الصين: تقنيات جديدة لتجديد الأحماض؟ 

عندما تسمع هذا، فإن الفكرة الأولى هي التسويق مرة أخرى. يتحدث الجميع عن الاختراقات، ولكن في الواقع غالبا ما تواجه مشاكل قديمة: التآكل، واستهلاك الطاقة، ونقاء المنتج المتجدد. هناك بالفعل الكثير من الضجيج حول هذا الموضوع في الصين، ولكن إذا بحثت بشكل أعمق، فإن العناوين الرئيسية الصاخبة تخفي أحيانًا حلولاً قابلة للتطبيق، وإن لم تكن مثالية. ليس جديدًا بمعنى الإحساس العالمي، ولكنه جديد بالنسبة لظروف الإنتاج المحلية المحددة، والتي غالبًا ما تكون قذرة جدًا. وهذا ما أريد أن أتحدث عنه، دون اللمعان.

ليست ثورة، بل تطور تحت الضغط

المحرك الرئيسي هنا ليس حتى التكنولوجيا نفسها، بل التشريعات البيئية، التي أصبحت أكثر صرامة على مدى السنوات الخمس إلى السبع الماضية. إن التخلص من الأحماض المستهلكة في أي مكان أصبح الآن محفوفًا بغرامات كبيرة وإغلاق الإنتاج. ولذلك، اضطرت العديد من الشركات، وخاصة في التجمعات الكيميائية مثل شاندونغ أو جيانغسو، إلى البحث عن خيارات. في البداية، حاولوا ببساطة تحييده، لكن هذا أدى إلى توليد جبال من الحمأة. ثم اتبعنا طريق التجديد الأبسط - الحراري، على سبيل المثال، لحمض الكبريتيك. لكن مسألة الربحية نشأت على الفور: إذا كان الحمض ضعيفا أو ملوثا بالمواد العضوية، فإن تكاليف التبخر والتحلل الحراري تلتهم جميع الفوائد.

هذا هو المكان الذي بدأ فيه هذا التطور بالذات. بدأت الأساليب الكلاسيكية في الحصول على التعديلات. دعنا نقول للتجديدحمض الهيدروكلوريكمع وجود نسبة عالية من الحديد، بدأ استخدام التحليل الكهربائي الغشائي بشكل أكثر نشاطًا، ليس في شكله النقي، ولكن بالاشتراك مع الأكسدة الأولية والتجريد. وهذا ليس اكتشافًا، بل هندسة مختصة لمهمة محددة. في كثير من الأحيان يتم تجميع السلسلة التكنولوجية كمجموعة بناء من المكونات المتوفرة في السوق. كفاءة؟ في بعض الأحيان يتم استرداد 70-80٪ من الأحماض، ولكن الشيء الرئيسي هو أنه من الممكن إعادة تدوير 95٪ من النفايات، وتحويلها إلى منتج ثانوي، وإن كان منخفض الجودة (على سبيل المثال، كلوريد الحديديك لمعالجة مياه الصرف الصحي). هذا انتصار محلي.

قال أحد التقنيين الذين أعرفهم ويعمل في مصنع لتخليل المعادن: إن تركيبتنا الجديدة لا تتعلق بإخراج الحمض من البرميل. يتعلق الأمر بعدم الاضطرار إلى الدفع مقابل التخلص وعدم مواجهة مشاكل في عمليات التفتيش. تركيبه، بالمناسبة، بعد عام من التشغيل لم يصل إلى طاقته المقدرة بسبب التقلبات في تكوين مياه الصرف الصحي الأولية، لكنه يؤدي وظيفته الرئيسية - البيئية. وهذه قصة نموذجية.

أين تبحث عن التفاصيل؟ تجربة معاهد التصميم

لفهم الوضع الحقيقي، من الأفضل عدم النظر إلى البيانات الصحفية للشركات الكبيرة، ولكن إلى عمل شركات التصميم والهندسة التي تنفذ هذه الحلول في هذا المجال. إنهم مجبرون على تحقيق التوازن بين متطلبات العملاء والميزانية والكيمياء الفيزيائية للعملية. غالبًا ما تكون مواقعهم الإلكترونية وقضاياهم مصدرًا أكثر صدقًا.

هنا، على سبيل المثال،تشنغدو Yizhi التكنولوجيا المحدودة(موقعهم على الانترنت هوyzkjhx.ru). هذا معهد تصميم أنشأته شركة كيميائية. يشير وصفهم مباشرة إلى أن رأس المال المسجل البالغ 120 مليون يوان هو إشارة إلى النوايا الجادة في مجال الهندسة. إنهم لا يبيعون المعدات فحسب، بل يقومون بتصميم المجمعات. من خلال النظر إلى المواد الخاصة بهم (ليس بدون التسويق بالطبع)، ترى التركيز على الحلول المعقدة: ليس فقط تجديد الأحماض، ولكن أيضًا استعادة المعادن من حلول حفر النفايات. هذه نقطة مهمة. قد يكون تجديد الأحماض النقية هامشيًا اقتصاديًا، ولكن إذا تم استخراج النيكل أو النحاس من نفس مياه الصرف الصحي، حتى في شكل أملاح أو أكاسيد، فإن اقتصاديات المشروع تتغير بشكل كبير.

غالبًا ما يكون لدى هذه الشركات منشآت تجريبية حيث تختبر التكنولوجيا على عينات حقيقية يقدمها العميل. إنها باهظة الثمن، لكنها تتجنب كارثة التوسع. سمعت قصة عن أحد المشاريع لتجديد حمض الفوسفوريك بعد حفر الألومنيوم: كل شيء كان يعمل في المصنع التجريبي، ولكن في المصنع الشامل، بدأت المشاكل مع ترسب فوسفات الألومنيوم في المبادلات الحرارية. اضطررت إلى تعديل نظام التنظيف بسرعة. مثل هذه الفروق الدقيقة لا يمكن تحويلها إلى كتيبات، لكنها هي التي تحدد النجاح أو الفشل.

دراسة الحالة: الأحماض المختلطة

وتتمثل المهمة الخاصة في تجديد مخاليط أحماض النيتريك والهيدروفلوريك، على سبيل المثال، لتخليل الفولاذ المقاوم للصدأ. هنا غالبًا ما تكون الأساليب الكلاسيكية عاجزة. في الصين، في السنوات الأخيرة، كانوا يحاولون بنشاط الجمع بين التقطير والاستخراج. رأيت خطًا تجريبيًا حيث حاولوا فصل الأحماض من خلال مستخلصات أمينية انتقائية. نظريًا جميل، لكن عمليًا هناك مستحلبات وفقدان المستخلص وصعوبة التحكم. تم تجميد المشروع في نهاية المطاف لأن تكلفة الأحماض المجددة تجاوزت سعر السوق للأحماض الجديدة. لكن حقيقة مثل هذه التجارب تشير إلى: إنهم يبحثون عن طرق، وإن كانت طرقًا مسدودة.

وقد ثبت أن النهج الأكثر قابلية للتطبيق لمثل هذه الخلائط لا يتمثل في التجديد الكامل، بل في تكييف المحلول: إزالة الملوثات الرئيسية (أيونات المعادن) من خلال راتنجات التبادل الأيوني أو طرق الغشاء، ثم إعادة المحلول المحمض مرة أخرى إلى العملية، مع جرعة من الحمض الطازج لضبط التركيز. لا يعد هذا تجديدًا بالمعنى الدقيق للكلمة، ولكنه يطيل عمر حمام النقش بشكل كبير. بالنسبة للنبات، غالبًا ما يكون هذا هو الحل الأمثل.

دور المواد: لا يمكنك العيش بدون مواد جديدة

أي تجديد حمض هو معركة مع التآكل ودرجة الحرارة. غالبًا ما يعتمد التقدم هنا على المواد. أحرز المصنعون الصينيون مؤخرًا تقدمًا كبيرًا في إنتاج البوليمرات الهندسية (PVDF، ECTFE) والفولاذ الخاص (السبائك التي تحتوي على نسبة عالية من الموليبدينوم والنيكل). هذا جعل من الممكن صنع مبادلات حرارية وأغطية مضخات ووحدات غشائية أكثر إحكاما ومتانة.

أتذكر في تركيب التجديد واحدحمض الكبريتيكنتيجة الألكلة، تفشل باستمرار أنابيب المكثف المصنوعة من الفولاذ المقاوم للصدأ العادي. لقد جربنا السيراميك - لقد كان هشًا. ونتيجة لذلك، تحولنا إلى أنابيب سبائك Hastelloy، والتي، على الرغم من أنها أكثر تكلفة، عملت لمدة ثلاث سنوات دون استبدال. لم يكن العميل راضيًا عن التكاليف الأولية، لكنه يعتقد الآن أن الأمر يستحق ذلك. مثل هذه الحلول ليست هي التقنيات الجديدة التي تتصدر العناوين الرئيسية، ولكنها هي التي تجعل النظام بأكمله يعمل.

وينطبق الشيء نفسه على أغشية غسيل الكلى الانتشاري (واحدة من أكثر الطرق كفاءة في استخدام الطاقة لتجديد الأحماض المعدنية). في السابق، كنا نعتمد بشكل كبير على السلع المستوردة، وخاصة اليابانية. الآن حققت العديد من الشركات الصينية (مثل Shandong Tianwei) جودة مقبولة تمامًا لعدد من التطبيقات القياسية (على سبيل المثال، لأحماض الكبريتيك أو الهيدروكلوريك التي لا تحتوي على الشوائب الأكثر تعقيدًا). السعر أقل، ومع ذلك، فإن عمر الخدمة أقصر قليلاً أيضًا، ولكن بالنسبة للعديد من المشاريع يعد هذا حلاً وسطًا جيدًا.

الاقتصاد باعتباره المحدد الرئيسي

في نهاية المطاف، أي تكنولوجيا تأتي من المال. والحداثة هنا لا تكمن في كثير من الأحيان في المبدأ الفيزيائي الكيميائي، بل في خطة التمويل أو نموذج الأعمال. ظهرت شركات لا تقدم بيع التركيب، بل خدمة التجديد: فهي تقوم بتركيب معداتها في موقع المصنع، وتخدمها وتبيع الحمض المتجدد للمصنع بسعر يتم التفاوض عليه، وهو أقل من سعر السوق، ولكنه يضمن لهم الربح. وهذا يزيل التكاليف والمخاطر الرأسمالية من المؤسسة.

تعد موثوقية التكنولوجيا وبساطتها أمرًا بالغ الأهمية لهذا النهج. غالبًا ما تكون هذه هي نفس الأساليب التطورية والمثبتة تمامًا، ولكنها معبأة بتنسيق مناسب للعميل. لقد رأيت مثل هذا المشروع في مصنع نسيج لتجديد حمض الأسيتيك. التثبيت بسيط، وتصحيح قديم تقريبًا، ولكن مع أتمتة جيدة وقياس عن بعد. إنه يعمل بثبات، وهناك مدخرات للمصنع، وشركة الخدمة أيضًا باللون الأسود. لا يوجد أي إحساس، فقط الهندسة المختصة ومنطق العمل المناسب.

في هذا المستوى - البحث عن تكوين مبرر اقتصاديًا لنفايات معينة من إنتاج معين - يكمن المجال الرئيسي للعمل. في بعض الأحيان يتبين أن التكنولوجيا الجديدة هي طريقة قديمة مطبقة على نوع جديد من الصرف، أو مزيج ناجح من عمليتين كلاسيكيتين. إن السباق نحو النقاء المطلق والاسترداد بنسبة 100% غالباً ما يخسر لصالح نهج أكثر واقعية: فنحن نقوم بإعادة التدوير قدر الإمكان للوفاء بالمعايير، وإذا أمكن، نعيد شيئاً ما إلى الدورة.

خاتمة؟ عرض من الورشة

فهل هناك تقنيات جديدة لتجديد الأحماض في الصين؟ إذا كنت تنتظر الاكتشافات الأساسية، فربما لا. ولكن إذا تحدثنا عن حلول هندسية جديدة لمصنع معين، لمسار نفايات معين، ضمن إطار اقتصادي وبيئي معين، فهناك الكثير منها. هذا سوق حيوي وسريع التكيف للخدمات الهندسية، حيث يقومون بالتجربة، وارتكاب الأخطاء، وإيجاد حلول وسط، وفي بعض الأحيان يحصلون على أنظمة فعالة حقًا.

الكلمة الأساسية هي التكيف. يتم استعارة التقنيات ودمجها وتحسينها. لا يعتمد النجاح على الجدة بقدر ما يعتمد على عمق فهم المشكلة: التحليل الدقيق للتكوين، والنمذجة الاقتصادية الواقعية، والاختيار الصحيح للمواد، والأهم من ذلك، الاستعداد للحفاظ على هذا النظام بعد الإطلاق. كما قال نفس التقني: أي تثبيت، حتى الأذكى، هو مجرد أجهزة. لن ينجح الأمر إلا عندما تقوم بترويضه. إن عملية التدجين هذه بما يتناسب مع الظروف المحلية هي، في رأيي، الإنجاز التكنولوجي الرئيسي في هذا المجال في الصين اليوم.

لذلك، عندما ترى عنوانًا رئيسيًا عن التقنيات الجديدة، لا ينبغي لك أن تسأل ما هو نوع الطريقة المعجزة؟، بل عن أي حالة محددة؟ وكيف يتم ذلك على أرض الواقع وليس على الورق؟. الإجابات على هذه الأسئلة أكثر إثارة للاهتمام وغنية بالمعلومات.