تُستخدم تقنية MVR لأول مرة في إنتاج ثاني أكسيد التيتانيوم.

تُبرز الصفحة الثانية من صحيفة «أخبار صناعة الكيماويات الصينية» اليوم، ضمن قسم «الابتكار التكنولوجي»، خبراً رئيسياً بعنوان «الاستخدام الأول لتقنية MVR في عملية حمض الكبريت لدينا لإنتاج ثاني أكسيد التيتانيوم» (بقلم المراسل جيانغ شياوماو).
في 28 أغسطس، عقد المركز الفرعي لثاني أكسيد التيتانيوم التابع للمركز الوطني لتعزيز إنتاجية الصناعات الكيميائية اجتماعًا ضم خبراء من القطاع لتقييم وحدة إعادة ضغط البخار الميكانيكي (MVR) العاملة في مرحلة تركيز محلول التيتانيوم لدى شركة نينغبو شينفو لثاني أكسيد التيتانيوم المحدودة. وأجمع الخبراء المراجعون بالإجماع على أن هذه التقنية، وهي الأولى من نوعها التي تُطبَّق في عملية تركيز محلول التيتانيوم ضمن مسار إنتاج ثاني أكسيد التيتانيوم المعتمد على حمض الكبريت، تضاهي المعايير الدولية.
تُعد وحدة تركيز السوائل بالتيتانيوم بنظام MVR التابعة لشركة نينغبو شينفو الأولى من نوعها في الصين التي تعمل بشكل مستمر ضمن خط إنتاج ثاني أكسيد التيتانيوم باستخدام عملية حمض الكبريتيك. وقد مولت هذه الوحدة شركة تشونغيوان فنغماو لإدارة الاستثمارات المحدودة، ونفّذتها شركة جيانغسو شينوي للهندسة الموفرة للطاقة المحدودة. وبعد ثلاثة أشهر من التشغيل المتواصل، حققت جميع مؤشرات تقنية العملية المواصفات التصميمية، مع أداء مستقر وموثوق.
وفقاً للحسابات، تستهلك هذه الوحدة 37 كيلوغراماً من الفحم القياسي لكل طن من ثاني أكسيد التيتانيوم في مرحلة تركيز المحلول التيتانيومي، مما يحقق وفراً يناهز 120 كيلوغراماً من الفحم القياسي مقارنةً بعملية التركيز ذات التأثير الواحد. كما ينخفض استهلاك الطاقة لديها بنسبة 80% مقارنةً بالأنظمة التقليدية ذات التأثير الواحد، ما يحقق وفورات كبيرة في الطاقة وفوائد اقتصادية جوهرية.
وفقاً لبي شنغ، مدير قسم ثاني أكسيد التيتانيوم في المركز الوطني لتعزيز الإنتاجية في الصناعة الكيميائية ورئيس لجنة خبراء مراجعة المشاريع، فإنه خلال عملية إنتاج ثاني أكسيد التيتانيوم بالأسلوب الحمضي الكبريتي، يحتوي المحلول الغني بالتيتانيوم الناتج عن إذابة خام التيتانيوم في حمض الكبريتيك على تركيز منخفض نسبياً من ثاني أكسيد التيتانيوم بعد الخضوع لمراحل مثل الترسيب والتصفية وفصل الحديد الثنائي. وبسبب تفاوت عمليات التبلور وفصل الحديد الثنائي، يختلف تركيز ثاني أكسيد التيتانيوم في سلسلة المحلول التيتانيومي بشكل طفيف بين مختلف الشركات المصنّعة. ونظراً إلى كون هذا المحلول التيتانيومي منتجاً بدرجة صبغية، لا يمكن هيدرولته مباشرة؛ بل يتعين أولاً تركيزه قبل إجراء الهيدرلة للحصول على منتج يلبّي المواصفات المطلوبة.
من بين خطوط إنتاج ثاني أكسيد التيتانيوم المحلية القائمة التي تعتمد عملية حمض الكبريتيك، تُعدّ عملية تركيز المحلول الغني بالتيتانيوم من أكثر العمليات استهلاكاً للطاقة. وقبل عملية التركيز، يتراوح محتوى ثاني أكسيد التيتانيوم في المحلول عادةً بين 145 غراماً/لتر في الحد الأدنى وصولاً إلى 175 غراماً/لتر؛ أما بالنسبة لعملية التحلل المائي — لإنتاج منتج بدرجة الصباغ — فإن التركيز المطلوب لثاني أكسيد التيتانيوم يتفاوت بين نحو 190 غراماً/لتر و240 غراماً/لتر، وذلك وفقاً للعملية المتبعة. وبناءً على ذلك، يشكّل استهلاك البخار في مرحلة التركيز جزءاً كبيراً من التكلفة الإجمالية للإنتاج في معظم المصانع. وفي أنظمة التبخير الأولية ذات الفيلم الرقيق أحادي التأثير، كان هذا الإجراء يستهلك أكثر من 1.2 طن من البخار لكل طن من المنتج؛ ومع اعتماد أنظمة التبخير ثنائية التأثير ومتعددة التأثير، انخفض متوسط استهلاك البخار إلى ما بين 0.6 و1.0 طن لكل طن من المنتج.
قال لو دان، رئيس مجلس إدارة شركة جيانغسو شينوي للهندسة الموفرة للطاقة، لمراسل صحيفة «تشاينا كيميكال إنديستري نيوز» إنه في عملية إنتاج ثاني أكسيد التيتانيوم القائمة على حمض الكبريتيك المتبعة حالياً في الصين، توجد ثلاثة أساليب رئيسية لتركيز المحلول الغني بالتيتانيوم: التركيز أحادي التأثير، والتركيز ثنائي التأثير (أو متعدد التأثير)، وتركيز مضخة الحرارة. وتستهلك جميع هذه العمليات كميات كبيرة من البخار وكميات هائلة من مياه التبريد. وفي المقابل، تُلغي تقنية التركيز باستخدام نظام إعادة ضغط البخار (MVR) الحاجة إلى البخار الخارجي من خلال ضغط البخار الثانوي وإعادة استخدامه، كما تستغني عن مياه التبريد المستخدمة في العمليات، ولا تتطلب سوى كمية ضئيلة من مياه التبريد لتبريد المعدات. وتُعد هذه التقنية اختراقاً جذرياً مقارنةً بطرق التبخير التقليدية لمحلول التيتانيوم، وتمثل تقدماً رائداً في مجال إنتاج ثاني أكسيد التيتانيوم المعتمد على حمض الكبريتيك، إذ يمكنها أن تحل محل عمليات التركيز الحالية التي تعتمد على البخار كمصدر رئيسي للحرارة.
أوضح لو دان أنه، نظرًا لأن عملية التبخير باستخدام مبخر MVR تُجرى عند درجات حرارة منخفضة، فإنها تعزز بشكل كبير استقرار جودة محلول التيتانيوم، كما تمثّل إجراءً مهمًا للحفاظ على الطاقة وتخفيض الاستهلاك في صناعة ثاني أكسيد التيتانيوم القائمة على حمض الكبريتيك، مما يجعلها جديرة بالتبني على نطاق واسع في القطاع.
[رابط]
يشير مصطلح إعادة ضغط البخار الميكانيكي (MVR) إلى عملية ضغط بخار ثانوي منخفض الحرارة ومنخفض الضغط، يُنتج أثناء التبخير أو التقطير وغالبًا ما يكون من الصعب إعادة استخدامه، وذلك باستخدام ضاغط ميكانيكي. يؤدي ذلك إلى رفع درجة حرارة البخار وضغطه، مما يتيح إعادة استخدامه كمصدر للحرارة لتسخين المادة المدخلة المراد تبخيرها مسبقًا، وبالتالي تحقيق هدف إعادة تدوير البخار.
طُرِحَت تقنية التبخير باستخدام المضخة ذات الدوران الميكانيكي (MVR) لأول مرة من قبل باحثين أجانب عام 1834. وفي عام 1917، قامت شركة سولزر-إيشير-فايس السويسرية ببناء نظام مبدئي لتقنية MVR، وقد دخل حيز التشغيل الفعلي عام 1925 بعد أن صمّمته وركّبته إحدى الشركات النمساوية. ولم تُدخل الصين معدات MVR إلا عام 1989، وفي عامي 2007 و2010، تم تصنيف تقنية MVR على التوالي كجهاز موفر للطاقة وصديق للبيئة، يحظى بتشجيع ودعم قويين على المستوى الوطني. وتتمتع تقنية MVR بتطبيقات واسعة في قطاعات مثل البتروكيماويات، والكيمياء الدقيقة، والأغذية والمستحضرات الصيدلانية، والتخمير الحيوي، وكذلك معالجة مياه الصرف عالية الملوحة ذات التصريف المنخفض.


حضر لوه تشونلونغ، رئيس مجلس إدارة شركة توربوفاب، عملية المراجعة.

موقع مشروع تركيز سائل التيتانيوم في نينغبو شينفو
الكلمات المفتاحية:
معلومات أخرى
تطبيقات ضواغط البخار عالية السرعة ذات الدفع المباشر من توربوفاب في قطاعات صناعية متعددة