معدات تبخير وتبلور كلوريد الصوديوم

مبدأ العمل 

يعتمد جهاز تبلور كلوريد الصوديوم بالتبخير بشكل أساسي على مبدأ التبخير. فهو يسخّن محلولًا يحتوي على كلوريد الصوديوم، مما يؤدي إلى تبخر الماء، وبالتالي تبلور كلوريد الصوديوم. يحتوي الجهاز على نظام تسخين داخلي يتحكم بدقة في درجة حرارة التسخين ووقته لضمان تبخر كافٍ للماء في المحلول، مع منع التحلل المفرط أو احتراق كلوريد الصوديوم. كما أن الجهاز مزود بنظام تكثيف سريع لاستعادة الطاقة الحرارية المتولدة أثناء التبخير، مما يقلل من استهلاك الطاقة ويحسّن الكفاءة الاقتصادية.

أنواع المعدات

• مُبخِّرات التبخير متعددة التأثيرات: يستخدم هذا النوع مُبخِّرات متعددة متصلة على التوالي، مستفيدًا من البخار الثانوي الناتج عن التأثير السابق كمصدر حرارة للتأثير التالي، مما يُحسّن كفاءة الطاقة. ومن الأنواع الشائعة مُبخِّرات التبخير ثلاثية التأثيرات، التي تعتمد على عملية تبخير وتبلور متعددة المراحل لبلورة كلوريد الصوديوم تدريجيًا من مياه الصرف الصحي من خلال التركيز المستمر.

• جهاز التبلور بالتبخير MVR: يستخدم هذا النوع تقنية إعادة الضغط الميكانيكي للبخار لضغط البخار الثانوي الناتج أثناء التبخير، مما يؤدي إلى زيادة درجة حرارته وضغطه، ثم استخدامه كمصدر للحرارة، مما يؤدي إلى توفير كبير في الطاقة.

• جهاز التبلور بالتبخير بالدوران القسري: مناسب لمعالجة مياه الصرف الصحي عالية التركيز من كلوريد الصوديوم. يُحسّن كفاءة التبخير بنسبة 30%-50% من خلال مضخة الدوران القسري، مع خفض استهلاك الطاقة بنسبة 40%-60%.

سير العملية: 

• إذا أخذنا جهاز التبلور بالمبخر ثلاثي التأثير كمثال، فإن سير العملية يشمل:

• التيار المشترك: يتدفق المحلول والبخار في نفس الاتجاه. يُضخ سائل التغذية إلى التأثير الأول، ثم يتدفق تلقائيًا إلى التأثير التالي بناءً على فرق الضغط بينهما. يُضخ السائل النهائي من التأثير الأخير.

• عكس التيار: يُضخ سائل التغذية من التأثير الأخير إلى التأثيرات السابقة بالتتابع. يُفرَّغ السائل النهائي من التأثير الأول، ويتدفق سائل التغذية في الاتجاه المعاكس للبخار.

• التدفق المختلط: مزيج من العمليات المتزامنة والمعاكسة، يجمع مزايا كليهما مع تجنب عيوبهما. ومع ذلك، فهو معقد التشغيل ويتطلب درجة عالية من الأتمتة.

• التدفق المتوازي: يُنتج كل تأثير سائلًا نهائيًا، وتترسب البلورات في كل تأثير. يمكن فصل البلورات بسرعة. يُستخدم هذا عادةً لتبخير المحاليل المشبعة.

مميزات المعدات:

• سريع وموفر للطاقة: يؤدي تطبيق تقنية التبخر متعدد التأثيرات وتقنية MVR إلى تحسين كفاءة استخدام الطاقة بشكل كبير وتقليل استهلاك الطاقة.

• درجة عالية من الأتمتة: مجهزة بنظام التحكم PLC أو DCS، مما يحقق التشغيل الآلي الكامل، ويقلل التدخل اليدوي، ويحسن كفاءة الإنتاج.

• مقاومة قوية للتآكل: استخدام مواد مقاومة للتآكل مثل التيتانيوم والهاستيلوي، مما يطيل عمر المعدات.

• معدل استرداد الموارد العالي: معدل استرداد بلورات كلوريد الصوديوم ≥95%، النقاء ≥98%، تحقيق الاستفادة القصوى من الموارد.

سيناريوهات التطبيق: تُستخدم معدات التبلور بالتبخير لكلوريد الصوديوم على نطاق واسع في الصناعات الكيميائية والدوائية وحماية البيئة، وخاصةً لمعالجة مياه الصرف الصحي المحتوية على كلوريد الصوديوم، وتحقيق استخلاصه وإعادة استخدام موارد المياه. على سبيل المثال، في معالجة مياه الصرف الصحي عالية الملوحة، تفصل تقنية التبلور بالتبخير كلوريد الصوديوم عن مياه الصرف، مما يقلل الملوحة ويلبي معايير التصريف البيئي.