مشروع آشلاند: نظام ترشيح دقيق لحمض الهيدروكلوريك لخطوط المواد الكيميائية المتخصصة

خلفية المشروع:

أشلاند شركة عالمية رائدة في مجال الكيماويات المتخصصة، وتُستخدم منتجاتها على نطاق واسع في الصناعات الدوائية، ومنتجات العناية الشخصية، والطلاءات المعمارية. في إنتاج مادة وسيطة عالية الأداء، تُستخدم كميات كبيرة من حمض الهيدروكلوريك الصناعي (HCl) كعامل تفاعل. مع ذلك، غالبًا ما يحتوي حمض الهيدروكلوريك الخام على آثار ضئيلة من الصدأ، ومخلفات الأنابيب، وشوائب غير قابلة للذوبان ناتجة عن النقل والتخزين. إذا دخلت هذه الجزيئات إلى المفاعل، فقد تُسبب تسمم العامل الحفاز أو تُؤدي إلى تدهور لون المنتج النهائي ونقائه. ونتيجةً لذلك، طرحت أشلاند وحدات الترشيح الدقيقة المقاومة للتآكل من شركة يونايت.

التحديات الأساسية:

التآكل الكيميائي الشديد: حمض الهيدروكلوريك (HCl) شديد العدوانية؛ يمكن اختراق الفولاذ المقاوم للصدأ التقليدي 304 أو 316L في وقت قصير، مما يتطلب مقاومة قصوى للتآكل من مواد المعدات.
معايير النظافة الصارمة: المواد الكيميائية المتخصصة حساسة للغاية للشوائب، مما يتطلب مرشحات لاعتراض الجزيئات الدقيقة التي يزيد حجمها عن 1-5 ميكرومتر بشكل مستقر.
السلامة من التسرب: نظرًا لتقلب وسمية حمض الهيدروكلوريك، يجب أن يعمل نظام الترشيح بسلامة محكمة بنسبة 100٪ لمنع التسربات التي قد تؤدي إلى حوادث تتعلق بالسلامة أو البيئة.
سهولة الصيانة: بالنظر إلى المخاطر الكيميائية، يجب أن تكون عملية استبدال عناصر أو أكياس الترشيح سريعة وبسيطة لتقليل تعرض المشغل للأحماض القوية.

حلنا:

تم تصميم هذا الحل خصيصاً ليتناسب مع ظروف الحموضة القوية في آشلاند، حيث قمنا بتوفير حل متكامل للترشيح الدقيق مبطن بالكامل بمادة PTFE:
هيكل مُبطّن بمادة PTFE/PFA خاصة: تُصنع أوعية الترشيح من فولاذ كربوني عالي القوة مُبطّن بطبقة سميكة من مادة PTFE أو PFA. جميع الأجزاء الملامسة للسائل غير معدنية، مما يمنع تمامًا تلوث الأيونات المعدنية وتآكل المعدات.
عناصر غير معدنية عالية الأداء: مزودة بعناصر ترشيح دقيقة للعمق (أو أكياس) مصنوعة من البولي بروبيلين (PP) أو PTFE، مما يوفر توافقًا كيميائيًا ممتازًا ومعدلات احتجاز عالية للشوائب.
تصميم محكم مانع للتسرب: استخدام أغطية ذات حواف مع مادة البيرفلوروإيلاستومر الخاصة (FFKM) أو حلقات O مغلفة لضمان إحكام الهواء المطلق في ظل التشغيل المضغوط.
وحدة انزلاقية معيارية مضادة للتآكل: تتضمن وحدة الترشيح مقاييس ضغط غشائية مقاومة للأحماض وصمامات أخذ عينات مقاومة للتآكل، مع حماية شاملة ضد التآكل من أجل التوصيل السريع في الموقع وإطالة عمر الخدمة.

قيمة العميل والنتائج:

منذ تشغيل نظام ترشيح حمض الهيدروكلوريك في آشلاند، أظهر أداءً مستقرًا للغاية. وأظهرت الاختبارات تحسنًا في مؤشرات الجسيمات الحمضية بمقدار درجتين، مما قلل بشكل ملحوظ من ترسبات المفاعل وفقدان المحفز في المراحل اللاحقة. ويضمن التصميم المبطن بالكامل بمادة PTFE عدم حدوث أي تسرب ناتج عن التآكل خلال سنوات التشغيل، مما يخفض بشكل كبير تكاليف التشغيل والصيانة البيئية. وقد أشادت آشلاند بخبرة شركة يونايت في التعامل مع السوائل شديدة التآكل، ويُعد هذا المشروع مرجعًا أساسيًا لتحديث خطوط الإنتاج المماثلة ضمن شبكتها العالمية.