خصائص المادة:

تُعدّ حبيبات الكربون الدقيقة ذات الطور المتوسط مواد كربونية كروية بحجم ميكروني، تتكوّن نتيجة التكثيف الحراري للبلمرة لمركّبات البيتومين أثناء المعالجة الحرارية، مما يؤدي إلى تشكّل كرات صغيرة ذات طور متوسط متباينة الخواص، ومن ثم انفصالها عن المصفوفة البيتومينية. وتُستخدم بشكل رئيسي في تصنيع أقطاب البطاريات الليثيوم-أيون، والمواد المركبة، وحبيبات الكربون النشط الدقيقة، وغيرها من الصناعات.

يحتوي مادة الخرز الدقيق الكربوني في المرحلة المتوسطة على مكونات رطبة من زيت الغسيل (أو التولوين، وغيرها)، وتبلغ كثافته النوعية نحو 600 كغ/م³، وهو عبارة عن مسحوق ناعم غير متماسك. ويبلغ محتوى الزيت قبل التجفيف حوالي 35% إلى 40%， بينما ينخفض هذا المحتوى بعد التجفيف إلى نحو 0.5%. وتتراوح درجة غليان زيت الغسيل بين 230 و260 درجة مئوية.

عملية تجفيف خاصة:

نظراً لأن عملية تجفيف المادة تتميز بالخصائص والمتطلبات التالية: الجزء الرطب عبارة عن زيت غسيل يجب إعادة تدويره، ودرجة غليان زيت الغسيل مرتفعة نسبياً؛ كما أن عملية تبخر زيت الغسيل قد تؤدي إلى تكتل المواد؛ بالإضافة إلى ضرورة توفر بيئة تشغيل ملائمة؛ وطول فترة بقاء المادة داخل المجفف؛ وسهولة اشتعال المادة عند تعرضها للهواء أثناء عملية التجفيف؛ فضلاً عن ضرورة استعادة زيت الغسيل الموجود في الغازات العادمة، وغيرها من الاعتبارات، فقد ظلّت لسنوات طويلة دون وجود معدات مناسبة يمكنها تنفيذ عملية تجفيف هذه المادة على نحو فعّال.

استنادًا إلى تحليل المواد والاختبارات وسنوات طويلة من الخبرة الهندسية، نجحت شركة خبي يانمينغ للمعدات الكيميائية المحدودة في استخدام المجفف الدوار المغلق ذو الأقراص المستمر، الذي يتميز بتوفير الطاقة وصديق للبيئة، كمعدات لتجفيف ميكروسفير الكربون في المرحلة المتوسطة، كما قدّمت حلولًا لأنظمة التجفيف للعديد من الشركات المصنِّعة لهذا النوع من المواد.

تُضاف بشكلٍ مستمرٍ وكمّيٍّ كرياتٌ دقيقةٌ من الكربون في المرحلة الوسيطة، تحتوي على زيت الغسيل المنقول من العملية السابقة، إلى المجفف الدائري المغلق ذي الأقراص المتواصلة بواسطة مغذٍّ كميٍّ خاصٍّ ذي جسرٍ مكسورٍ لعمليّة التجفيف؛ حيث يُكمل المادة عملية انتقال الحرارة والكتلة خلال حركة التدفق لتحقيق غاية التجفيف. وتُفرَغ المواد المُجفَّفة من فتحة التفريغ الموجودة في قاعدة المجفف إلى مبرِّدٍ خاصٍّ للتبريد، ثم تُعبَّأ بعد ذلك. أمّا بخار زيت الغسيل المتصاعد من المواد فيُطرَح من فتحة التفريغ الرطبة للمجفف؛ وبعد إزالة الغبار بواسطة معدّات خاصة لإزالة الغبار، يُفرَغ الغاز غير القابل للتكثيف، بينما يُبرَّد زيت الغسيل ويُعاد تدويره. ويكون النظام بأكمله مغلقاً وغير معرّضٍ للهواء، مع اتخاذ تدابير خاصة لضمان التشغيل الآمن للنظام بكامله.

خصائص العملية:

تشغيل مستمر، وكفاءة حرارية عالية. نظرًا لأن المجفف المستمر ذو القرص المغلق يعتمد التوصيل الحراري في عملية التجفيف، فلا يُسمَح بدخول الهواء إلى داخل المجفف أثناء العملية، كما أن قدرته على حمل الغازات العادمة ضئيلة جدًا؛ ولذلك يمكن أن تصل كفاءته الحرارية إلى أكثر من 85%.

② فقدان أقل للمواد وبيئة تشغيل ملائمة. في عملية تجفيف كريات الكربون الدقيقة ذات المرحلة المتوسطة داخل المجفف الدوار المغلق المستمر، نظرًا لدخول المواد إلى الجهاز وخروجها منه، يصبح توزيع الرطوبة فيها مختلطًا بين الرطب والجاف، كما أن سرعة تدفق غاز العادم الناتج عن عملية التجفيف منخفضة جدًا (حوالي 0.1 م/ثانية)، مما يجعل الغبار الناتج عن المواد يصعب انتقاله إلى أعلى الجهاز ويقل احتمال حمله بعيدًا بواسطة غاز العادم؛ وبالتالي لا يحدث فقدان للمواد ولا تلوث للبيئة، الأمر الذي يلبّي متطلبات حماية البيئة.

③ التشغيل المغلق للمعدات، مع استعادة كاملة للمذيب. يُعدّ نظام التجفيف والتبريد بأكمله مغلقاً، كما يعتمد غاز العادم على جهاز لجمع الغبار مصمم خصيصاً، قادر على استعادة أكثر من 99.9% من المذيب؛

استخدام تصميم هيكلي خاص لمنع دخول الهواء إلى نظام التجفيف، مما يسهم في تجنّب حدوث مشكلات أمنية مثل اشتعال النار داخل المعدات نتيجة دخول الهواء أثناء عملية التجفيف؛

⑤ المعدات قابلة للضبط بدرجة عالية، كما أن تجفيف المادة يكون متساوياً وقابلًا للتعديل. ويمكن ضبط أثر عملية تجفيف المادة بسهولة من خلال تعديل سرعة المعدات، ومعدل تدفق زيت نقل الحرارة، ودرجة حرارة زيت نقل الحرارة، وزاوية ريش المجرفة، وكمية المادة المُضافَة، وكذلك عدد ألواح التجفيف المستخدمة في مجفف الأقراص المستمر؛

⑥ قبل التجفيف، تتميز المواد الرطبة بسيولة ضعيفة، مما يؤدي إلى ظاهرة تكوّن جسور من المادة في المغذي العادي. ولضمان إدخال المواد بشكل متساوٍ وكمّي ومستمر إلى المجفف، قامت شركة يانمينغ، استناداً إلى خبرتها الهندسية الطويلة، بتصميم مغذي كمي خاص مضاد للتكتل.

⑦ نظرًا لضرورة بقاء المادة في المجفف الدوار المستمر لفترة طويلة (أكثر من ساعتين) أثناء عملية التجفيف، يتم تعديل البنية الداخلية للمجفف لضمان توافق المادة مع متطلبات العملية.

تشغيل مستقر للمعدات، عمر طويل، تشغيل بسيط؛

جودة المنتج جيدة؛

⑩ يُستخدم جهاز مكشطة الأوراق الخاص لمنع التصاق المادة بسهولة على صينية التجفيف.

مخطط تدفق العملية لنظام المجفف الدائري المستمر ذو القرص من النوع الخاص المغلق المقاوم للانفجار والمستخدم في كرات الكربون الدقيقة ذات الطور المتوسط: