آلة فصل الكحول

أنواع أجهزة فصل الكحول

تُستخدم أجهزة فصل الكحول في الصناعات لفصل الكحول الإيثيلي عن المخاليط. تحمل هذه الأجهزة العديد من الأسماء، من ضمنها جهاز التقطير، جهاز تقطير الكحول، جهاز التقطير المُصحّح، وجهاز تقطير الروح. تُعتبر أجهزة فصل الكحول جزءًا أساسيًا من عملية التصنيع في صناعة الكحول. وتأتي هذه الأجهزة بأشكال متعددة، تشمل ما يلي:

• أعمدة التقطير: وهي عبارة عن حاوية اسطوانية طويلة وضيقة مصنوعة من الفولاذ المقاوم للصدأ أو النحاس. تُستخدم عادةً في مصانع التقطير واسعة النطاق.
• أفران التقطير: تُشبه هذه الأفران وعاءًا به غطاء. تُستخدم عادةً لِتَصنيع دفعات صغيرة من المشروبات الروحية المُقطّرة.
• أفران التقطير الكسرية: تُشبه هذه الأفران أفران التقطير العادية، لكنها تُشمل عدة ألواح أو أعمدة لفصل السوائل حسب نقاط الغليان.
• أفران التقطير المستمر: تُنتج هذه الأفران تيارًا مستمرًا من السوائل المُقطّرة، على عكس أفران التقطير الدُفعية التي تُنتج بشكل متقطع.
• أفران التقطير المُصحّحة: تُستخدم هذه الأفران لِتَنقية المشروبات الروحية بشكل كبير، بحيث لا تبقى أي مركبات ملوثة تقريبًا في المنتج النهائي.
• المرشحات الجزيئية: نوع من المرشحات التي تُستخدم فيها مواد صلبة مسامية دقيقة لامتصاص الإيثانول من الماء على المستوى الجزيئي.
• أجهزة التقطير الأزيوتروبية: تُستخدم أجهزة فصل الكحول هذه تقنية تقطير خاصة تُسمى التقطير الأزيوتروبي لفصل مكونات المخاليط الأزيوتروبية.
• أجهزة استخلاص السوائل فوق الحرجة: وحدات استخلاص تُستخدم فيها سوائل فوق الحرجة، مثل ثاني أكسيد الكربون فوق الحرج، لفصل الكحول عن مكونات أخرى.

بالإضافة إلى هذه الأنواع الثمانية الرئيسية، تُوجد طرق لا حصر لها لِتَصنيف أجهزة فصل الكحول، حيث يمكن تمييز هذه الأجهزة أيضًا حسب ميزاتها المحددة، والمواصفات الفنية، أو الخصائص المميزة الأخرى. وقد تتغير أسماء المنتجات أيضًا حسب الشركات المصنعة والموردين. عند شراء المنتجات، يجب على المشترين تحديد جمهوره المستهدف وتحديد الأنواع المُطلوبة حاليًا.

مواصفات وصيانة أجهزة فصل الكحول

المواصفات

• المادة:

  صُنع مُقطّر العمود لِفَصل الكحوليات عادةً من الفولاذ المقاوم للصدأ عالي الجودة، مثل 304، 316، وغيرها. يضمن اختيار المادة المتانة ومقاومة التآكل والأداء الصحي الجيد.

• التصميم:

  يشمل تصميم مُقطّر العمود نوع العمود (مثل عمود التقطير الكسري، عمود التقطير المُصحّح، وما إلى ذلك)، وعدد الصواني أو إعادة التدفق، والخصائص الهيكلية الأخرى. تؤثر هذه العناصر التصميمية على كفاءة التقطير وتأثير فصل جهاز فصل الكحول.

• السعة:

  تُقاس سعة مُقطّرات الأعمدة عادةً بالليتر أو الغالونات في الساعة. وهذا يعني كمية السوائل التي يمكن لجهاز التقطير معالجتها في فترة زمنية معينة. تعتمد السعة المحددة على طراز جهاز فصل الكحول وتصميمه.

• تحكم درجة الحرارة:

  تُشمل أجهزة فصل الكحول عادةً وظائف تحكم درجة الحرارة. وقد تشمل ذلك مُتحكمات درجة الحرارة الرقمية ومسبار درجة الحرارة، وغيرها. يضمن التحكم الدقيق في درجة الحرارة حدوث عملية التقطير عند درجة الحرارة المثلى، مما يحسن دقة الفصل وجودة المنتج.

الصيانة

• تُنظّف الأسطح الداخلية والخارجية لجهاز فصل الكحول بانتظام باستخدام منظفات ومعدات مناسبة.
• الانتباه إلى تشغيل جهاز فصل الكحول، والتحقق من وجود تسريبات أو فُكّات في خطوط الأنابيب والصمامات وأجزاء التوصيل، ومعالجة المشكلة الموجودة في الوقت المناسب.
• التحقق من حالة تشغيل المعدات المساعدة، مثل مضخات التفريغ وأنظمة التسخين، والتأكد من تشغيلها بشكل طبيعي ومستقر.
• مراقبة درجة الحرارة والضغط، وما إلى ذلك، أثناء عملية التقطير لِتَأكيد إجراء عملية الفصل ضمن النطاق المطلوب.

سيناريوهات أجهزة فصل الكحول

تجاوز تطبيق أجهزة فصل الكحول مجال تقطير المشروبات الكحولية. لا تزال هذه الأجهزة حيوية في العديد من الصناعات وقطاعات البحث.

• معالجة كيميائية

  تُستخدم أجهزة فصل الكحول لِتَقطير المواد الكيميائية مثل الأسيتون والميثانول والإيثانول. تُستخدم المواد الكيميائية النقية لِتَصنيع منتجات مختلفة أو إنشاء تفاعلات كيميائية محددة.

• صناعة النفط

  تُستخدم مصافي النفط أعمدة التقطير لِفَصل النفط الخام إلى مكوناته العديدة. يعمل جهاز تقطير الكحول من خلال الاستفادة من نقاط غليان مكونات النفط الخام المختلفة. وبهذه الطريقة، يمكن للمشغلين تحقيق فصل مستهدف وكفء.

• صناعة الأدوية

  يُجري مُقطّر الكحول الكثير من العمل في صناعة الأدوية. يُستخدم هذا الجهاز لفصل وتنقية المذيبات والمواد الكيميائية لِتَصنيع الأدوية. كما أنه يُنظّف المنتج النهائي لِتَأكيد سلامة الأدوية للاستخدام البشري.

• صناعة الأغذية

  يمكن استخدام جهاز فصل الكحول مع عمود تقطير في صناعة الأغذية لِفَصل النكهات والمواد الحافظة ومستخلصات الطعام. تُضمن الشركات التوافق مع لوائح إدارة الغذاء والدواء الأمريكية عند استخدام هذه الأجهزة.

• إنتاج الوقود الحيوي

  يُعد إنتاج الوقود الحيوي أحد الاستخدامات الشائعة لأجهزة فصل الكحول. يُستخرج الإيثانول من الكتلة الحيوية المُخمرة باستخدام هذه الأجهزة. ثم يتم تنقية الإيثانول لتحسين جودته قبل استخدامه كوقود حيوي.

• التطبيقات البيئية

  تُزداد المخاوف بشأن التلوث البيئي. وقد أدى ذلك إلى الحاجة إلى أجهزة فصل الكحول بهدف تعزيز الاستدامة. تُستخدم هذه الأجهزة لِتَدوير المواد الكيميائية من تيارات النفايات الصناعية. يمكن إعادة استخدام المواد الكيميائية بعد ذلك، مما يُساعد على تقليل النفايات وخفض التأثير البيئي.

كيفية اختيار أجهزة فصل الكحول

قبل شراء جهاز فصل الكحول، يجب مراعاة العديد من العوامل لِتَأكيد تلبية المعدات المُشتراة للاحتياجات والمواصفات المطلوبة.

• السعة والطلب:

  من الضروري تحديد السعة المطلوبة لجهاز الفصل بناءً على احتياجات الإنتاج الحالية. احسب الإنتاج اليومي المقدر والطلب على الكحول المُنفصل. بالإضافة إلى ذلك، حدد ما إذا كانت هناك حاجة حاليًا لفصل كميات أكبر من الكحول.

• التقنية والكفاءة:

  من الضروري مراعاة تقنية الفصل التي يُستخدمها الجهاز. قد تُستخدم تقنية التقطير أو الفصل الغشائي أو الاستخلاص أو الامتزاز أو غيرها من الطرق اعتمادًا على مواصفات المنتج واحتياجاته. راجع تقنية فصل الجهاز الفريدة وكفاءة فصله، والتي تُعبّر عنها عادةً بمعدل الاسترداد أو النقاوة. اختر جهاز فصل يحتوي على تقنية فصل فعالة وأداء فصل مرتفع وفقًا لتأثير الفصل المطلوب.

• متطلبات التشغيل والأتمتة:

  فكر في متطلبات تشغيل جهاز الفصل ودرجة الأتمتة. يمكن لأجهزة الفصل ذات الأتمتة العالية تقليل التدخل اليدوي وزيادة كفاءة الإنتاج. تحقق مما إذا كان الجهاز مُزوّدًا بأنظمة مراقبة وتحكم، مثل الشاشات الرقمية وشاشات اللمس ووظائف التحكم الأوتوماتيكي.

• تكاليف المواد الاستهلاكية:

  قد تحتاج بعض أجهزة فصل الكحول إلى مواد استهلاكية معينة، مثل أغشية الفصل أو المواد الممتصة. تحقق من توافر وتكلفة هذه المواد الاستهلاكية لإجراء تحليل التكلفة والنفقات التشغيلية طويلة الأجل.

• التثبيت والصيانة:

  حدد ما إذا كان يمكن تثبيت جهاز الفصل بشكل صحيح في الموقع المطلوب وتحديد ما إذا كان سيحتاج إلى متطلبات صيانة خاصة. قيّم المهارات الفنية والموارد اللازمة لصيانة المعدات، واختر الأجهزة التي تتمتع بشبكات دعم وصيانة سهلة الوصول إليها.

• التوافق مع اللوائح والمعايير:

  في العمليات الصناعية، يجب اتباع بعض المواصفات والمعايير ومتطلبات اللوائح. لِتَأكيد الامتثال وتجنب المخاطر أو المشكلات المحتملة، من الضروري تحديد ما إذا كان جهاز الفصل مُتوافقًا مع اللوائح والمعايير ومتطلبات السلامة ذات الصلة.

• قيود الميزانية:

  أخيرًا، ضع في اعتبارك قيد الميزانية. تتراوح أسعار أجهزة فصل الكحول بشكل كبير. من الضروري الموازنة بين الأجهزة المتقدمة تقنيًا والكفاءة والفعالية من حيث التكلفة وفقًا للميزانية والاحتياجات.

أسئلة وأجوبة حول جهاز فصل الكحول

س: ما الفرق بين التقطير والتقطير الكسري؟

ج: يشمل التقطير فصل المركبات بناءً على نقاط غليان مختلفة. وقد يُستخدم دورة واحدة فقط من التسخين والغليان. من ناحية أخرى، يُفصل التقطير الكسري المركبات ذات نقاط غليان متشابهة. ويشمل ذلك عدة دورات من التسخين والغليان. كما يتطلب التقطير الكسري إعدادًا أكثر تعقيدًا من التقطير البسيط.

س: كم عدد أنواع أجهزة فصل الكحول؟

ج: تُوجد ثلاثة أنواع رئيسية من أجهزة فصل الكحول. تُعد أفران التقطير شائعة الاستخدام في صناعة الويسكي. تُستخدم أفران التقطير أحادية الدورة ولإجراء التقطير الأساسي فقط. تقوم أفران الأعمدة بعمل أفران التقطير والتقطير الكسري في إعداد واحد. تُعد أكثر ملاءمة للإنتاج بكميات كبيرة. يُعد التصميم الآخر هو فرن إعادة التدفق، والذي يُشمل عمود تقطير وكثّاف. تُعد أفران إعادة التدفق مناسبة لإنتاج المشروبات الروحية ذات محتوى الكحول العالي.

س: هل تعمل جميع أجهزة فصل الكحول بنفس الطريقة؟

ج: لا. تمتلك الأجهزة إعدادات وعمليات عمل مختلفة. بينما قد تغلي جميعها السائل لفصل الكحول، تختلف طرق الغليان والجمع الدقيقة. تمتلك أفران التقطير والأعمدة وأفران إعادة التدفق تصاميم وعمليات مختلفة.

س: هل يمكن لجهاز فصل الكحول تصنيع أي نوع من الكحول؟

ج: لا. لم يتم تصميم جهاز فصل الكحول لِفَصل أنواع معينة من الكحول من مصادر معينة. يركز على فصل الكحول عن مزيج من الماء والمركبات الأخرى. يعتمد فصل الكحول عن المخلوط على نقاط غليان مختلفة. يُعد الجهاز مناسبًا لِفَصل الإيثانول من المخاليط المُخمرة، مثل إنتاج المشروبات الروحية من المشروبات الكحولية.