שינוי עמיד בפני שחיקה של אביזרי צינורות PPH להובלת משקאות שחורים בתעשיית העיסה והנייר

מבוא: האתגר של הובלת משקאות שחורים

משקאות חריפים שחורים הוא תוצר לוואי של תהליך עיסת קראפט המשמש בייצור נייר .
הוא מכיל ליגנין מומס, המיקולולוזה וכימיקלים אורגניים, מה שהופך אותו למאכל ושוחק ביותר .
חומרי צינור מסורתיים נלווים לעתים קרובות במהירות בתנאים כאלה .
אביזרי צינורות PPH (Polypropylene הומופולימר) התגלו כאלטרנטיבה בגלל ההתנגדות הכימית שלהם .
עם זאת, יש צורך בשינוי נוסף כדי לשפר את עמידות השחיקה שלהם לשימוש לטווח הארוך במערכות משקאות שחורים .

מאפייני חומר PPH ומגבלות

אביזרי צינורות PPH מוערכים באופי הקל משקל, התנגדות כימית וקלות העיבוד .
הם מתפקדים היטב בסביבות עשירות אלקלי כמו משקאות חריפים שחורים אך נאבקים עם עומסים מוצקים גבוהים .
חשיפה חוזרת ונשנית לחלקיקים מוצקים במשקאות שחורים גורמת לשחיקה ודילול קיר .
זה יכול להוביל לדליפה, חוסר יעילות זרימה והשבתה בלתי צפויה .
שיפור התנגדות בלאי חיוני כדי להרחיב את חיי השירות של אביזרים אלה .

שיטות לשיפור עמידות בפני שחיקה

כדי לשפר את עמידות השחיקה של אביזרי צינורות PPH, נבדקים מספר טכניקות שינוי:

חיזוק מילוי(e . g ., סיבי זכוכית, טלק או אבקת קרמיקה)

טיפולי ציפוי שטח(e . g ., ריסוס פלזמה או רירית קרמיקה)

מיזוג פולימרעם תוספים עמידים ללבוש
בין אלה, חיזוק המילוי הוא החסכוני ביותר והתואם לשחזור והזרקה .
הבדיקה מראה כי שיפורים אלה מפחיתים משמעותית את אובדן הנפח במהלך סימולציה של זרימת slurry .

703PPH 20

הגדרת בדיקות ניסיונית ופרוטוקול

כדי להעריך אביזרי PPH שהשתנו, פותח אסדת מבחן המדמה הובלת משקאות שחורים .
זה מסתובב בהיר משקאות חריפים שחורים סינתטיים בטמפרטורה ולחץ מבוקרים .
הדגימות כוללות PPH ו- PPH סטנדרטיות ששונו עם 10%, 15%ו- 20%מילוי קרמיקה .
לאחר 500 שעות של בדיקות מתמשכות, נשקלו אביזרים, סרקו ונבדקו מיקרוסקופית .
קצב בלאי, קשיות פני השטח ועיוות חומרי תועדו לניתוח השוואתי .

תוצאות: שיפורי ביצועים ותצפיות

תוצאות הבדיקה הצביעו על הבדלי ביצועים בולטים בין חומרים:

אביזרי PPH סטנדרטיים הראו שחיקה משמעותית, במיוחד במפרקי המרפק .

ל- PPH עם חומרי מילוי קרמיקה של 15% היה שיעור שחיקה נמוך יותר של 45% מאשר PPh . ללא שינוי

קשיות פני השטח גדלה מ- 72 חוף D ל- 84 Shore D לאחר שינוי .

הייתה השפעה מינימלית על התנגדות כימית או סובלנות לחץ .
זה מצביע על כך שתוספים עמידים בפני שחיקה אינם פוגעים במאפייני PPH ליבה .

יישום שדה במתקן עיסת ונייר

מערכת התאמת צינורות PPH שונה הותקנה בטחנת נייר בגודל בינוני בדרום סין .
המערכת טיפלה בהעברת משקאות חריפים שחורים מ- DIGESTER למכלי אידוי .
במשך 12 חודשים, המפעילים פיקחו על שלמות המפרק, עובי הקיר ותדר תחזוקה .
בהשוואה למערכת הנירוסטה הקודמת, ה- PPH שהשתנה הראה:

חיי שירות ארוכים יותר של 50%

אין דליפה משותפת

מופחת משקל המערכת ועלות ההתקנה
נתונים אלה בעולם האמיתי תומכים בממצאי מעבדה ומאמת את הכדאיות התעשייתית שלה .

703PPH 36

יתרונות כלכליים וסביבתיים

מלבד היתרונות הטכניים, אביזרי PPH שהשתנו מציעים יתרונות כלכליים:

עלות חומר גלם נמוכה יותר בהשוואה לסגסוגות או פלדה מרופדת

אנרגיה מופחתת הנדרשת להובלה והתקנה

מרווחי החלפה ארוכים יותר, קיצוץ בעלויות העבודה והשבתה
מבחינה סביבתית, חומרי PPH ניתנים למחזור, ושינוי אינו מציג פסולת מסוכנת .
לפיכך, פיתרון זה מתיישר עם הדחיפה של התעשייה לעבר הפקה ירוקה יותר .

הוראות מחקר ופיתוח עתידיות

בעוד שהתוצאות הנוכחיות מבטיחות, מחקר עתידי עשוי להתמקד ב:

חיזוק ננו -קומפוזיט כדי להפחית עוד יותר את שחיקת החלקיקים

טכניקות שינוי פני השטח כמו השתלת יונים או התקשות בלייזר

ניטור בזמן אמת של בלאי באמצעות חיישנים משובצים

עיצובים מתאימים בהתאמה אישית המותאמים לאזורי טורנות גבוהה
שיתוף פעולה חוצה תחומי בין מדעי פולימרים להנדסת תהליכים יניע את ההתקדמות הזו .

מסקנה: פיתרון אמין למערכות משקאות שחורים

אביזרי צינור PPH, כאשר הם משופרים עם שינויים עמידים בפני שחיקה, מייצגים פיתרון חסכוני ועמיד להובלת משקאות חריפים שחורים .
הם מציעים יציבות כימית מעולה, כיום בשילוב עם התנגדות בלאי משופרת .
באמצעות אימות מעבדה וגם שדה, הביצועים שלהם בסביבות עיסת ונייר קשות מוכחות .
ככל שהתעשייה מתפתחת, פתרונות חומריים חדשניים כאלה ישחקו תפקיד מפתח בפיתוח תשתיות בר -קיימא .