التبلور والتبخر

تخيل هذا: خط إنتاجك يتباطأ فجأة، ترتفع فواتير الطاقة، وتتدهور جودة المنتج. الجاني؟ مبخر مسدود. هذا ليس مجرد إزعاج؛ إنه تهديد كبير لكفاءتك، واتساق منتجك، وربحيتك. إذا تُرك دون معالجة، يمكن أن يؤدي المبخر المسدود إلى توقف مطول، وإصلاحات مكلفة، وخسائر مالية كبيرة. الإحباط والتوتر الناجمان عن الأعطال المتكررة يمكن أن يكونا ساحقين، لكن هناك طريقة لمعالجة هذه المشكلة مباشرة. علامات انسداد المبخر يمكن أن يوفر لك التعرف المبكر على أعراض انسداد أو تلوث مبخر القشرة والأنابيب الوقت والمال. فيما يلي المؤشرات الرئيسية: 1. انخفاض معدل التبخر: عندما يكون المبخر مسدودًا، يكون تدفق السائل المغذي عبر أسطح نقل الحرارة مقيدًا. هذا الانخفاض في معدل التدفق يؤثر مباشرة على معدل التبخر الكلي وإنتاجية النظام. إذا لاحظت انخفاضًا في أداء المبخر، فقد يكون ذلك بسبب الانسداد. 2. زيادة انخفاض الضغط: مع تراكم التلوث على أسطح الأنابيب، فإنه يخلق قيودًا على التدفق، مما يؤدي إلى زيادة غير طبيعية في انخفاض الضغط عبر المبخر. يمكن أن يساعد مراقبة فرق الضغط في تحديد هذه المشكلة. 3. ضعف انتقال الحرارة: تعمل رواسب التلوث كطبقة عازلة، مما يقلل من كفاءة انتقال الحرارة. يمكن اكتشاف ذلك من خلال التوزيع غير المتكافئ لدرجة الحرارة أو النقاط الساخنة الموضعية على سطح المبخر. يمكن أن يؤثر انخفاض انتقال الحرارة بشكل كبير على كفاءة عمليتك. 4. الحاجة المتكررة للتنظيف: إذا وجدت نفسك بحاجة إلى إجراء دورات التنظيف الكيميائي بشكل متكرر، مثل التنظيف الحمضي، للحفاظ على الأداء، فهذه علامة واضحة على تراكم التلوث. يشير هذا إلى أن المبخر لا يعمل بشكل مثالي ويتطلب المزيد من الاهتمام. 5. التكلس/التلوث المرئي: إذا كان بإمكانك فحص أنابيب المبخر وجانب القشرة بصريًا، ابحث عن تراكم الترسبات أو الرواسب المترسبة أو رواسب التلوث. العلامات المرئية للتكلس هي مؤشر مباشر على الانسداد والتلوث. 6. جودة المنتج غير المتسقة: يمكن أن يؤدي الانسداد إلى توزيع غير متكافئ للسائل والتدفئة، مما يؤدي إلى تركيز أو جودة غير متسقة للمنتج المبخر. تعد التباينات في جودة المنتج علامة تحذيرية كبيرة تشير إلى مشاكل داخل المبخر. 7. زيادة استهلاك الطاقة: مع زيادة التلوث، يلزم المزيد من الطاقة للتعويض عن ضعف انتقال الحرارة، مما يؤدي إلى ارتفاع تكاليف المرافق. إذا لاحظت زيادة مفاجئة في استهلاك الطاقة دون زيادة مقابلة في الإنتاج، فقد يكون ذلك بسبب مبخر مسدود. يعد المراقبة المنتظمة لمعايير الأداء الرئيسية مثل معدلات التدفق ودرجات الحرارة والضغوط واستهلاك الطاقة أمرًا بالغ الأهمية للكشف المبكر عن انسداد المبخر. يمكن أن يساعد تنفيذ جدول صيانة وقائية بناءً على طبيعة تيار التغذية في التخفيف من مشاكل التلوث والحفاظ على تشغيل المبخر بكفاءة. إن فهم أعراض المبخر المسدود هو مجرد البداية. للحفاظ على الأداء الأمثل وتجنب توقف العمل المكلف، من الضروري معرفة كيفية عمل المبخر الخاص بك وكيفية تنظيفه بشكل فعال. من خلال التعمق أكثر في تشغيل وصيانة مبخرات القشرة والأنابيب، يمكنك التأكد من أن معداتك تظل في حالة ممتازة، وتوفر خدمة موثوقة وفعالة. كيف يعمل مبخر نوع القشرة والأنابيب؟ مبخر نوع القشرة والأنابيب هو تكوين محدد لمبادل حراري من نوع القشرة والأنابيب يُستخدم في عمليات التبخر. إليك نظرة مفصلة على كيفية عمله: الهيكل الأساسي 1. حزمة الأنابيب: يتكون المبخر من حزمة من الأنابيب محاطة داخل غلاف أسطواني. 2. تدفق السوائل: يتدفق السائل المراد تبخيره (السائل المغذي) عبر الأنابيب، بينما يتدفق وسط التسخين (البخار، السائل الساخن، إلخ) فوق السطح الخارجي للأنابيب داخل الغلاف. ترتيب التدفق 1. دخول السائل المغذي: يدخل السائل المغذي حزمة الأنابيب عبر فتحة دخول في صفيحة الأنابيب في أحد الطرفين. 2. التدفق عبر الأنابيب: يتدفق السائل المغذي عبر الأنابيب، حيث يتم تسخينه ويتبخر جزئياً/كلياً. 3. خروج البخار والسائل: يخرج البخار وأي سائل متبقي عبر فتحة خروج في الطرف الآخر من حزمة الأنابيب. 4. تدفق وسط التسخين: يدخل وسط التسخين الغلاف عبر فتحة دخول، ويتدفق عبر حزمة الأنابيب بنمط محدد بمساعدة الحواجز، ويخرج عبر فتحة خروج. عملية نقل الحرارة 1. نقل الحرارة: تنتقل الحرارة من وسط التسخين الساخن إلى السائل المغذي الأبرد عبر جدران الأنابيب. 2. التبخر: بينما يتدفق السائل المغذي عبر الأنابيب، يمتص الحرارة، مما يتسبب في تبخر جزء منه. 3. عوامل التبخر: تعتمد درجة التبخر على عوامل مثل مساحة نقل الحرارة، معدلات التدفق، وفرق درجات الحرارة. تصميم متعدد المسارات 1. تحسين الكفاءة: لزيادة كفاءة نقل الحرارة، يمكن تصميم حزمة الأنابيب لمسارات متعددة، حيث يقوم السائل بعدة مرور عبر أقسام مختلفة من حزمة الأنابيب. 2. طول نقل الحرارة: يزيد هذا من طول نقل الحرارة الفعال ويحسن معدلات التبخر. الحواجز وترتيبات الأنابيب 1. اتجاه التدفق: يتم تركيب حواجز في الغلاف لتوجيه تدفق وسط التسخين عبر حزمة الأنابيب وإحداث اضطراب، مما يعزز نقل الحرارة. 2. أنماط الأنابيب: تستخدم ترتيبات الأنابيب مثل الأنماط المثلثية أو المربعة الدوارة لتحسين نقل الحرارة وتدفق السوائل. تُستخدم مبخرات الغلاف والأنابيب على نطاق واسع في مختلف الصناعات، مثل المعالجة الكيميائية، واستخراج الليثيوم، والغذاء والمشروبات، والصيدلانية، ومحطات تحلية المياه، لتكثيف أو تبخير السوائل. يمكن تخصيص تصميمها بناءً على متطلبات العملية المحددة، ومعدلات نقل الحرارة، ومعدلات التبخر المطلوبة. كيف تقوم بتنظيف مبخر الغلاف والأنابيب؟ تنظيف المبخر ذو القشرة والأنابيب ضروري للحفاظ على كفاءته وعمره الافتراضي. فيما يلي الطرق النموذجية المستخدمة لتنظيف هذه المبخرات: التنظيف الميكانيكي 1. التنظيف بالرمح/القضيب: يتم استخدام آلة التنظيف بالقضبان لتنظيف أنابيب المبخر من خلال دفع الرماح أو القضبان المرنة بضغط عالٍ (يصل إلى 10000 رطل لكل بوصة مربعة) لإزالة التلوث والرواسب من داخل الأنابيب. 2. التنظيف بالفرشاة/الحفر: يمكن إدخال فرش ميكانيكية أو أدوات حفر في الأنابيب لكشط وإزالة الرواسب الصلبة. التنظيف الكيميائي يتم استخدام نظام تنظيف كيميائي ذو دائرة مغلقة لتدوير المحاليل الكيميائية (الحمضية أو القلوية) عبر المبخر لإذابة وإزالة الترسبات والقشور ورواسب الزيت/الشحوم. تشمل الخطوات عادةً: 1. التحضير: عزل وإعداد المبخر عن طريق إزالة الأغطية/الرؤوس. 2. التدوير الكيميائي: تدوير المحلول الكيميائي المسخن عبر جانب الأنبوب وجانب القشرة باستخدام المضخات. 3. مراقبة المحلول: مراقبة قوة المحلول وإعادة تعبئته/تعديله حسب الحاجة. 4. الشطف: الشطف بالماء النظيف لإزالة بقايا المواد الكيميائية. التنظيف بضخ الماء يمكن استخدام ضخ الماء عالي الضغط (يصل إلى 2500 بار أو 36000 رطل لكل بوصة مربعة) لنفث وإزالة التلوث من داخل الأنابيب باستخدام رماح مرنة أو صلبة مثبتة على معدات تنظيف الأنابيب (TLE). تشمل الخطوات الرئيسية: العزل: إيقاف تشغيل وعزل المبخر. الوصول: إزالة الرؤوس/الأغطية للوصول إلى حزمة الأنابيب. الضخ: نشر رماح ضخ الماء عالي الضغط في الأنابيب. إدارة النفايات: جمع ومعالجة مياه الصرف الناتجة. يوصى بفترات تنظيف منتظمة (مثل كل 3 سنوات للمبخرات) للحفاظ على الكفاءة ومنع تراكم التلوث المفرط. التخطيط السليم لفترات التوقف، والاحتياطات السلامة، والتعامل مع النفايات أمر بالغ الأهمية لتنظيف المبخرات بشكل فعال. الخاتمة يعد الحفاظ على المبخر في حالة مثالية أمرًا ضروريًا لضمان التشغيل الفعال، وجودة المنتج المتسقة، والإنتاج الموفّر للتكلفة. من خلال فهم علامات الانسداد، ومبادئ عمل المبخرات ذات القشرة والأنابيب، وطرق التنظيف الفعالة، يمكنك منع التوقف عن العمل وإطالة عمر معداتك. يعد المراقبة المنتظمة والصيانة الوقائية أفضل حلفائك في الحفاظ على تشغيل المبخر بسلاسة وخط الإنتاج الخاص بك بكفاءة. تذكر أن النهج الاستباقي في الصيانة يمكن أن يحميك من متاعب ونفقات كبيرة في المستقبل.

مؤخرًا، وقعت شركة Myande عقدًا مع شركة Jiangxi H-zone Lithium Industry Co., Ltd، حيث ستزود Myande بنظام تبخير وتبلور ثلاثي التأثير بسعة 25 طن في الساعة لمعالجة المياه العادمة المحتوية على الملح. سيعتمد النظام تقنية متقدمة لفصل التبخير والتبلور لمعالجة المياه العادمة المحتوية على كبريتات الصوديوم، وكبريتات البوتاسيوم، والملح خلال عملية الإنتاج في صناعة الليثيوم. كما سيقوم النظام بتبلور الملح من المياه العادمة وإعادة تدوير ماء التكثيف الناتج في نظام التبخير. سيؤدي إنجاز المشروع إلى تمكين نظام شركة Jiangxi H-zone Lithium Industry Co من تحسين أدائه البيئي، وتوفير الطاقة، وبالتالي تقليل تكاليف التشغيل بشكل فعال. H-zone Lithium هي شركة تكنولوجيا فائقة تعمل في إنتاج منتجات الليثيوم من الليبدولايت، مثل بطارية من الدرجة Li2CO3 ، والتطوير التقني والإنتاج على نطاق واسع لمنتجات أملاح البوتاسيوم والروبيديوم والسيزيوم. تلتزم الشركة بتطوير عملية استخراج الليثيوم. مع التطور السريع للشركة، تزداد مياه الصرف الصحي المحتوية على الكثير من الأملاح في عملية الإنتاج، ويصعب معالجة هذه المياه. تمتلك Myande نظام تصميم ناضج وخبرة مشروع غنية في تكنولوجيا التبخير والتبلور متعددة التأثيرات. وفقًا لخصائص مياه الصرف الصحي لصناعة الليثيوم، ومجموعة مع البيانات الهندسية السابقة، توصل فريق التصميم في Myande إلى حل فردي للغاية يلبي بشكل جيد متطلبات H-zone Lithium للإنتاج الفعلي بالإضافة إلى توقعاتها لوضع التشغيل الآلي.

شهدت صناعة الليثيوم نموًا سريعًا خلال العقد الماضي، مدفوعةً بالطلب المتزايد على بطاريات الليثيوم أيون المستخدمة في المركبات الكهربائية وأنظمة تخزين الطاقة والتطبيقات التقنية العالية الأخرى. اعتبارًا من أوائل عام 2023، لم تتعافَ صناعة الليثيوم بعد من الجائحة، حيث لا تزال بعض اضطرابات سلسلة التوريد والتأخيرات في الإنتاج تؤثر على السوق. ومع ذلك، من المتوقع أن يستمر الطلب الإجمالي على الليثيوم في النمو، مدفوعًا بالتحول المستمر نحو المركبات الكهربائية ومصادر الطاقة المتجددة. ولكن، هل تعرف من أين يأتي كل هذا الليثيوم وكيف يتم إنتاجه؟ في هذا المقال، سنلقي نظرة على بعض مسارات إنتاج الليثيوم النموذجية وكيف تتم مقارنتها. ما هو استخراج الليثيوم؟ يشير استخراج الليثيوم إلى عملية الحصول على الليثيوم من مصادره، والتي يمكن أن تكون خامات أو محاليل ملحية. هناك عدة طرق لاستخراج الليثيوم، اعتمادًا على المصدر والمعادن المحددة الموجودة. ما هي مسارات استخراج الليثيوم؟ هناك عدة مسارات لاستخراج الليثيوم، لكل منها مزاياها وعيوبها. أكثر طرق استخراج الليثيوم شيوعًا هي: 1. التعدين : يمكن استخراج الليثيوم من رواسب الصخور الصلبة، المعروفة باسم سبودومين، باستخدام طرق التعدين التقليدية تحت الأرض أو المفتوحة. يتضمن استخراج الليثيوم من الصخور الصلبة، مثل سبودومين، عادةً مزيجًا من التكسير والطحن والتحميص والترشيح والتطهير والترسيب والتجفيف والتعبئة. عادةً ما يكون استخراج الليثيوم من الصخور الصلبة أكثر تكلفة واستهلاكًا للطاقة من الاستخراج من المحاليل الملحية، ولكنه يمكن أن ينتج أيضًا ليثيومًا عالي الجودة. يُعد سبودومين أحد أكثر مصادر الليثيوم من الصخور الصلبة شيوعًا، ولكن يمكن أيضًا استخدام معادن أخرى مثل بيتاليت وليبدوليت. 2. استخراج المحلول الملحي : يمكن أيضًا الحصول على الليثيوم من رواسب المحاليل الملحية، وهي خزانات جوفية من المياه المالحة التي تحتوي على الليثيوم المذاب. عادةً ما يتم ضخ المحلول الملحي إلى السطح وتركه يتبخر في برك كبيرة، تاركًا وراءه أملاح الليثيوم التي يمكن معالجتها further. يُعد استخراج المحاليل الملحية عمومًا أقل تكلفة من التعدين، ولكنه قد يكون أبطأ ويعطي ليثيومًا بجودة أقل. في بعض الحالات، يتم استخدام التناضح العكسي (RO) لتركيز المحلول الملحي للليثيوم لتسريع عملية التبخر. 3. استخراج المحلول الملحي الجيوحراري : استخراج المحلول الملحي الجيوحراري هو نوع من استخراج المحلول الملحي يتضمن استخدام الماء الساخن من الآبار الجيوحرارية لإذابة واستخراج الليثيوم من المحاليل الملحية تحت الأرض. يمكن أن تكون هذه الطريقة أكثر استدامة وصديقة للبيئة من استخراج المحلول الملحي التقليدي، لكنها ما تزال في المراحل التجريبية ولم تُستخدم على نطاق واسع بعد. 4. استخراج الليثيوم من الطين: يمكن أيضًا الحصول على الليثيوم من رواسب الطين، التي يتم تعدينها باستخدام طرق التعدين السطحي التقليدية. ثم يتم نقع الطين بحمض الكبريتيك لاستخراج الليثيوم. يمكن أن تكون هذه الطريقة أقل تكلفة من التعدين التقليدي، لكنها قد تنتج ليثيومًا بجودة أقل. كل طريقة من طرق استخراج الليثيوم لها مجموعة من المزايا والعيوب، وسيعتمد اختيار الطريقة على عوامل مثل جودة وكمية مصدر الليثيوم، واللوائح البيئية، والاعتبارات الاقتصادية. مع استمرار نمو الطلب على الليثيوم، هناك أبحاث وتطوير مستمران في طرق جديدة وأكثر كفاءة لاستخراج الليثيوم. ما هي اتجاهات صناعة استخراج الليثيوم؟ من حيث الاتجاهات المستقبلية، من المرجح أن تشكل عدة تطورات رئيسية صناعة استخراج الليثيوم في السنوات القادمة: 1. توسيع قدرة الإنتاج: مع استمرار نمو الطلب على الليثيوم، يقوم منتجو الليثيوم بتوسيع قدراتهم الإنتاجية لتلبية هذا الطلب. وقد أدى ذلك إلى تطوير مناجم ليثيوم جديدة ومرافق معالجة، خاصة في الدول التي تمتلك احتياطيات كبيرة من الليثيوم مثل أستراليا وتشيلي والأرجنتين. 2. تنويع الإمدادات: مع نمو الطلب على الليثيوم، من المرجح أن يزداد التركيز على تنويع مصادر إنتاج الليثيوم. حالياً، تأتي الغالبية العظمى من الليثيوم من عدد قليل من الدول فقط، بما في ذلك أستراليا وتشيلي والأرجنتين. ومع ذلك، يتم تطوير مصادر جديدة للليثيوم، مثل رواسب المحاليل الملحية في نيفادا ورواسب الطين في المكسيك. 3. التطورات التكنولوجية: يمكن أن تغير التطورات في تكنولوجيا البطاريات، مثل تطوير البطاريات ذات الحالة الصلبة، من ديناميكيات الطلب على الليثيوم والمواد الأخرى المستخدمة في إنتاج البطاريات. بالإضافة إلى ذلك، يمكن أن تساعد التحسينات في تقنيات استخراج ومعالجة الليثيوم في تقليل الأثر البيئي لتعدين وإنتاج الليثيوم. كما أن استخدام تقنيات الأغشية الجديدة وراتنجات التبادل الأيوني سيقلل من الأثر البيئي لاستخراج المحاليل الملحية. 4. التغييرات السياسية: من المرجح أن تستمر السياسات الحكومية، مثل الدعم للمركبات الكهربائية والحوافز لتطوير الطاقة المتجددة، في دفع الطلب على الليثيوم. ومع ذلك، قد تكون هناك أيضاً تغييرات تنظيمية تهدف إلى تقليل الأثر البيئي لتعدين وإنتاج الليثيوم، مما قد يزيد التكاليف على المنتجين ويؤثر على سلسلة التوريد. بشكل عام، من المرجح أن تستمر صناعة الليثيوم في تجربة نمو قوي في السنوات القادمة، مدفوعة بالتحول المستمر نحو المركبات الكهربائية ومصادر الطاقة المتجددة. ومع ذلك، ستحتاج الصناعة إلى تخطي تحديات مثل اضطرابات سلسلة التوريد والمخاوف البيئية وتغير المشهد التكنولوجي والسياسي من أجل الحفاظ على هذا النمو. تقدم ماياندي مجموعة متنوعة من التقنيات لعمليات استخراج الليثيوم الرئيسية في المنبع ومنتصف التدفق، بما في ذلك تركيز التبخر، التبلور ، الفصل التنقية والتجفيف. توفر عمليات ماياندي لعملائها ميزة تنافسية، حيث تحقق إنتاجية أعلى تحت مواصفات أكثر تشدداً مع تقليل التكاليف وزيادة الكفاءة. وجميع المصانع تلبي متطلبات السلامة المعقدة لصناعة الكيماويات.

مؤخرًا، وقعت شركة Myande عقدًا مع شركة Cathay Industrial Biotech، حيث ستزود Myande شركة Cathay بمنشأة تبخير وتبلور MVR لمعالجة المياه العادمة واستخراج كبريتات الصوديوم كمنتج ثانوي ذي قيمة مضافة من المياه العادمة. هذه المنشأة للتبخير والتبلور التي ستزودها Myande ستمكن Cathay من استخدام المياه العادمة وخلق فائدة اقتصادية بطريقة صديقة للبيئة. كاثاي للتقانة الحيوية الصناعية هي شركة رائدة عالميًا في مجال التقانة الحيوية الصناعية متخصصة في إنتاج الحمض ثنائي القاعدة طويل السلسلة الوسيط الكيميائي لتخليق النايلون والبوليستر واللاصق والمذيب الحيوي. الحمض ثنائي القاعدة طويل السلسلة، وهو حمض أليفاتي خطي ثنائي القاعدة يحتوي على 10 إلى 15 ذرة كربون، يُنتج بطريقة التخمير الحيوي التي تُنتج عادةً كمية كبيرة من مياه الصرف عالية الملوحة. من الصعب معالجة مياه الصرف بسبب التركيز العالي للتلوث وضعف التحلل الحيوي. الحل التقني الذي ستزوده Myande بما في ذلك تبخير وتركيز MVR، وتبلور التجميد وتكنولوجيا تجفيف السرير المميَّع سيتم تطبيقه لمعالجة المياه العادمة لإعادة تدوير كبريتات الصوديوم الصناعية.