نظام التبلور بالتبخير MVR لكلوريد الصوديوم 3 طن/ساعة للصناعات الكيميائية الدقيقة

أولا: خلفية المشروع

كلوريد الصوديوم مُنتج ثانوي شائع عالي الملوحة في عمليات إنتاج المواد الكيميائية الدقيقة، ويشارك بشكل متكرر في تفاعلات كيميائية مُختلفة. ولا يقتصر التصريف المباشر لمياه الصرف الصحي الناتجة عنه على تلويث البيئات المائية وتملح التربة، بل يُؤدي أيضًا إلى هدر كبير لموارد الملح الصناعية. في ظل اللوائح البيئية المُتزايدة الصرامة ومتطلبات التنمية المستدامة، يحتاج عملاء شركة كانغكينفي للمواد الكيميائية الدقيقة بشكل عاجل إلى حل مُتطور قادر على معالجة مياه الصرف الصحي عالية الملوحة بكفاءة واستقرار، وتحقيق استعادة موارد الملح واستغلالها.

II.الحل

التزامًا بمفهوم الاقتصاد الدائري المتمثل في "تحويل النفايات إلى كنز"، صممت شركة كانغكينفي ووفرت نظامًا لتبلور تبخر كلوريد الصوديوم بتقنية إعادة الضغط الميكانيكي للبخار (MVR) بسعة معالجة تبلغ 3 أطنان/ساعة. يستخدم هذا النظام تقنية إعادة الضغط الميكانيكي للبخار الناضج (MVR)، ويتحكم بدقة في خصائص تبلور كلوريد الصوديوم، محققًا بذلك استعادة كلوريد الصوديوم عالي النقاء وتصريف مياه الصرف الصحي شبه الصفري.

ثالثًا: مزايا النظام الأساسي

١. تبلور الملح عالي الجودة والاستفادة من الموارد: الهدف الأساسي لنظام التبخير MVR هذا هو إنتاج بلورات كلوريد الصوديوم عالية النقاء. من خلال التحكم الدقيق في تشبع حجرة التبخير واستخدام تصميم فريد للمبلورات، يُعزز النظام بفعالية النمو المنتظم لنوى البلورات ويمنع تكوين البلورات الدقيقة، مما يُنتج في النهاية منتجات كلوريد الصوديوم ذات حجم جسيمات موحد ونقاء يُلبي معايير الملح الصناعي. يمكن بيع هذه المنتجات مباشرةً كمواد خام صناعية، مما يُحقق تحولاً من "معالجة النفايات" إلى "إنتاج المنتجات".

٢. تصميم مُحسّن لمكافحة التكلس والتنظيف: على الرغم من أن كلوريد الصوديوم أقل عرضة للتكلس مقارنةً بكلوريد الكالسيوم، إلا أن هذه الميزة لا تزال مهمة في التشغيل طويل الأمد. يستخدم هذا النظام تقنية أوسلو لتبلور الماء أو جهاز تبلور خارجي مُشابه، مما يسمح للبلورات بالنمو في حالة تعليق كامل داخل جهاز التبلور، مما يُقلل من الترسب على سطح التسخين. وفي الوقت نفسه، زُوّد النظام بوظيفة التنظيف التلقائي المباشر (CIP)، التي تُنظف أنابيب التبادل الحراري دوريًا، مما يُزيل آثار التكلس بسهولة، ويضمن كفاءة نقل الحرارة واستمرارية التشغيل.

٣. كفاءة طاقة عالية: يدمج هذا النظام تقنية ضغط المضخات الحرارية عالية الكفاءة مع جهاز تسخين مسبق متعدد المراحل، حيث يستعيد ويضغط كل البخار الثانوي الناتج عن عملية التبخير كمصدر حرارة وحيد للنظام. وبالمقارنة مع أجهزة التبخير ثلاثية التأثير التقليدية، يوفر هذا النظام أكثر من ٦٠٪ من الطاقة. أما بالنسبة للأنظمة التي تصل قدرتها الإنتاجية إلى ٣ أطنان/ساعة، فيمكن تحقيق وفورات سنوية كبيرة في تكاليف البخار، مما يُقلل بشكل كبير من فترة استرداد الاستثمار.

٤. تكامل عالي وتحكم آلي: يدمج النظام نظام تحكم آلي PLC، مما يتيح تحكمًا دقيقًا في العملية بأكملها، بدءًا من التغذية، والتبخير، والتبلور، والطرد المركزي، ووصولًا إلى التفريغ. يحافظ النظام تلقائيًا على نطاق التشبع الفائق الأمثل، مما يضمن جودة بلورات مستقرة، ويتيح تشغيل/إيقاف وتشخيص الأعطال بضغطة زر واحدة. هذا يقلل بشكل كبير من الاعتماد على خبرة المشغل، ويضمن استقرار الإنتاج وتجانس المنتج.

٥. فوائد بيئية شاملة: يُنتج النظام في النهاية جزأين: بلورات كلوريد الصوديوم عالية النقاء ومكثفات نقية. بعد معالجة بسيطة، يُمكن استخدام المكثفات كمياه معالجة عالية الجودة لعمليات التبريد أو التنظيف في المصانع، مما يُحقق "صفر تصريف" لمياه الصرف الصحي، ويحافظ على موارد المياه العذبة القيّمة، وبالتالي يُحقق فوائد بيئية كبيرة.

IV.نظرة عامة على عملية النظام

1. المعالجة المسبقة والتسخين المسبق: بعد ضبط الرقم الهيدروجيني والترشيح، يدخل السائل المغذي إلى سخان مسبق متعدد المراحل، حيث يتبادل الحرارة مع السائل المركز والمكثف الذي ينتجه النظام، ويستعيد الحرارة المهدرة بالكامل.

٢. التبلور التبخيري بالإصلاح الميكانيكي بالبخار: تدخل المادة المسخنة مسبقًا إلى مبخر ذي دوران قسري، حيث تُسخّن بواسطة بخار ثانوي مضغوط داخل أنابيب التبادل الحراري. بعد ذلك، يُبخّر المحلول في حجرة فصل التبخير، مُولّدًا بخارًا ثانويًا.

٣. نمو البلورات وتصنيفها: يدخل المحلول المُركّز المُشبّع إلى مُبلور أوسلو، حيث تنمو البلورات الصغيرة مُعلّقةً، بينما تستقر البلورات الأكبر في القاع. يضمن هذا التصنيف بفعالية اتساق حجم جسيمات الملح.

٤. فصل المواد الصلبة والسائلة وتجفيفها: يُفرَّغ خليط البلورات من قاع وحدة التبلور، ويدخل إلى جهاز طرد مركزي لتجفيفه، ليُنتَج الملح الرطب. يُمكن تجفيف الملح الرطب باستخدام مجفف سرير مُميَّع للحصول على الملح المجفف النهائي.

5. دورة البخار والتكثيف: يتم ضغط البخار الثانوي الناتج عن التبخر وتسخينه بواسطة ضاغط.