1. وصف النظام

وحدة ويكسيان 79 تدمج هذه العملية عمليات التعادل والتبريد وإزالة الغازات والتخلص من الديوكسان في عملية واحدة متواصلة. يقوم مبدأها الأساسي على مزج المواد الخام الحمضية والقاعدية مع إعادة تدوير كاملة (1000%) لمادة كبريتات لوريل إيثر الصوديوم (SLES) المبردة والمزالة منها الغازات والمعالجة بالديوكسان في مفاعل التعادل (79MX1). ينتج عن التفاعل ارتفاع طفيف في درجة الحرارة (3-5 درجات مئوية)، مما يضمن استقرار الرقم الهيدروجيني ولون المنتج الفاتح. يحافظ مفاعل التعادل على ضغط مخرج ثابت يبلغ 0.3 بار، مما يتيح تغذية مستقرة للحمض والقاعدة والمحلول المنظم وعامل التبييض.

تدخل المادة المُعادَلة إلى برج التجريد (79T1)، حيث تخضع لتبخير الرطوبة، والتبريد، وإزالة الديوكسان، وإزالة الغازات تحت فراغ عند درجة حرارة تتراوح بين 45 و55 درجة مئوية. لا يحتوي البرج على أي معدات دوارة، ولا تلامس المادة الجدار الداخلي، مما يُغني عن الصيانة، والطاقة الكهربائية، والتنظيف. مدة بقاء المادة من مفاعل التحييد إلى برج التجريد كافية لعملية التبييض.

في أسفل البرج، تُعاد المادة المعالجة - التي تبلغ الآن عشرة أضعاف الطاقة الإنتاجية - إلى وحدة 79MX1 عبر مضخة إعادة تدوير كبريتات لوريل إيثر الصوديوم (79P6)، لتشكل حلقة المعالجة الرئيسية: 79MX1 ← 79T1 ← 79P6. يُصرّف المنتج عبر مضخة نقل كبريتات لوريل إيثر الصوديوم (79P7). يُكثّف البخار ذو درجة الحرارة المنخفضة، ويُصرّف المكثف المحتوي على الديوكسان (200 جزء في المليون، 75 كجم/طن من كبريتات لوريل إيثر الصوديوم). تحافظ مضخة إعادة التدوير الفراغية (79P9) على حالة الفراغ.

تُضبط المواد الثانوية بدقة: الماء النقي والصودا الكاوية السائلة عبر عدادات تدفق الكتلة وصمامات الضبط (مع صمامات صغيرة وكبيرة منفصلة للمنتجات عالية ومنخفضة التركيز، على التوالي)، وعوامل التعقيم والتبييض عبر مضخات القياس. كما ينتج النظام مادة AOS عن طريق تجاوز مخرج 79MX1؛ أثناء إنتاج AOS، يتم فصل مضخة التفريغ وتنتقل المادة المتعادلة مباشرةً إلى عملية تحلل السلتون عبر 79P7.

يعمل النظام تحت فراغ مع درجة حموضة ≤ 7.5 وارتفاع طفيف في درجة الحرارة (درجة حرارة المادة ≤ 55 درجة مئوية)، مما يحقق الظروف المثلى لإنتاج ملح الأمونيوم SLES.

2. مقارنة تقنيات تحييد كبريتات لوريل إيثر الصوديوم

تتوفر حاليًا أربع تقنيات معادلة مستمرة: (1) المعادلة على مرحلتين (باليسترا)، (2) المعادلة من نوع المضخة (كيميثون)، (3) المعادلة الفراغية (باليسترا)، و(4) المعادلة وإزالة الديوكسان (ويشيان).

تعتمد التقنيتان الأوليان على تقنيات تقليدية تستخدم خلاطات قص عالية السرعة لخلط المادة الخام جيدًا مع كبريتات لوريل إيثر الصوديوم المُعاد تدويرها، ثم تُزال حرارة التعادل عبر مضخة إعادة تدوير ومبرد. يُعاد ما يقارب 15 ضعفًا (1500%) من الناتج إلى معدات الخلط على شكل ارتداد، بينما يُخصص جزء منه لمعالجة المنتج. ينتقل التعادل باستخدام المضخة مباشرةً إلى معالجة المنتج، في حين يمر التعادل على مرحلتين بمرحلة خلط ثانية. تحقق كلتا التقنيتين ارتفاعًا في درجة الحرارة أقل من 5 درجات مئوية وثباتًا في الرقم الهيدروجيني من خلال ارتداد كبريتات لوريل إيثر الصوديوم بتدفق الكتلة. تُظهر التجربة العملية أنه في حال ثبات تركيز ثاني أكسيد الكبريت، ومحتوى الزيت الحر، وخاصةً زمن بقاء الكبريتات، فإن مؤشرات مثل ثبات الرقم الهيدروجيني ومحتوى الديوكسان (العالي جدًا) تكون متطابقة بين هاتين التقنيتين.

تُعدّ التقنيتان الأخيرتان تقنيتين متعددتي الوظائف، إذ تدمجان عملية المزج بالتحييد، والتبريد، وإزالة الديوكسان بالتفريغ، وإزالة الغازات بالتفريغ. ينقل التحييد بالتفريغ مواد التفاعل إلى مُبَخِّر ذي غشاء رقيق، حيث يحدث التفاعل، وتبخير الرطوبة، وإزالة الديوكسان، وإزالة الغازات في آنٍ واحد تحت التفريغ. مع ذلك، يتميز مُبَخِّر الغشاء الرقيق بمساحة تبخير محدودة، وتكلفة عالية، واستهلاك كبير للطاقة، بالإضافة إلى محدودية كمية تغذية كبريتات لوريل إيثر الصوديوم (SLES). بالنسبة لمحطة إنتاج كبريتات لوريل إيثر الصوديوم (SLES) بسعة 3.8 طن/ساعة، تبلغ مساحة التبخير المُجدية 10 أمتار مربعة بدون ارتداد كبريتات لوريل إيثر الصوديوم (SLES)؛ ومع ارتداد يتراوح بين ضعفين إلى ثلاثة أضعاف، يلزم مساحة 30 مترًا مربعًا. يفتقر التحييد بالتفريغ إلى ارتداد كبريتات لوريل إيثر الصوديوم (SLES)، مما يتسبب في ارتفاع مفرط في درجة الحرارة (درجة حرارة المادة > 85 درجة مئوية) وعدم استقرار الرقم الهيدروجيني.

تعتمد تقنية WEIXIAN للمعادلة وإزالة الديوكسان على مزج مواد التفاعل مع 10 أضعاف (1000%) من كبريتات لوريل إيثر الصوديوم (SLES) المُعاد تدويرها في مفاعل تفاعل المعادلة، مع التحكم في ارتفاع درجة الحرارة عند 3-5 درجات مئوية. ثم يدخل SLES إلى برج الإزالة ويتشتت، مع تبخر الرطوبة وإزالة الغازات في آنٍ واحد تحت ضغط فراغ يتراوح بين -0.09 و-0.095 ميجا باسكال. تُحقق هذه التقنية المعادلة والتبريد وإزالة الديوكسان وإزالة الغازات في خطوة واحدة، متجاوزةً بذلك ارتفاع درجة الحرارة، وضعف استقرار الرقم الهيدروجيني، واستهلاك الطاقة العالي في المعادلة الفراغية. علاوة على ذلك، تُنتج هذه التقنية SLES بمحتوى منخفض من الديوكسان (مضمون أقل من 10 جزء في المليون؛ ويمكن الوصول إلى ≤5 جزء في المليون) في ظل تركيز أعلى من SO₃ (3%) ومحتوى أقل من الزيت الحر (1.2%). تتميز هذه التقنية بانخفاض استهلاك الطاقة، وانخفاض استهلاك وحدة المواد الخام، وانخفاض محتوى الديوكسان. كما أنها قابلة للتطبيق على معادلة كبريتات أوكتان سلفات الصوديوم (SLS) وكبريتات لوريل إيثر الصوديوم (AOS).

بالنسبة لتقنية التحييد التقليدية، يتطلب تحقيق محتوى الديوكسان أقل من 15 جزءًا في المليون تركيز SO₃ بنسبة 2.3-2.5% ومحتوى الزيت الحر بنسبة 1.5-1.7%، مما يؤدي إلى زيادة استهلاك الطاقة بمقدار 15 كيلوواط ساعة وزيادة استهلاك المواد الخام العضوية بمقدار 3-5 كجم لكل طن من 70% SLES.

3. ملخص مزايا الوحدة 79

في معادلة كبريتات لوريل إيثر الصوديومبفضل خصائصها المتميزة في التبريد، وإزالة الديوكسان، وتفريغ الغازات، تتفوق وحدة WEIXIAN رقم 79 على تقنية معادلة الفراغ. تتيح هذه الوحدة رفع نسبة ثاني أكسيد الكبريت من 2.75% إلى 3.75% أثناء إنتاج كبريتات لوريل إيثر الصوديوم (SLES) مع الحفاظ على انخفاض نسبة الديوكسان والزيوت الحرة، مما يسمح بزيادة الطاقة الإنتاجية بنسبة تصل إلى 40% وخفض استهلاك الطاقة الكهربائية بنسبة 40%، دون الحاجة إلى تحسين جودة الهواء الجاف.

تجمع الوحدة 79 بين عملية التعادل وتبريد المواد وإزالة الغازات وإزالة الديوكسان في عملية واحدة، مما ينتج أملاح الصوديوم/الأمونيوم منخفضة وعالية التركيز من SLES/SLS بالإضافة إلى AOS.

تتميز عملية التشغيل بالبساطة والاختصار، مما يضمن استقرارها وسهولة استخدامها. برج التجريد 79T1 عبارة عن جهاز ثابت بدون محرك أو أجزاء دوارة، مما يزيل خطر الأعطال. تتم عملية التعادل في وحدة 79MX1 مع إعادة تدوير كميات كبيرة من المادة اللزجة، مما يحافظ على ارتفاع درجة الحرارة أقل من 5 درجات مئوية ويضمن لونًا ودرجة حموضة ثابتة للمنتج.

يستخدم النظام حرارة التعادل لتبخير الرطوبة والديوكسان تحت الفراغ عند درجة حرارة منخفضة، ولا يتطلب حرارة إضافية للسخان.

من خلال تحقيق محتوى منخفض من الديوكسان، واستهلاك منخفض للطاقة الكهربائية لكل وحدة، واستهلاك منخفض للمواد الخام العضوية لكل وحدة، فإنها تمثل أفضل التقنيات وأكثرها شعبية في المنافسة الدولية.