معدات تحسين لغلاية غسيل راتنج البولي إيثر إيثر كيتون (PEEK) - نظام ترشيح وغسيل - مجفف ثلاثي الوظائف

بولي إيثر إيثر كيتون (PEEK) هو بلاستيك هندسي خاص يتميز بمقاومة عالية للحرارة، وهي أعلى مقاومة للحرارة بين اللدائن الحرارية، كما يتمتع بقوة ميكانيكية وخصائص كهربائية ومقاومة للإشعاع ممتازة. يمكن تشكيله بالبثق، كما يمكن معالجته بطرق مثل الحقن والضغط، بالإضافة إلى إمكانية تشكيل المقاطع باستخدام طرق المعالجة الميكانيكية. يُستخدم PEEK على نطاق واسع في صناعات متخصصة، مثل قطع غيار الطائرات، والقطع الميكانيكية الخاصة، والقطع الهيكلية العسكرية، والقطع الإلكترونية العسكرية، والطاقة النووية، وغيرها من المجالات التقنية المتقدمة.

نظرًا لاحتواء بولي إيثر إيثر كيتون المُنتَج مباشرةً على كمية كبيرة من الأيونات غير العضوية، فإن وجود هذه الأيونات عند استخدامه في التطبيقات الإلكترونية والكهربائية يُقلل من كفاءة عزله، مما قد يُلحق الضرر بأشباه الموصلات والمواد الموصلة أثناء الاستخدام. ويؤدي ذلك إلى التآكل، ثم التسرب أو تدهور أداء الجهاز، ما يُسبب انخفاضًا في استقراره أو حتى تعطلّه. لذا، من الضروري تقليل محتوى الأيونات غير العضوية في بولي إيثر إيثر كيتون عند استخدامه في التطبيقات الإلكترونية والكهربائية.

عملية تكرير بولي إيثر إيثر كيتون (PEEK) - تحليل العملية الحالية

(1) عملية تكرير الأسيتون

يُنقل راتنج PEEK الخام من الصومعة إلى غلاية تكرير الأسيتون عبر نظام النقل الهوائي، ويُضاف إليه كمية محددة من الأسيتون بنسبة 95%. يُسخّن غلاية التكرير بشكل غير مباشر بالبخار إلى 56 درجة مئوية، مع التحريك المستمر عند درجة حرارة ثابتة. يُستخدم الأسيتون كعامل استخلاص لاستخلاص ثنائي فينيل سلفون الخام. بعد التحريك لفترة من الزمن، تتشكل طبقات المادة تلقائيًا؛ الطبقة العلوية عبارة عن محلول ثنائي فينيل سلفون في الأسيتون، والطبقة السفلية عبارة عن راتنج PEEK وفلوريد الصوديوم وكمية قليلة من ثنائي فينيل سلفون غير المذاب. يُضغط محلول الطبقة العلوية (الذي يحتوي على ثنائي فينيل سلفون والأسيتون) في غلاية تقطير الأسيتون (عند الضغط الجوي ودرجة حرارة 56 درجة مئوية) عبر مصفاة، ويُضاف الأسيتون إلى غلاية تكرير الأسيتون للاستخلاص (لإذابة ثنائي فينيل سلفون غير المذاب). تُكرر هذه العملية حوالي 8 مرات للحصول على راتنج PEEK عالي الجودة يحتوي على الملح. يُكثّف البخار الناتج من خزان تقطير الأسيتون بواسطة المكثفين الأولي والثانوي (بكفاءة تكثيف عميقة بالماء المتجمد تبلغ 90%)، ثم يُعاد الأسيتون السائل إلى خزان وسيط ويُعاد استخدامه في خزان التكرير. استُخدم الأسيتون المُعاد تدويره في أول 7 دورات من عملية تكرير الأسيتون، بينما استُخدم الأسيتون النقي في الدورة الأخيرة.

(2) عملية تنقية المياه

انقل راتنج PEEK المحتوي على الملح إلى غلاية تكرير المياه، وأضف كمية محددة من الماء منزوع الأيونات، وسخّن المزيج إلى 90 درجة مئوية، وحرّكه عند درجة حرارة ثابتة لمدة ساعة لإذابة فلوريد الصوديوم، ثم اتركه جانبًا لفترة. بعد ذلك، افتح صمام خزان تخزين المحلول الملحي عالي التركيز، وقم بضخ النيتروجين لترشيح فلوريد الصوديوم من غلاية تكرير المياه إلى خزان تخزين المحلول الملحي عالي التركيز، وكرر هذه العملية مرتين لإزالة معظم أملاح الصوديوم، ثم أغلق صمام خزان تخزين المحلول الملحي عالي التركيز. تُضخ مياه الصرف عالية الملوحة من الخزان إلى المبخر ثلاثي المراحل للتبخير تحت الضغط الجوي وتحلية المياه. يستخدم المبخر ثلاثي المراحل البخار كمصدر للحرارة.

أضف كمية صغيرة من محلول حمض الفوسفوريك إلى خزان تكرير المياه للشطف (حمض الفوسفوريك يستخدم بشكل أساسي لضبط درجة الحموضة)، وبعد التحريك والشطف، افتح صمام خزان حمض الفوسفوريك الوسيط، واستخدم النيتروجين لترشيح محلول حمض الفوسفوريك المخفف في خزان تكرير المياه إلى خزان حمض الفوسفوريك الوسيط لإعادة التدوير.

ثم أضف الماء منزوع الأيونات مرة أخرى إلى غلاية غسل الماء لمواصلة عملية التكرير (مع إضافة كمية صغيرة من فلوريد الصوديوم)، وتُكرر هذه العملية حوالي 6 مرات حتى تصل موصلية المحلول المائي إلى 10 ميكروسيمنز/سم. يُصرّف الراشح بعد هذه المرحلة من الغسل إلى خزان إعادة استخدام الماء المُكرّر. يمكن إعادة استخدام الماء منزوع الأيونات الموجود في خزان إعادة الاستخدام كماء مُنقّى في الدفعة التالية من المعالجة الأولية. يُزال راتنج PEEK الرطب من فلوريد الصوديوم للانتقال إلى الخطوة التالية.

(3) عملية الطرد المركزي

يتم نقل راتنج PEEK الرطب بعد تنقية المياه إلى جهاز طرد مركزي لإجراء عملية طرد مركزي محكمة الإغلاق للحصول على راتنج PEEK، والذي سيتم تجفيفه.

(4) عملية التجفيف

يتم نقل راتنج PEEK الرطب الذي تم طرده مركزيًا إلى مجفف فراغي دوار مزدوج المخروط عن طريق شفط الفراغ للتجفيف الفراغي (حوالي 140 درجة مئوية).

في عملية تكرير البولي إيثر إيثر كيتون (PEEK) الحالية، غالبًا ما تتضمن العملية عدة مراحل، مثل غسل المذيبات، والترشيح، والتسخين، والغسل بالماء، والتجفيف. تُنفذ هذه المراحل عادةً بواسطة غلايات التكرير، وغلايات الغسل بالماء، ومكابس الترشيح، أو معدات أخرى مثل المرشح الطارد المركزي، وخزان الغسيل، والمجفف. تعمل هذه المعدات بشكل مستقل، وتُربط هذه المعدات المختلفة معًا لتشكيل جهاز كبير ضمن عملية طويلة، حيث تُنقل المواد بينها عبر الأنابيب أو غيرها من الوسائل. لكل مرحلة من مراحل التكرير معداتها الخاصة، وهذه المعدات موزعة على نطاق واسع، وقد يؤدي أي تسرب في وصلاتها إلى تلوث المواد والبيئة.

للتغلب على عيوب تقنية تنقية البولي إيثر إيثر كيتون (PEEK) الحالية، طوّر ووشي تشانغ هوا جهازًا جديدًا متعدد الوظائف (رقم براءة الاختراع: ZL202022908020.2) يجمع بين الترشيح المخروطي والغسيل والتجفيف، ويلبي متطلبات عملية التنقية الأوتوماتيكية بالكامل. لا تقتصر مزايا هذه الطريقة على الحصول على بولي إيثر إيثر كيتون بمحتوى منخفض من الأيونات غير العضوية، بل تتيح أيضًا إعادة تدوير عامل المعالجة المستخدم في التنقية وإعادة استخدامه بكفاءة. وبالمقارنة مع الطرق الحالية، تتميز هذه الطريقة بتوفير الوقت والطاقة، كما تُنتج راتنج بولي إيثر إيثر كيتون عالي الجودة، بالإضافة إلى سهولة التشغيل وبساطة العملية.

فلتر مخروطي، غسيل وتجفيف، ميزات تقنية ثلاثية في جهاز واحد

(1) عملية نظام الإنتاج مغلقة بالكامل

بفضل التطبيق المبتكر لنظام نقل المواد المغلق بالكامل، يُمكن تحقيق عملية إنتاج مغلقة بالكامل، بدءًا من مرحلة التبلور وحتى نهاية التعبئة والتغليف. ويُعدّ نظام الترشيح المخروطي ثلاثي الوظائف، الذي يجمع بين الغسيل والتجفيف، نظامًا مغلقًا بالكامل، مما يجعل عملية الإنتاج أكثر توافقًا مع متطلبات ممارسات التصنيع الجيدة (GMP).

(2) السلامة وحماية البيئة

بفضل تصميمها المخروطي ثلاثي الوظائف المغلق بالكامل، يمكن تجنب تلوث هواء بيئة العمل بالمذيبات أثناء عملية الإنتاج، والحدّ من حوادث التسمم التي قد يتعرض لها العاملون نتيجة ملامسة المواد السامة. وتزداد أهمية هذه الميزة اليوم مع تزايد المطالبات بحماية البيئة وسلامة العمال.

(3) الغسيل عالي السرعة، لأن هذه المعدات يمكنها إعادة تقليب وتعليق كعكة الترشيح أثناء عملية الغسيل، بحيث يمكن غسل كعكة الترشيح بشكل كامل للغاية.

(4) يتم التشغيل تحت الضغط أو الفراغ لتحقيق فصل المواد الصلبة عن السائلة. عند الترشيح، تتوزع كعكة الترشيح بالتساوي، ويكون تأثير فصل المواد الصلبة عن السائلة جيدًا.

(5) عندما يتم تسخين المادة في الحاوية، فإنها تلتصق بالجدار الداخلي للحاوية وتدور من الأسفل إلى الأعلى مع شريط التسخين الداخلي إلى الجزء العلوي من الحاوية، ثم تدور في دوامات لأسفل على طول المحور الرئيسي.

يتم دائمًا توزيع المادة وتحريكها طوال عملية التجفيف، مما يضمن تسخينًا متوازنًا.

(6) إنتاج نظيف. يمكن تشغيل المرشح المخروطي، والغسيل، والتجفيف ثلاثي الوظائف بطريقة مغلقة، وهو مزود بجامع غبار لجمع الغبار الناتج بعد التجفيف بالكامل، مما يلبي متطلبات الإنتاج والتشغيل من حيث النظافة العالية.

(7) يتميز هذا النظام بإنتاجية عالية واستعادة كاملة للمذيبات. ولأن نظام الإنتاج بأكمله يعمل بنظام مغلق تمامًا، يمكن استعادة المواد والمذيبات بنسبة 100%، مما يمنع الهدر الناتج عن فقدان المواد أو تراكمها أو تبخر المذيبات، وهو ما يحقق فوائد اقتصادية كبيرة، لا سيما في معالجة المواد واستخدام المذيبات، وخاصة عند القيم العالية.

(8) درجة عالية من الأتمتة وسهولة التعلم.

تُنفذ كل عملية على مراحل، وتُطبق إجراءات السلامة بشكل كامل. يستطيع المشغلون إتمام العملية بعد تدريب بسيط، مما يقلل بشكل كبير من الجهد المبذول.

(9) بالنسبة للمواد شديدة التآكل، يمكن تبطين الجزء الداخلي من الجهاز بمواد مقاومة للتآكل. وتُصنع مكونات عمود التقليب، والمانع الميكانيكي، وصمام التفريغ الكروي من سبائك خاصة تتميز بمقاومة ممتازة للتآكل.

(10) يمكن إجراء التحريك والخلط والخفق في الجسم قبل الترشيح، ويمكن إجراء عمليات تكنولوجية مختلفة مثل التنظيف والتجديد والتجفيف في الجسم بعد الترشيح.

يتميز هذا النظام بتبسيط سير العمليات، وتحسين كفاءة الإنتاج، ومنع تلوث المواد، وسهولة استبدالها، والتكامل الميكانيكي والكهربائي. كما أنه يقلل بشكل كبير من مساحة المصنع اللازمة لعملية الإنتاج بأكملها، ويخفض تكلفة الاستثمار الأساسية للعملاء.