مُبلور DTB

مبدأ العمل

1. عملية التداول: 

• يُضاف محلول التغذية المشبع الساخن من أسفل أنبوب التوزيع، ويخلط مع السائل الأم المحتوي على بلورات صغيرة. ثم يُضخ هذا الخليط إلى السخان (أو المبرد، حسب طريقة التبلور).

  يدخل المحلول المختلط إلى المُبلور من أسفل أنبوب التوجيه، ويتم نقله إلى أعلى إلى سطح السائل بواسطة مروحة تدور ببطء (أو محرك).

• يتبخر المحلول ويبرد عند سطح السائل (أو يبرد طبيعيًا)، ليصل إلى حالة تشبع فائق. تترسب المادة المذابة على سطح البلورات المعلقة، مما يُعزز نمو البلورات.

• ينحدر الملاط البلوري على طول الفجوة الحلقية بين أنبوب التوجيه وجسم المُبلور. تستقر جزيئات البلورات الكبيرة في القاع، بينما تدخل الجزيئات الصغيرة منطقة الترسيب مع السائل الأم.

2. التحكم في البلورات الدقيقة: 

يُركَّب جهاز لإزالة البلورات الدقيقة (مثل عمود غربلة) خارج منطقة الترسيب. ومن خلال التصنيف الهيدروليكي، تُعاد الجسيمات الصغيرة إلى منطقة التبلور مع السائل الأم لمواصلة النمو، أو تُذاب نوى البلورات الدقيقة الزائدة، مما يضمن تجانس حجم جسيمات البلورات.

3. إدارة التشبع الفائق: 

الحفاظ على تشبع فائق مستقر عن طريق التحكم في معدل التبخر (تبخر الفلاش الفراغي) أو درجة حرارة التبريد لتجنب التبلور التلقائي وتعزيز نمو البلورات بدلاً من تكوين نوى جديدة.

الهيكل الأساسي والمكونات

1. دليل التدفق: مثبت في المنتصف، عادةً بتصميم ذو قطر متغير (أضيق في الأسفل وأوسع في الأعلى)، يوجه دوران الملاط البلوري، مما يخلق بيئة هيدروديناميكية مستقرة ويقلل من تناثر الماء وتبلور السطح.

2. الحاجز: يفصل منطقة التبلور عن منطقة الاستقرار، ويتحكم في سرعة السائل، ويعزز تصنيف البلورات.

3. نظام التحريك: يعمل المحرك المدمج من نوع المروحة بسرعة منخفضة لمنع ترسب البلورات أثناء قيادة الدورة الدموية.

4. عمود الفصل: يقع في أسفل وحدة التبلور، ويستخدم اختلافات الكثافة للتصنيف الهيدروليكي، ويفصل الجسيمات ذات الأحجام المختلفة.

5. المبادل الحراري: يمكن دمجه مع مبرد أو مبخر لتحقيق التبلور التبريدي أو التبلور التبخيري.

6. جهاز إزالة البلورات الدقيقة: مثل منطقة الترسيب وتصميم أنبوب الدورة الدموية، يذيب أو يعيد تدوير البلورات الدقيقة، مما يحسن توزيع حجم الجسيمات.

المزايا الرئيسية:

1. نقل الحرارة والكتلة بكفاءة عالية: يعمل تصميم الدورة الداخلية على تقصير مسار نقل الحرارة، وإزالة الحرارة والمواد المذابة بسرعة.

2. جودة الكريستال العالية: منطقة التشبع الفائقة الموحدة وآلية التحكم في الكريستال الدقيق تضمن حجم الجسيمات الموحد والنقاء العالي.

3. استهلاك منخفض للطاقة: محرك مدمج ذو مقاومة منخفضة وقوة دفع منخفضة للدوران؛ المبادل الحراري غير التلامسي (على سبيل المثال، التبخر الفوري بالفراغ) يقلل من الترسب والصيانة.

4. الأتمتة المستمرة: يضبط نظام التحكم PLC تلقائيًا المعلمات مثل درجة الحرارة والسرعة ومستوى السائل، مما يسهل التشغيل.

5. قدرة تكيف قوية: مناسبة لأنظمة التبلور المختلفة (على سبيل المثال، التبلور بالتبريد، التبلور بالتبخير)، مما يوفر مرونة عالية السعة، ومساحة صغيرة، وقدرة على التركيب في الهواء الطلق.

6. السلامة: يمنع التصميم المحكم تسرب المواد الضارة، مما يضمن بيئة إنتاج مستقرة.

التطبيقات

1. المنتجات النموذجية: 

نترات البوتاسيوم، كلوريد الأمونيوم، فوسفات الصوديوم، حمض البوريك، الأحماض الأمينية (مثل حمض الأسبارتيك)، كبريتات المغنيسيوم، كبريتات الصوديوم اللامائية، إلخ.

2. القطاعات الصناعية:

• المواد الكيميائية: إنتاج الأملاح غير العضوية عالية النقاء وأملاح الأحماض العضوية.

• المستحضرات الصيدلانية: تبلور وفصل المكونات الفعالة لضمان نقاء الدواء.

• الغذاء: مثل تبلور السكر وإنتاج المواد المضافة إلى الأغذية.

• المبيدات الحشرية: تبلور المواد الوسيطة للمبيدات الحشرية.

النقاط الفنية الرئيسية

1. التحكم في معلمات التشغيل: تحتاج شدة التبخر ودرجة حرارة التبلور وسرعة التحريك ومعدل الدورة إلى تعديل دقيق لتجنب تقلبات التشبع الزائد.

2. تحسين تصميم المعدات: يؤثر حجم أنبوب التوجيه وموضع الحواجز بشكل مباشر على توزيع السوائل ويجب تخصيصها وفقًا لخصائص المواد.

3. إدارة البلورات الدقيقة: يجب أن يتطابق تصميم منطقة الترسيب وعمود الفصل مع فرق الكثافة بين البلورات والمحلول الأم لضمان كفاءة التصنيف.

يتميز جهاز التبلور DTB، بفضل أنبوب التوجيه الفريد وهيكل الحاجز، ونظام الدوران الفعال، وآلية التحكم في البلورات الدقيقة، بمزايا كبيرة في مجال التبلور المستمر. كما أن استهلاكه المنخفض للطاقة، وأتمتته العالية، وتجانسه في المنتج، يجعله جهازًا أساسيًا في عمليات التبلور في صناعات مثل الكيمياء والأدوية، وهو مناسب بشكل خاص للحالات التي تتطلب متطلبات صارمة لحجم جسيمات البلورات ونقائها.