مجفف رذاذ في الصناعة الكيميائية

أنواع مجففات الرش في المواد الكيميائية

مجفف الرش في المواد الكيميائية هو آلة تجفيف صناعية يمكن استخدامها في مجموعة واسعة من المواد الكيميائية، بما في ذلك المنظفات، وفوسفات الأمونيوم، وحمض الكبريتيك (الأسمدة)، والتلك، وكربونات الصوديوم، وصمغ العرب، إلخ. فيما يلي وصف موجز لبعض الصناعات والمواد الكيميائية التي تستخدم مجففات الرش:

• الغذاء والتغذية:

  تستخدم مجففات الرش الكيميائية لصنع منتجات غذائية ومكملات غذائية، مثل القهوة المجففة بالرش، ومنتجات الألبان (مثل حليب البودرة وبروتين مصل اللبن)، والنشا، والبيض، والتوابل، والنكهات. كما أنها تنتج إضافات غذائية كيميائية مثل المستحلبات، والأحماض الغذائية، ومضادات الأكسدة.

• الصيدلة:

  تستخدم مجففات الرش الكيميائية لإنتاج الأدوية المجففة بالرش، والمكونات النشطة، والمواد الحاملة (مثل اللاكتوز والسليلوز) في أشكال جرعات صلبة، مثل الأقراص والمستنشقات.

• تصنيع المواد الكيميائية:

  تستخدم مجففات الرش الكيميائية للمواد الكيميائية مثل المبيدات الحشرية، ومبيدات الأعشاب، والأسمدة، والمواد الكيميائية الزراعية الأخرى، والمواد الكيميائية غير العضوية والعضوية (مثل الزيوليت والفوسفات والسيليكات)، والمواد الكيميائية المتخصصة (مثل النانومواد، وامتصاصات البوليمر، ومضادات الرغوة).

  على سبيل المثال، في صناعة تصنيع الأصباغ، فإن مجفف الرش الخاص بالأصباغ يعد جزءًا أساسيًا من الآلات. تتمثل الوظيفة الرئيسية لهذه الآلة في تحويل محاليل الأصباغ السائلة أو التعليق إلى مساحيق دقيقة وجافة يمكن استخدامها بسهولة وذوبانها في الماء، مما يجعلها مناسبة لمجموعة متنوعة من التطبيقات. تتضمن العملية رش محلول الصباغ في غرفة هواء ساخنة، حيث يتبخر الرطوبة بسرعة، تاركًا مسحوقًا جافًا.

• مواد البناء:

  تستخدم مجففات الرش الكيميائية لإنتاج مواد البناء، بما في ذلك الأسمنت (لتقوية الأسمنت والخصائص البوزولانية)، والبوليمرات المجففة بالرش، ومواد الربط، بالإضافة إلى المعادن غير العضوية (مثل الجبس، والجير، ورماد السيليكا).

• النسيج والألياف:

  تستخدم صناعات النسيج والألياف مجففات الرش الكيميائية لإنتاج الألياف الاصطناعية (مثل البوليستر والنايلون) وألياف المواد الأخرى (مثل السليلوز والألياف القائمة على البروتين).

• مستحضرات التجميل والعناية الشخصية:

  تستخدم مجففات الرش الكيميائية لمعالجة المسحوق الناعم، مثل العطور والروائح المجففة بالرش، والفيتامينات المجففة بالرش والمكملات المغلفة، والمواد السطحية، ومنتجات العناية الشخصية الصلبة.

• المعادن والمساحيق:

  يعتمد إنتاج مسحوق المعادن بشكل كبير على مجففات الرش الكيميائية، المسؤولة عن إنشاء منتجات معدنية مسحوقية، بما في ذلك التلك والجبس والكربونات، بالإضافة إلى مساحيق معدنية متخصصة تُستخدم في صناعات مثل الإلكترونيات والسيراميك. تشمل الأمثلة التمثيلية الزيوليت والسليكا وثاني أكسيد التيتانيوم.

المواصفات والصيانة لمجفف الرش في المواد الكيميائية

المواصفات

• تدفق الهواء: عادةً ما تتمتع مجففات الرش بثلاثة أنواع من تدفقات الهواء: متزامنة، مضاد للتدفق، مختلط. يجب اختيار تدفق الهواء المحدد بناءً على خصائص المادة ومتطلبات المعالجة.
• الضغط: يتم التعبير عن ضغط التشغيل لمجفف الرش عادةً من حيث الضغط الجوي (1 ضغط جوي = 101325 باسكال). ضغوط مجففات الرش الشائعة هي 0.1-0.5 ميجا باسكال. يمكن أن يؤدي الضغط العالي إلى زيادة نقطة الغليان ومعدل التبخر، لكنه سيؤدي أيضًا إلى زيادة تكلفة المعدات واستهلاك الطاقة.
• درجة الحرارة: تتراوح درجة حرارة مدخل مجففات الرش من 150-600 درجة مئوية، وتتراوح درجة حرارة المخرج من 50-300 درجة مئوية. يجب ضبط درجة الحرارة وفقًا لخصائص المواد المراد تجفيفها وسرعة التجفيف المطلوبة.
• حجم الجسيمات: عادةً ما يتراوح حجم الجسيمات للمسحوق الذي يمكن لآلة تجفيف الرش معالجته بين 0.1-1000 ميكرون. يجب تحديد توزيع حجم الجسيمات وفقًا لمجال التطبيق ومتطلبات العميل.
• إنتاجية: إنتاجية مجفف الرش هي قدرة معالجته، والتي تُقاس عادةً بالكيلوجرام/الساعة أو الطن/العام. من الضروري مراعاة عوامل مثل محتوى الرطوبة وخصائص المواد المراد تجفيفها، ووقت التجفيف، وكفاءة التشغيل لتحديد النموذج والحجم المناسبين.

الصيانة

• التفتيش الروتيني: تحقق من مظهر المعدات وبنيتها، وتأكد من عدم وجود تلف أو تشوه أو تمدد. انتبه للتحقق مما إذا كانت حالة اتصال الأنابيب والصمامات موثوقة، وتجنب التسرب أو الانسداد.
• التشحيم والزيت: قم بتشحيم المعدات وزيتها بانتظام، خاصةً المحامل وآلية النقل، إلخ. حدد شحم التشحيم أو الزيت المناسب وفقًا لدليل المعدات.
• التنظيف: نظف المعدات بانتظام، وأزل البقايا والأوساخ الموجودة على السطح. أيضًا، نظف المرشحات والغسالات للتأكد من عمل نظام التهوية والاستخلاص بشكل صحيح.
• استبدال الأجزاء البالية: استبدل الأجزاء البالية بانتظام، مثل الأختام والمحامل، إلخ، وتحقق من حالة البلى واستبدلها في الوقت المناسب إذا كانت بالية بشكل مفرط.
• التعديل والقياس: قم بتعديل المعدات وقياسها بشكل دوري، وتأكد من أن معلمات التشغيل، مثل درجة الحرارة والضغط وتدفق الهواء، إلخ، في النطاق المناسب.
• فحص السلامة: تحقق بانتظام من أجهزة السلامة وخزانات الضغط للمعدات، وتأكد من أن أجهزة السلامة مثل صمامات تخفيف الضغط وحماية الحمل الزائد تعمل بشكل صحيح. قم بإجراء فحوصات سلامة دورية لخزانات الضغط، وتأكد من امتثالها لوائح السلامة.

سيناريوهات تطبيق مجفف الرش في المواد الكيميائية

• صناعة المواد الكيميائية الدقيقة:

  في تنقية المواد الكيميائية، يتم تجفيف وتنقية مواد ذات أشكال مختلفة، مثل الأكريلات والمواد العضوية المعقدة والفوسفور، باستخدام مجففات الرش الكيميائية لتحسين الوصول ونقاوة المحتوى.

• إضافات غذائية:

  بالإضافة إلى قيمتها الغذائية الأساسية، تركز صناعة الأغذية المصنعة بشكل متزايد على جوانب الاستهلاك الأخرى. على سبيل المثال، يجب أن تتضمن نكهات وتخصيب منتجات اللحوم المصنعة ومنتجات الألبان والكتان تجفيف ومعالجة جزيئات الببتيد والبروتين. لذلك، فإن تطبيق مجفف الرش الكيميائي لإنشاء نكهات مجهرية، ومضادات الأكسدة، ومستحلبات الطعام، وحمض الستريك المسحوق، وسترينات الصوديوم، والإضافات الأخرى يمكن أن يساعد في زيادة العمر الافتراضي وتحسين النكهات.

• المبيدات الحشرية ومبيدات الأعشاب:

  كأساس للزراعة الحديثة، تؤثر نقاوة وفعالية المبيدات الحشرية ومبيدات الأعشاب بشكل مباشر على جودة ناتج المحاصيل. تُستخدم مجففات الرش الكيميائية لإنتاج جسيمات صلبة من المبيدات الحشرية ومبيدات الأعشاب، مثل احتجاز المكونات النشطة، وحمايتها من التدهور، وتحسين قابلية انتشارها وذوبانها.

• مستحضرات التجميل ومنتجات العناية الشخصية:

  في عملية إنتاج أحمر الشفاه والمساحيق والمؤسسات، يجب استخدام جميع أنواع المنظفات والمواد الحافظة والمواد الكيميائية الوظيفية، مما يتطلب مساعدة مجفف الرش الكيميائي لاحتواء الزيوت العطرية والزيوت الأساسية وفيتامين الزيت وتحويلها إلى مسحوق ناعم صلب.

• صناعة الأدوية:

  تُستخدم مجففات الرش الكيميائية على نطاق واسع في قطاع الأدوية لتجفيف ومعالجة الأدوية والمكونات النشطة، بما في ذلك المضادات الحيوية والفيتامينات والمركبات الطبية. كما تلعب دورًا حاسمًا في إنتاج الكبسولات المجهرية والجسيمات النانوية.

• معالجة المواد:

  يُستخدم تجفيف الرش الكيميائي لمعالجة وإنتاج مجموعة متنوعة من المواد، مثل الأصباغ، والسيراميك، والزيوليت، ومواد البوليمر. تخضع هذه المواد لتعديل خواصها لتلبية متطلبات تطبيقية متميزة.

• مواد البناء الكيميائية:

  تشمل مواد البناء الكيميائية مجموعة متنوعة من الإضافات الوظيفية وعوامل الترابط، بما في ذلك، على سبيل المثال لا الحصر، بولي إيثيلين جليكول، والتي تعد ضرورية لمجفف الرش الكيميائي وتساعد في إعداد وتوريد مواد البناء الكيميائية.

• أصباغ:

  بالإضافة إلى ذلك، مع استمرار انتشار منتجات النسيج في السوق بمعدل متسارع، يظل الأداء الممتاز للأصباغ المجففة بالرش أمرًا بالغ الأهمية لتحسين جودة منتجات النسيج. تتطلب جميع أنواع الستركر، والألوان الفلورية، والمصافي تكنولوجيا تجفيف الرش الكيميائي لزيادة عائدات الخسائر.

كيفية اختيار مجفف رش في الصناعة الكيميائية

يجب مراعاة كل من البخاخ ومصدر التسخين عند اختيار مجفف الرش في المواد الكيميائية.

أولاً، من الضروري اختيار بخاخ مناسب وفقًا لخصائص المادة المراد تجفيفها. عندما تكون المادة عبارة عن سائل لزج للغاية أو تحتوي على جسيمات صلبة، يجب اختيار بخاخ دوراني. يجب اختيار بخاخ بالموجات فوق الصوتية عندما تحتاج المواد السائلة الكيميائية إلى تجنب الانكماش الحراري والتغيرات الفيزيائية الأخرى. يجب استخدام بخاخات الضغط للمحاليل منخفضة اللزوجة والمواد السائلة الشبيهة بالغرويات. عند الهدف هو تحقيق أحجام قطرات موحدة، يجب اختيار بخاخ هواء.

ثانيًا، يجب اختيار مصدر تسخين آلة تجفيف الرش وفقًا لخصائص المادة المراد تجفيفها، وظروف موقع الإنتاج، واستخدام الطاقة. يمكن إجراء اختيار التسخين الكهربائي التقليدي وغاز الفحم وفقًا لاستخدام الطاقة. مناسب للتسخين الكهربائي للحالات التي تكون فيها متطلبات السلامة والصحة عالية. في المناطق التي تحتاج إلى الطاقة للاحتراق، يمكن استخدام غاز الفحم أو الغاز الطبيعي. التسخين الكهربائي غير مناسب لمواقع الإنتاج. يمكن النظر في التسخين الكهربائي إذا كان الاختيار للطاقة النظيفة.

ثالثًا، من الضروري اختيار نوع غرفة التجفيف المناسبة وفقًا للمادة المراد رشها والمخرجات المطلوبة. يجب اختيار غرفة تجفيف مضادة للتدفق عندما تكون المواد حساسة للحرارة، مثل المنتجات البيولوجية والمستخلصات. مناسبة لغرفة تجفيف الرش المتزامنة للمواد الكيميائية. تعتبر الغرفة المختلطة مثالية لأولئك الذين يحتاجون إلى مراعاة كلا الشرطين لتطوير اقتصاد الاختيار.

أخيرًا، حدد التصنيف وفقًا لخصائص المادة وحجم جسيمات المنتج المطلوب. مناسب لتصنيف التوربين للمساحيق الكيميائية الدقيقة. مناسب لتصنيف الطرد المركزي لمساحيق كيميائية ذات مجموعة واسعة من أحجام الجسيمات. يجب اعتبار التصنيف المتكامل تصنيفًا متكاملًا يتم فيه دمج وحدة الفصل بالدوامة والفصل بالدوامة لتحسين كفاءة التصنيف وتقليل التكاليف.

أسئلة شائعة

س1: ما نوع المواد التي يمكن لمجفف الرش معالجة المواد الكيميائية؟

ج1: يمكن لمجففات الرش معالجة مجموعة واسعة من المواد، بما في ذلك المواد الكيميائية العضوية وغير العضوية، والمواد المسحوقية، والمواد التي تتطلب معالجة لطيفة للحفاظ على سلامتها الكيميائية.

س2: هل هناك أي أنظمة ترشيح كيميائية خاصة في مجفف الرش الكيميائي؟

ج2: نعم، اعتمادًا على المادة المعالجة، قد تكون هناك حاجة إلى بعض المرشحات الكيميائية لضمان نقاء المنتج والسلامة البيئية.

س3: ما هي المواد الكيميائية المستخدمة في مجفف الرش الكيميائي؟

ج3: قد تُستخدم إضافات كيميائية في مجفف الرش لتعديل خواص المنتج النهائي أو كفاءته أو معالجة الترشيح.

س4: ما مدى أمان مجففات الرش الكيميائية؟

ج4: تعتبر مجففات الرش الكيميائية آمنة عند تصميمها وتشغيلها وصيانتها بشكل صحيح. فهي مجهزة بأجهزة مقاومة للانفجار، وفوهات رش مضادة للكهرباء الساكنة، إلخ، لضمان السلامة.

س5: هل مجففات الرش الكيميائية فعالة من حيث استخدام الطاقة؟

ج5: نعم، يمكن أن تكون مجففات الرش الكيميائية فعالة من حيث استخدام الطاقة. يمكن أن يؤدي اختيار النوع المناسب وتحسين معلمات التشغيل إلى تقليل استهلاك الطاقة.