انتقل إلى المحتوى 
يُعدّ الماء من أكثر المواد الخام استخدامًا في مصانع الورق. ومع ذلك، فهو يحتوي على مجموعة متنوعة من المواد الصلبة العالقة، والغرويات، والكائنات الدقيقة، والغازات، والأيونات المذابة، مما يُؤدي غالبًا إلى تحديات في الإنتاج، ومن بينها تكوّن القشور الذي يُعدّ من أكثر المشاكل شيوعًا وإشكالية.
1. أنواع المقاييس الشائعة في أنظمة صناعة الورق
في عمليات صناعة الورق، يمكن تصنيف المقياس بشكل عام إلى مقياس ناعم ومقياس صلب.
- الرواسب الرملية اللينة هي رواسب رخوة تتكون من مواد عضوية وجزيئات غير عضوية وكائنات دقيقة. تتشكل عادةً في المناطق ذات تدفق المياه البطيء، مثل مداخل المبادلات الحرارية أو أنظمة التبريد.
- تتكون الترسبات الصلبة عندما يتجاوز تركيز الأملاح غير العضوية في الماء قابليتها للذوبان، مما يؤدي إلى التبلور والترسيب على أسطح المعدات.
بمرور الوقت، قد تتصلب القشرة الناعمة التي تحتوي على نسبة عالية من المواد غير العضوية إلى قشرة صلبة، مما يزيد من صعوبة إزالتها.
2. المكونات الرئيسية لرواسب مصانع الورق
المكونات النموذجية تشمل:
- كربونات الكالسيوم (CaCO₃) - الأكثر شيوعًا
- أكسالات الكالسيوم
- كبريتات الكالسيوم
- فوسفات الكالسيوم
- السيليكا (SiO2)
- سيليكات المغنسيوم
- هيدروكسيد الألومنيوم
- أكاسيد الحديد
غالبًا ما يتم خلط هذه المكونات بنسب متفاوتة، ولكن عندما يكون أحد المركبات هو المسيطر، يتم الإشارة إلى المقياس من خلال مكونه الرئيسي (على سبيل المثال، "مقياس كربونات الكالسيوم").
3. طرق تحديد رواسب المقياس
يُعد تحديد نوع الترسبات الكلسية أمرًا بالغ الأهمية لاختيار الاستراتيجية الصحيحة لإزالة الترسبات الكلسية وتنظيفها. الطريقة الأكثر دقة هي التحليل المخبري، ولكن يمكن للاختبارات الأولية أيضًا أن تُقدم رؤى مفيدة:
| نوع النطاق | لون | طريقة تحديد الهوية |
|---|---|---|
| كربونات الكالسيوم / أكسالات الكالسيوم | أبيض أو رمادي-أبيض | أضف 5% حمض الهيدروكلوريك: الفوران = CaCO₃؛ لا فوران/منخفض = أكسالات |
| كبريتات الكالسيوم | أبيض مصفر أو أبيض | أضف ٥٪ حمض الهيدروكلوريك: قليل من الفوران أو بدونه. أضف BaCl₂: راسب أبيض = CaSO₄ |
| مقياس السيليكات | أبيض رمادي | غير قابل للذوبان في حمض الهيدروكلوريك، يذوب جزئيًا عند تسخينه، يذوب تمامًا في حمض الهيدروفلوريك |
| أكسيد الحديد | اللون البني | يذوب ببطء في حمض الهيدروكلوريك، وأسرع في حمض الهيدروكلوريك (HNO₃)؛ ويظهر المحلول الناتج باللون الأصفر/الأخضر |
4. طرق إزالة الترسبات الكلسية في صناعة الورق
بعد التأكد من نوع الترسب، يتم عادةً إجراء عملية التنظيف قبل تنفيذ تدابير مكافحة الترسبات على المدى الطويل.
التنظيف الكيميائي والتنظيف الفيزيائي هما الطريقتان الرئيسيتان المستخدمتان في معالجة قشور مصنع الورق:
- التنظيف الكيميائي: يتضمن استخدام الأحماض أو القلويات لإذابة الترسبات الكلسية.
- التنظيف المادي: يستخدم القوة الميكانيكية لكسر وإزالة الرواسب.
المنظفات الكيميائية الشائعة:
- الأحماض العضوية: حمض السلفاميك، حمض الأسيتيك، حمض الستريك، EDTA
- الأحماض غير العضوية: حمض الهيدروكلوريك، حمض النتريك، حمض الكبريتيك، حمض الفوسفوريك، حمض الهيدروكلوريك
تعتمد عملية التنظيف الحمضية بشكل أساسي على أيونات H⁺، ولكن الأنيون الحمضي (على سبيل المثال، F⁻ في HF) يمكن أن يلعب أيضًا دورًا رئيسيًا - على سبيل المثال، يكون HF فعالًا في إذابة الترسبات الكلسية السيليكا، والتي لا تستطيع الأحماض الأخرى إزالتها.
اعتبارات مهمة:
- أضف دائمًا مثبطات التآكل قبل الأحماض
- تقييم التوافق مع مواد المعدات
- فكر في إضافة مواد فعالة سطحية وعوامل ترطيب (على سبيل المثال، ألكيل بنزين سلفونات الصوديوم) لتحسين الاختراق
أمثلة على توصيات التنظيف:
- بالنسبة لقشور أكسالات الكالسيوم أو الفوسفات: استخدم 1.0-3.5% حمض الهيدروكلوريك في درجة حرارة الغرفة
- بالنسبة للمعدات المصنوعة من الفولاذ المقاوم للصدأ أو الألومنيوم: استخدم محلول EDTA القلوي، درجة الحموضة >10، درجة الحرارة >60 درجة مئوية
5. اختبارات الذوبان وتقييم فعالية التنظيف
قبل التنظيف لأول مرة، يُنصح بإجراء اختبار ذوبان الترسبات الكلسية للتأكد من اختيار المادة الكيميائية. أثناء التنظيف:
- مراقبة تركيزات المواد الكيميائية
- ضمان تغطية التدفق الكامل
- استخدم قسائم التآكل لمراقبة السلامة
تركز تقييمات ما بعد التنظيف على:
- فعالية إزالة الترسبات الكلسية
- مكافحة التآكل أثناء التنظيف
- جودة ومتانة فيلم التخميل
