מדריך מקיף לייצור אבקות הלבנה

• תהליך ייצור ליבה

• ציוד וחדשנות

• תקני בקרת איכות

• בטיחות והגנה על הסביבה

1. תהליך הייצור של ליבה

הכנת חומרי גלם

חישוב אבן גיר: אבן גיר (סידן קרבונט,) מוחשב תחילה בכבשן בטמפרטורות גבוהות (סביב 900 - 1200 מידה). התגובה הכימית היא כדלקמן :. לאחר מכן משתמשים ב- Quicklime (תחמוצת סידן,) בשלבים הבאים.

הובלה של Quicklime: הסיום המהיר מעורבב עם מים במיכל סלידה. התגובה מאוד אקסותרמית ויוצרת סידן הידרוקסיד (סיד נטוש) :. הסיד הנטוע נערך בדרך כלל כמתלה או משחה עדינה לתגובה טובה יותר בשלב הבא.

2. תגובת כלור

הגדרת כור: השעיית הסיד או העיסה הנטועה מועברים לכור כלור. כור זה עשוי בדרך כלל מחומרים שיכולים לעמוד בהשפעות המאכלות של גז כלור (), כמו פלדה מרופדת בגומי או חומרים עמידים בפני קורוזיה אחרים.

תהליך כלור: גז כלור מוצג לכור המכיל את הסיד הנטוע. התגובה הכימית המתרחשת היא מורכבת, וכתוצאה מכך היווצרות של סידן היפוכלוריט (), סידן כלוריד () ומים (). ניתן לערער על התגובה הכוללת כ :.

בקרת תגובה: יש לשלוט בזהירות על טמפרטורת התגובה, הלחץ וקצב הזרימה של גז כלור. בדרך כלל, התגובה מתבצעת בטמפרטורה נמוכה יחסית (סביב 40 - 60 מידה) כדי להבטיח היווצרות המוצר הרצוי וכדי למנוע פירוק של סידן היפוכלוריט. זמן התגובה משתנה גם בהתאם לסולם הייצור ותנאי התגובה, אך בדרך כלל לוקח כמה שעות.

3. הפרדה וייבוש

הַפרָדָה: לאחר השלמת תגובת הכלור, התערובת המתקבלת מכילה מתלה של חלקיקי אבקת הלבנה מוצקה יחד עם כמה סיד נטול לא מגיב וזיהומים אחרים. לאחר מכן תערובת זו נתונה לתהליך הפרדה, כגון סינון או צנטריפוגה. סינון באמצעות לחיצות פילטר או צנטריפוגות מסייע בהפרדת אבקת ההלבנה המוצקה לשלב הנוזל, המכיל בעיקר מים ומלחים מומסים.

יִבּוּשׁ: לאחר מכן מיובש את אבקת ההלבנה הרטובה המופרדת כדי להסיר את הלחות הנותרת. ייבוש יכול להתבצע במייבש סיבוב או במייבש פלאש. במייבש סיבוב, אוויר חם מועבר דרך חלקיקי אבקת ההלבנה הנעה, ומאדה את הלחות. במייבש פלאש, האבקה הרטובה מפוזרת בזרם של גז חם, אשר מייבש במהירות את החלקיקים. תכולת הלחות הסופית של אבקת ההלבנה נשלטת בדרך כלל כנמוכה מאוד (בדרך כלל פחות מ- 5%) כדי להבטיח את יציבותה וחיי המדף שלה.

4. אריזה ובקרת איכות

אריזה: אבקת ההלבנה המיובשת נארזת אז במכולות מתאימות, כמו שקיות ניילון אטומות אוויר או תופי מתכת. האריזה נועדה למנוע כניסה של לחות ואוויר, שכן אבקת הלבנה יכולה להגיב עם לחות ופחמן דו חמצני באוויר לאורך זמן, מה שמוביל לירידה בתכולת הכלור הפעילה שלה.

בקרת איכות: דוגמאות של אבקת ההלבנה הארוזת נלקחות לבדיקות בקרת איכות. האיכות העיקרית 指标 כוללת את תוכן הכלור הפעיל, המהווה מדד לכוח ההלבנה והחיטוי של המוצר. בדיקות אחרות עשויות לכלול בדיקת חלוקת גודל החלקיקים, נוכחות של זיהומים וערך ה- pH של הפיתרון שנעשה מאבקת ההלבנה. רק מוצרים העומדים בתקני האיכות שצוינו משוחררים למכירה ושימוש.

2. ציורים וחדשנות

(1) עיצוב כור
היתרונות של כור מגדל: מבנה המגש הרב-שכבתי משפר את יעילות חלוקת הגז ומפחית תגובות זווית מתה; מערכת קרצוף גז הזנב המצוידת בתמיסה אלקליין (NAOH) מנטרלת כלור שיורי.
ניטור אינטליגנטי: חיישני האינטרנט של הדברים (IoT) עוקבים אחר מצב הקורוזיה של הציוד בזמן אמת, מנבא מחזורי תחזוקה ומפחיתים את סיכוני ההשבתה.
(2) ייצור ירוק
הכנה באתר של כלור: השיטה האלקטרוכימית משמשת לאלקטרוליזה מלח כדי לייצר CL₂, ולהפחתת סיכוני ההובלה.
התאוששות תוצרי לוואי: סידן כלוריד של תוצר לוואי (CACL₂) משמש לייבוץ דרך או יבוש תעשייתי, ומימן (H₂) משמש לייצור חשמל להשגת מיחזור משאבים.

הפרויקטים האחרונים שלנו

 

פרויקטים של שיתוף פעולה עם סדנרי סדנריה של שנחאי ג'וול

3. תקני בקרת איכות

1. תוכן כלור פעיל

הגדרה ומשמעות: כלור פעיל הוא המחוון המכריע ביותר לאיכות אבקת הלבנה מכיוון שהוא מייצג את כוח ההלבנה והחיטוי של החומר. כמות הכלור הזמין היא שיכולה להשתתף בתגובות חמצון. תכולת כלור פעילה גבוהה יותר מעידה בדרך כלל על יכולות הלבנה וחיטוי חזקות יותר.

טווח סטנדרטי: בדרך כלל, תכולת הכלור הפעילה באבקת הלבנה באיכות גבוהה (מבוססת סידן היפוכלוריט) צריכה להיות בטווח של 30% - 40% לפי משקל. עם זאת, עבור כמה מוצרים מתמחים או בעלי טוהר גבוה, תוכן הכלור הפעיל עשוי להיות אפילו גבוה יותר, עד 60% ומעלה. התקן הספציפי עשוי להשתנות בהתאם ליישום המיועד של אבקת ההלבנה. לדוגמה, אבקת הלבנה המשמשת בחיטוי מי שתייה מחייבת לעתים קרובות תכולת כלור מבוקרת יותר ויחסית יחסית פעילה כדי להבטיח הסרת פתוגן יעילה תוך שמירה על תקני בטיחות.

שיטת בדיקה: תכולת הכלור הפעילה נקבעת בדרך כלל בשיטת טיטרציה כימית. בדרך כלל, דגימת אבקת ההלבנה מומסת תחילה במדיום חומצי מתאים, המשחרר את הכלור הזמין בצורה של כלור חופשי. לאחר מכן, חומר צמצום סטנדרטי (כגון נתרן תיוסולפט) מכוסה כנגד הפיתרון, וכמות החומר המפחית הנצרך משמשת לחישוב תכולת הכלור הפעילה על בסיס הסטואיציומטריה של התגובה.

2. רמות טוהר וטומאה

זיהומים עיקריים: אבקת הלבנה עשויה להכיל זיהומים שונים כמו סידן הידרוקסיד לא מוגבל (), סידן כלוריד () ואלמנטים עקבים אחרים. רמות מוגזמות של זיהומים אלה יכולות להשפיע על הביצועים והיציבות של אבקת ההלבנה.

סידן הידרוקסיד: יש למזער את נוכחותו של הידרוקסיד סידן לא מוגבל מכיוון שהוא יכול להגיב עם פחמן דו חמצני באוויר לאורך זמן, מה שמוביל להיווצרות סידן פחמתי () ולהפחתת תכולת הכלור הפעילה. באופן כללי, התוכן המרבי המותר של סידן הידרוקסיד מוגדר לרוב על אחוזים בודדים (למשל, פחות מ- 5% במשקל) תלוי במפרט המוצר.

סידן כלוריד: בעוד סידן כלוריד הוא תוצר לוואי של תהליך הייצור, יש לשלוט בתוכן שלו גם בטווח סביר. סידן כלוריד מוגזם יכול לגרום לאבקת ההלבנה להיות היגרוסקופית יותר, מה שמוביל לנקודה והשפלת המוצר.

בדרך כלל, הטווח המקובל לתוכן סידן כלוריד הוא סביב 10% - 20% לפי משקל, אך זה יכול להשתנות על סמך דרישות איכות שונות.

עקבות אלמנטים: אלמנטים עקבים כמו מתכות כבדות (למשל, עופרת, כספית, קדמיום) צריכים להיות נוכחים ברמות נמוכות במיוחד. מתכות כבדות אלה יכולות להוות סיכונים בריאותיים אם אבקת ההלבנה משמשת ביישומים הקשורים לעיבוד מזון, טיפול במים או חיטוי אזורים במגע עם בני אדם. המגבלות המרביות המותרות למתכות כבדות נקבעות לרוב בהתאם לתקנות סביבתיות ובריאות קפדניות, בדרך כלל בחלקים למיליון (PPM) או אפילו חלקים למיליארד (PPB).

3. גודל החלקיקים ותכונות פיזיקליות

חלוקת גודל החלקיקים: גודל החלקיקים של אבקת הלבנה משפיע על המסיסות והשימושיות שלו. רצוי חלוקת גודל חלקיקים מתאימה כדי להבטיח פירוק מהיר ופיזור אחיד במהלך השימוש. באופן כללי, החלקיקים צריכים להיות בטווח מסוים, למשל, עם גודל החלקיקים החציוני של מיקרומטר של 50 - 200. אם החלקיקים גדולים מדי, הם עלולים להתמוסס לאט, ולהפחית את היעילות של תהליך ההלבנה או החיטוי. מצד שני, אם החלקיקים עדינים מדי, הם עלולים לגרום לבעיות אבק במהלך הטיפול, מה שעלול להוות סכנה בטיחותית וגם להוביל לאובדן מוצרים.

תכולת לחות: תכולת הלחות של אבקת הלבנה היא מאפיין פיזי קריטי. לחות מוגזמת עלולה לגרום לאבקת ההלבנה לעוגה, מה שלא רק משפיע על יכולת הזרימה והשימושיות שלה אלא גם מאיץ את הפירוק של סידן היפוכלוריט, ומפחית את תכולת הכלור הפעילה לאורך זמן. תכולת הלחות המקובלת נשמרת בדרך כלל מתחת ל -5% במשקל. תנאי אריזה ואחסון מיוחדים מיושמים לרוב לשמירה על רמת הלחות הנמוכה.

מראה וצבע: אבקת הלבנה צריכה להיות בעלת מראה עקבי ואופייני. בדרך כלל זו אבקה לבנה או מעט צהבהב. כל סטייה משמעותית בצבע, כמו נוכחות כתמים כהים או שינוי צבע, עשויה להצביע על נוכחות של זיהומים או השפלה של המוצר.

4. יציבות וחיי מדף

בדיקת יציבות: אבקת הלבנה צריכה להיות יציבה בתנאי אחסון רגילים. בדיקות יציבות מתבצעות כדי להעריך כיצד תכונות המוצר משתנות לאורך זמן. זה כולל מדידת השינוי בתכולת הכלור הפעילה, היווצרות כל זיהומים חדשים ושלמותה הפיזית של האבקה. על המוצר לשמור על פרמטרי האיכות שצוינו (כגון תוכן כלור פעיל מינימלי) תוך תקופה מסוימת, המוגדרים בדרך כלל כחיי המדף.

חיי מדף: חיי המדף של אבקת הלבנה מוגדרים בדרך כלל כ- 6 - 12 חודשים בתנאי אחסון נאותים (למשל, במקום קריר, יבש ומאושר היטב, הרחק מאור שמש ישיר ומקורות חום ולחות). עם זאת, חיי המדף בפועל עשויים להשתנות בהתאם לתהליך הייצור, איכות האריזה וסביבת האחסון. אמצעי בקרת איכות מבטיחים כי המוצר עומד בסטנדרטים הנדרשים לאורך חיי המדף שלו.

5. תאימות בטיחות ותקנות

תקני בטיחות: אבקת הלבנה היא כימיקל מסוכן בגלל תכונות החמצון החזקות שלה ורעילות פוטנציאלית. עליו לעמוד בתקני בטיחות הקשורים לטיפול, אחסון ותחבורה. זה כולל תיוג נכון עם אזהרות מפגעים (כמו "קורוזיבי", "חומר מחמצן", ו"רעיל אם נבלע או נשאף "), והספקת גיליונות נתוני בטיחות (SDS) המפרטים את תכונות הכימיקלים, סכנות פוטנציאליות וראוי אמצעי בטיחות.

תאימות רגולטורית: ייצור אבקת הלבנה חייבת לדבוק בתקנות לאומיות ובינלאומיות רלוונטיות. תקנות אלה מכסות היבטים כמו הגנה על הסביבה (למשל, סילוק נאות של פסולת שנוצרת במהלך הייצור), בקרת איכות המוצר ובטיחות במקום העבודה. לדוגמה, בענפי טיפול במזון ומים, אבקת הלבנה המשמשת לחיטוי חייבת לעמוד בדרישות הרגולציה הספציפיות כדי להבטיח את בטיחות מוצרי הקצה.

4. הגנה על בטיחות והגנה על הסביבה

(1) בטיחות עובדים
ציוד חובה: מסכת גז, כפפות עמידות בפני חומצה, מערכת אוורור חירום.
טיפול בדליפה: השתמש בהפחתת סיד כדי לנטרל נזילות גז כלור.
(2) ניהול פסולת
שפכים: משוחררים לאחר נטרול עם סיד ל- pH 6–8.
גז פסולת: טכנולוגיית חמצון קטליטית ממירה CL₂ שיורית למלחים לא מזיקים.