تطبيق مجفف مرشح نوتش المحرّك المصنوع من سبيكة هاستيلوي ("معدات ثلاثية في واحد") في ظروف التآكل الشديد

في السنوات العشر الماضية، ومع التطور السريع للصناعات الدوائية والكيميائية، وفي ظل ظروف التآكل القاسية، مثل البتروكيماويات، وإزالة الكبريت من غازات المداخن، والكيمياء الفلورية، واللب والورق، وتطبيقات الفضاء، والبيئات الحمضية وغيرها من المجالات الصناعية، تم استخدام مواد هاستيلوي على نطاق أوسع.

تستخدم شركة WUXI ZHANGHUA لمعدات صناعة الأدوية مواد Hastelloy المتطورة المقاومة للتآكل في تصنيع المكونات الرئيسية لمجفف الترشيح ذي المحرك (جهاز متعدد الوظائف "ثلاثة في واحد")، بدلاً من المواد التقليدية المقاومة للتآكل. ونظرًا لأداء Hastelloy المتميز، يمكن استخدامه على نطاق واسع في مختلف الظروف القاسية غير المتوقعة، مما يقلل من الحاجة إلى الصيانة غير المجدولة. كما يتميز Hastelloy بسهولة التصنيع واللحام، مما يُسهّل الصيانة في الموقع.

كيف يعمل مجفف الترشيح ذو المحرك (جهاز متعدد الوظائف ثلاثي الوظائف): في وعاء مغلق، يتم فصل خليط المواد الصلبة والسائلة بعد التبلور إلى مواد صلبة وسائلة بفعل فرق الضغط قبل وبعد كعكة الترشيح، ثم يتم ترشيحه ← غسله بالمعلق ← إعادة ترشيحه ← إعادة غسله بالمعلق ← ترشيحه أو ترشيحه بالضغط ← تجفيفه، إلخ. تتمثل عملية الترشيح الأولي وإعادة الترشيح بعد التنظيف في تمرير معلق البلورات والسوائل المختلط عبر شبكة مسامية مسامية عن طريق الترشيح بالضغط أو الترشيح بالشفط، بحيث يتم احتجاز البلورات (الجسيمات الصلبة) على وسط الترشيح، ويتم عزل السائل الأصلي عند مروره عبر الوسط.

في الوقت نفسه، خلال مرحلة التجفيف في مجفف الترشيح ذي المحرك المتحرك، تُسخّن كعكة الترشيح لتبخير الرطوبة بسرعة، ثم تُجفف. وتُسرّع عملية التبخر باستخدام الفراغ داخل الجهاز، وتُزال الرطوبة المتبخرة بإضافة النيتروجين المعالج ومواد أخرى، مما يُسرّع عملية التجفيف ويُحسّن كفاءتها. ونظرًا لاستخدام هذا الجهاز على نطاق واسع في الصناعات الدوائية والكيميائية والمبيدات الحشرية والغذائية وغيرها، ستُعالج الشركات المختلفة موادًا متنوعة داخله. لذا، يجب أن يكون الهيكل الداخلي للجهاز مقاومًا للتآكل الناتج عن مختلف المواد الخام الدوائية والكيميائية تحت درجات حرارة وضغوط عالية. وبالمقارنة مع مواد مقاومة التآكل الأخرى، أظهرت سبيكة هاستيلوي أداءً أفضل، وهي الأنسب لمجفف الترشيح ذي المحرك المتحرك.

يوجد حاليًا نوعان من المواد المقاومة للتآكل: مواد غير معدنية ومواد معدنية. تشمل المواد غير المعدنية السيراميك، والبلاستيك المقوى بالألياف الزجاجية، والمينا، والجرافيت، والبلاستيك، وغيرها. تتميز هذه المواد بمقاومتها العالية للتآكل، بينما تشمل عيوبها ما يلي: 1) عدم قدرتها على تحمل درجات حرارة أعلى من 200 درجة مئوية والضغط العالي؛ 2) عدم إمكانية لحامها؛ 3) ارتفاع تكاليف صيانتها؛ 4) اقتصار استخدامها على تصنيع معدات صغيرة نسبيًا، مما يجعلها غير مناسبة لمجففات مرشحات نوتش ذات المحرك. أما المواد المعدنية المقاومة للتآكل فتشمل سبائك الحديد (الفولاذ المقاوم للصدأ)، وسبائك النيكل، والمعادن النشطة، ومنها سبيكة هاستيلوي، وهي نوع من سبائك النيكل عالية الجودة.

تُستخدم سبائك Hastelloy B (B-2، B-3) و Hastelloy C (C-22، C-276) بشكل شائع، نظرًا لأدائها الجيد في مقاومة التآكل في ظروف الأحماض العضوية وغير العضوية غير المؤكسدة، بما في ذلك حمض الكبريتيك المخفف عند 70 درجة مئوية، وجميع تركيزات حمض الهيدروكلوريك، وحمض الفوسفوريك، وحمض الأسيتيك، وحمض الفورميك، وحتى حمض الهيدروكلوريك المركز.

يتميز هاستيلوي بثباته في المحاليل الكاوية والقلوية، وكذلك في الوسائط العضوية ومياه البحر.

بالنسبة للسبائك القائمة على الحديد (الفولاذ المقاوم للصدأ)، بغض النظر عن نوعها، سواء كانت من سلسلة الفولاذ المقاوم للصدأ العادية 300 (304، 316L، إلخ)، أو الفولاذ المقاوم للصدأ الأوستنيتي (904L، 254SMO، إلخ) مع مقاومة أفضل نسبياً للتآكل، أو الفولاذ المزدوج (2205، 2507، إلخ)، أو سلسلة سبائك النحاس 20، فإن أداء مقاومة التآكل الإجمالي لها ليس جيداً مثل أداء سبائك النيكل (هاستيلوي)، وتكون هذه الفجوة واضحة بشكل خاص في البيئات المختزلة، وبيئات الأحماض المختلطة المعقدة، والمحاليل التي تحتوي على أيونات الهاليد.

على الرغم من أن المعادن النشطة (التيتانيوم، الزركونيوم، التنتالوم) تتمتع بمقاومة عالية للتآكل، وخاصةً التيتانيوم الذي يُستخدم على نطاق واسع في الصين، كبديلٍ رئيسي للفولاذ المقاوم للصدأ الذي لا يتحمل البيئات المسببة للتآكل. مع ذلك، يوفر التيتانيوم عادةً طبقةً كثيفةً من الأكسيد، مما يجعله عرضةً للتآكل في الظروف التي تتطلب قدرةً عاليةً على الاختزال أو إحكامًا شديدًا (نقص الأكسجين) (مثل حواف الفلنجات وأسطح منع التسرب في الحشيات). إضافةً إلى ذلك، لا يُمكن استخدامه في درجات حرارة تتجاوز 300 درجة مئوية. أما الزركونيوم والتنتالوم، فرغم مقاومتهما للتآكل، إلا أن ارتفاع سعرهما، وعدم إمكانية استخدام جميع المعادن النشطة في البيئات المحتوية على الفلور، يحدّ من استخدامهما.

بالمقارنة، تتمتع سبائك النيكل بمزايا أكثر. فنظرًا لبنية النيكل المكعبة ذات المراكز الوجهية، فإن استقراره البلوري يسمح له باستيعاب عناصر سبائكية أكثر (مثل الكروم والموليبدينوم وغيرها) مقارنةً بسبائك الحديد، مما يجعله مناسبًا لمختلف البيئات. إضافةً إلى ذلك، يتميز النيكل بمقاومته العالية للتآكل، وخاصةً مقاومته للتآكل الإجهادي الناتج عن أيونات الكلوريد، والتي لا تُضاهى بأيونات الفولاذ المقاوم للصدأ. يمكن استخدام معظم أنواع الهاستيلوي في نطاق أوسع من البيئات ودرجات الحرارة، كما أنها من المعادن القليلة التي تقاوم أيونات الفلوريد. الهاستيلوي سبيكة أساسها النيكل، لكنها تختلف عن النيكل النقي العادي (Ni200) والمونيل. فهي تستخدم الكروم والموليبدينوم كعنصر سبائكي رئيسي لتحسين قابليتها للتكيف مع مختلف الوسائط ودرجات الحرارة، وقد أُجريت عليها تحسينات خاصة لتناسب مختلف الصناعات.

في الختام، يستخدم مجفف الترشيح ذو المحرك المتحرك (جهاز متعدد الوظائف "ثلاثة في واحد") من إنتاج شركة ZHANGHUA مادة Hastelloy كمادة أساسية، مما يضمن إمكانية ترشيح وغسل وتجفيف مختلف المواد الكيميائية بأمان في ظروف درجات الحرارة والضغط العاليين والتآكل الشديد، ويُحسّن من قدرة الجهاز على التحمل وكفاءة عمله، ويقلل من الصيانة غير المخطط لها والتكاليف المختلفة، ويلعب دورًا هامًا في زيادة الطاقة الإنتاجية وتحقيق هوامش ربح أكبر للشركات. لذا، يُعدّ تطوير وتحديث هذا النوع من مجففات الترشيح ذات المحرك المتحرك أمرًا بالغ الأهمية لاكتساب حصة سوقية في مجال معدات الصناعات الدوائية والكيميائية.