مجفف رشّي مخبري لمساحيق أملاح المعادن

التجفيف الرشّي هو تجفيف ضباب. تُفتَّت التغذية إلى قطرات من عشرات الميكرومترات، فتلتقي كل قطرة هواءً ساخناً ويتبخر الماء في ثانية أو ثانيتين قبل أن تستطيع القطرة الوصول إلى الجدار. والناتج حبيبة كروية من ملح معدني تنساب وتُوزَن وتُعبَّأ دون طحن لاحق. وهو أسرع طريق لتحويل محلول إلى عيّنة صلبة يستطيع العميل تحليلها، وأصدقها أيضاً: الخارج هو ما كان في المحلول، بلا غسل ولا إعادة تبلور تغيّر التركيب.

ما تفعله الآلة بمصطلحات الميزان الحراري

المجفف لا «يجفّف» بمعنى الفرن: بل يقدّم الحرارة الكامنة للتبخير وحرارة محسوسة كافية لإيصال الصلب إلى حرارة الخروج. عند دخول 130–300 °C وخروج 70–90 °C يسلّم الهواء الحرارة ويخرج مشبعاً، ويبلغ الاستهلاك النوعي نحو 1,2–1,5 kg بخار ماء لكل kg هواء جاف بحسب هاتين الحرارتين. والعملي أن معدل التبخير — 1 إلى 3 kg/h ماء — يحدد معدل التغذية عند تركيز معين.

وحرارة الخروج هي متغيّر التحكم الحقيقي لا الدخول. فإن انخفض الخروج كثيراً خرج المسحوق رطباً وتكتّل في القارورة؛ وإن ارتفع كثيراً تدهورت الهيدرات وفُقد ماء التبلور الذي قد يكون مطلوباً. ولهذا تحافظ المنظّمات الجيدة على ± 1 °C في الخروج ويتعدّل الدخول تلقائياً.

الرشّ يحدد المسحوق

رافعتان: طاقة الرشّ وتركيز التغذية. بفوهة ثنائية السائل 0,7–2,0 mm ينخفض حجم القطرة مع رفع ضغط الهواء؛ وبقرص دوّار 10,000–36,000 rpm ينخفض مع رفع السرعة. والحجم الناتج عادةً بين 5 و50 µm، والعلاقة رتيبة، فيمكن استهداف نطاق لا قطع ضيق.

والتركيز يؤثر أيضاً: تغذية أكثر تركيزاً تعطي حبيبات أكبر بالرشّ نفسه وتقلّل الماء المتبخر لكل كيلوغرام منتج. والحدّ العملي هو اللزوجة: فوق قيمة معينة تنسدّ الفوهة أو يصبح النفث غير منتظم، وحينها يُخفَّف المحلول ولا يُدفع بالقوة.

لماذا الحجيرة زجاجية

لأن العمل المخبري على محاليل لا تُعرف تماماً. فحجيرة زجاج البوروسيليكات تُظهر مسار النفث ونقطة ملامسة الحبيبات للجدار وتكوّن الحلقات المترسبة، وهي معلومات تشخيصية يخفيها الوعاء الفولاذي. وتتحمل الكلوريدات والأحماض التي تهاجم الفولاذ المقاوم القياسي، وتُنظَّف بلا بقايا بين الحملات.

والثمن الهشاشة والحجم: ليست حجيرة إنتاج ولا للضغوط العالية. ولمجفف تجريبي يغيّر المحلول كل أسبوع يكون الزجاج الخيار الصحيح؛ أما للتشغيل المتواصل بمنتج واحد فالفولاذ المقاوم المطلي أدوم.

ما يجب تسجيله في كل تشغيل

• حرارتا الدخول والخروج كل 10 دقائق، لا في البداية والنهاية فقط.
• معدل التغذية وتركيز المواد الصلبة، لحساب التبخير الفعلي ومقارنته بالاسمي.
• ضغط أو سرعة الرشّ، وهو المتغيّر الذي سيُعاد أو يُغيَّر في التشغيل التالي.
• الناتج بالوزن: المسحوق المجموع مقسوماً على الصلب المغذّى. و70 % تعني غالباً ترسباً على الجدار لا فقداً في الإعصار.
• ملاحظة الحجيرة بعد التشغيل: حلقة في المخروط مشكلة زاوية رشّ؛ وطلاء منتظم مشكلة حرارة.
• توزيع حجوم الحبيبات والكثافة الظاهرية، إذا لزمت المقارنة بمنتج مبلور.