأسي ثابت للغسيل والتجفيف، هيكل ثلاثي الوظائف ومبدأ عمل

الجزء العلوي من مجفف المرشح المخروطي ذي الأسطوانة الثابتة أسطواني، والجزء السفلي مخروطي، لذلك يسمى مخروط أسطواني.

يتميز كل من الأسطوانة العلوية والمخروط السفلي بهيكل مزدوج الطبقات: الطبقة الداخلية هي قناة الترشيح، وتحتوي على ثقوب صغيرة في جدارها الداخلي، ويليها قماش ترشيح وشبكة ترشيح (شبكة ذات فتحات مركبة). يمر الترشيح عبر شبكة الترشيح، ثم يدخل قماش الترشيح والجدار الداخلي للطبقة الداخلية إلى داخلها، ثم يخرج عبر مخرج الترشيح. أما الطبقة الخارجية فهي قناة للوسط الساخن أو البارد للتسخين أو التبريد. يُركّب جهاز التشغيل أعلى الحاوية، ويحتوي عمود النقل الأوسط للجهاز على مكشطة حلزونية، ومجداف تقليب، ومسمار دفع. يمكن تدوير جهاز التشغيل للأمام أو للخلف لرفع أو دفع المادة.

عملية التشغيل المحددة: التغذية، ضع المادة أولاً في الجهاز من منفذ التغذية العلوي؛ الترشيح، افتح مخرج المرشح، وقم بترشيح المادة عن طريق شفط مخرج المرشح أو تطبيق هواء مضغوط على الجزء العلوي من الجهاز؛ الغسل، تعليق الترشيح، الغسل، أضف المذيب من الأعلى، اغسل مع التحريك، استمر في الترشيح بعد الغسل؛ التجفيف، مرر وسيطًا حراريًا إلى جميع الأجزاء الدوارة المجوفة المذكورة أعلاه والأغلفة الخارجية، سخن المواد، وقم بالشفط في الجزء العلوي من الجهاز في نفس الوقت، جفف المواد بالشفط؛ التفريغ، افتح صمام التفريغ سريع الفتح في الجزء السفلي، اجعل آلية القيادة تدور في الاتجاه المعاكس، وسيقوم برغي الدفع بدفع المادة المجففة تلقائيًا خارج الجهاز.

عملية غسل وتجفيف مرشح مخروطي أسطواني رأسي ثابت ثلاثية الوظائف

1. تفاعل التحريك

أضف المادة المراد تفاعلها (صلبة-سائلة، سائلة-سائلة، أو غازية-سائلة) من منفذ التغذية أعلى الجهاز، ثم شغّل المحرك والمخفض، ودع العمود المجوف والشريط المجوف يدوران باتجاه عقارب الساعة (عند النظر من الأعلى). يضمن تصميم التحريك الفريد خلط المواد وتفاعلها بشكل كامل داخل الجهاز. في حال الرغبة بتسخين أو تبريد المواد أثناء التفاعل، يمكن إدخال وسيط تسخين أو تبريد إلى الأسطوانة والغطاء المخروطي، وكذلك إلى العمود المجوف والحزام الحلزوني المجوف.

يمكن تدوير وسيط التسخين أو التبريد بشكل مستمر لإكمال تسخين أو تبريد المادة لتلبية ظروف العملية المطلوبة للتفاعل.

بعد انتهاء التفاعل، افتح منفذ الرشاحة السفلية، ومرر هواءً مضغوطًا أو غاز نيتروجين إلى الجهاز، ثم قم بترشيح خليط المواد الصلبة والسائلة المتفاعل تحت ضغط حتى تجف المواد الموجودة في الجهاز. كما يمكن سحب فراغ من منفذ الرشاحة لترشيح المادة حتى يتم تصريف الرشاحة.

أثناء عملية الترشيح، يمكن تدوير العمود المجوف وحزام اللولب المجوف باتجاه عقارب الساعة (عند النظر من الأعلى) لرفع المادة، كما يحد حزام اللولب المجوف من سمك طبقة كعكة الترشيح أثناء الدوران، مما يؤدي إلى ترشيح المادة في طبقة رقيقة لزيادة معدل الترشيح. بالنسبة للمواد سهلة الترشيح، لا داعي للتقليب أثناء الترشيح، حيث يتم ترشيحها مباشرة حتى تجف.

بعد ترشيح بعض المواد، يجب غسلها عدة مرات.

تُعدّ آلة التفاعل والترشيح والتجفيف متعددة الوظائف مثاليةً لغسل المواد بشكل متكرر. بعد تجفيف المادة بالضغط داخل الآلة، يُضاف سائل الغسيل إلى مدخل سائل الغسيل العلوي، ثم يُعاد تدوير كعكة الترشيح بالتساوي من خلال تقليب العمود المجوف والشريط المجوف، وتُضغط المادة لتجفيفها بعد التقليب المتجانس. إذا لم تكن عملية الغسل لمرة واحدة كافية، يُمكن تكرارها عدة مرات. في هذه الحالة، يُمكن تكرار الخطوات المذكورة أعلاه مرات عديدة. تتميز الآلة بسهولة التشغيل وانخفاض الجهد المبذول.

تُسمى عملية غسل المواد بالطريقة المذكورة أعلاه طريقة الغسل الدفعي. ولأن المادة تُضغط حتى تجف ثم تُغسل بسائل الغسيل، فعلى الرغم من فتح الصمامات وإغلاقها عدة مرات أثناء التشغيل، إلا أن كمية سائل الغسيل المستخدمة تكون أقل. كما يمكن للآلة غسل المواد بشكل مستمر، أي بضغط سائل الغسيل باستمرار باستخدام مضخة أو غيرها من الوسائل، واستخدام ضغط سائل الغسيل للترشيح، مع استمرار تقليب العمود المجوف والشريط المجوف، ويتم تصريف الراشح باستمرار من مخرج الراشح حتى يتم استيفاء متطلبات الغسيل، ثم تُضغط كعكة الترشيح حتى تجف تمامًا.

تستخدم طريقة الغسيل المستمر هذه بشكل عام كمية أكبر من سائل الغسيل مقارنة بالغسيل المتقطع، ولكنها أكثر ملاءمة للتشغيل.

4. التجفيف والتفريغ بالتفريغ

تبقى كعكة الترشيح، بعد ترشيحها أو غسلها وتصفيتها وتجفيفها، داخل الجهاز. في هذه الأثناء، يُمرر وسيط التسخين إلى غلاف الأسطوانة، وغلاف المخروط، والعمود المجوف، وحزام اللولب المجوف لتسخين المادة. في الوقت نفسه، يستمر العمود المجوف وحزام اللولب المجوف بالدوران في اتجاه عقارب الساعة (عند النظر من الأعلى) لرفع المادة وتقليبها جيدًا، بينما يتم تفريغ الهواء من أعلى الجهاز لتجفيف المادة داخله في بيئة محكمة الإغلاق. نظرًا لتسخين العمود المجوف والحزام المجوف من الداخل بالإضافة إلى تسخين الغلاف، ولأن التجفيف يتم في ظروف تفريغ الهواء، فإن كفاءة التجفيف عالية جدًا.

بعد التجفيف، افتح منفذ التفريغ السريع في الجزء السفلي من الجهاز، وقم بتدوير العمود المجوف والشريط المجوف عكس اتجاه عقارب الساعة (بالنظر من الأعلى)، وسيتم دفع المواد المجففة الموجودة في الجهاز تلقائيًا إلى منفذ التفريغ. وبهذا تكون عمليات التفاعل والترشيح والغسل والتجفيف قد اكتملت لدفعة من المواد.

تُصنف وحدة الغسيل والتجفيف ثلاثية الوظائف، ذات الأسطوانة المخروطية الثابتة العمودية، التي طورتها وأنتجتها شركة ووشي تشانغهوا للآلات، ضمن المعدات عالية التقنية، وتتميز بالمزايا التالية:

1. التشغيل المغلق، حيث يتم إكمال عمليات متعددة في نفس المعدات، مما يقلل من تأثير الغبار والكائنات الحية الدقيقة على جودة المواد، ويقلل من فقدان المواد القيمة، وبالتالي تحسين جودة المنتج والإنتاج.

2. تقليل روابط نقل المواد، وخاصة نقل كعكات الترشيح، وتقصير دورة الإنتاج وزيادة الطاقة الإنتاجية.

3. يمكن إجراء عمليات الترشيح والغسيل تحت الفراغ أو الضغط، وتكون عملية التشغيل مرنة وسهلة التحكم.

4. لمعالجة المواد الخطرة القابلة للاشتعال أو المتفجرة أو السامة أو شديدة السمية، والحد من التلوث البيئي، وتحسين بيئة العمل وضمان التشغيل الآمن.

5. تقصير العملية، وتقليل المعدات، وتقليل مساحة ورشة العمل، وتقليل استثمار المشروع.

تطبيق صناعي ثلاثي الوظائف: غسيل وتجفيف مرشح مخروطي أسطواني رأسي ثابت

إن الأسطوانة الثابتة العمودية الثلاثية في واحد، والمرشح المخروطي، والغسيل والتجفيف عبارة عن هيكل مغلق بالكامل، ويتم تشغيلها بشكل متقطع، ويتم استخدام الترشيح الفراغي والتسخين والتجفيف لإزالة المذيبات، وهي مناسبة بشكل خاص للتعامل مع المنتجات القابلة للاشتعال أو المتفجرة أو السامة أو شديدة السمية، والمنتجات القيمة، بالإضافة إلى الأطعمة الشهية والمنتجات البيولوجية والأدوية التي لا يُسمح بتلوثها.