فصل رغوة البولي يوريثان في عملية إعادة تدوير الثلاجات

من السهل الاستهانة بالعزل المصنوع من البولي يوريثان عندما لا يزال خط إعادة تدوير الثلاجات مدرجًا في مخطط العملية. فهو يبدو وكأنه منتج ثانوي بسيط. ولكن بمجرد بدء تشغيل الخط، يمكن أن يصبح الرغوة هو المادة التي تحدد ما إذا كانت الكسارة الثانوية، وفاصل الهواء، والسيكلون، والمرشح، ونظام التفريغ ستعمل كعملية واحدة مستقرة أم كخمس آلات منفصلة تتعارض فيما بينها.

YUXI’s خط إعادة تدوير نفايات الثلاجات تُجرى عملية استخراج الرغوة بعد فتح الخزانة والتحرير الثانوي، ثم تُدمج مع عملية جمع الغبار وفصل المعادن في المراحل اللاحقة.

أين يتم فصل رغوة البولي يوريثان في خط إعادة تدوير الثلاجات

لا يبدأ فصل الرغوة عند تشغيل المروحة. بل يبدأ في المرحلة السابقة، اعتمادًا على حالة هيكل الثلاجة عند دخوله القسم الميكانيكي. وينبغي أن تكون إجراءات استرداد المبرد، وإزالة الضاغط، ومعالجة الزيت، وإزالة الأجزاء السائبة غير الصالحة قد تم تحديدها مسبقًا. وبالمثل، تصف إرشادات وكالة حماية البيئة (EPA) الخاصة بالتخلص من الأجهزة عملية استرداد المبرد وإزالة المكونات الخطرة قبل تقطيع الأجهزة التي تم تفريغها. ^[1]

يتم التعامل مع دائرة التبريد أثناء عملية إزالة الملوثات. تظل الرغوة داخل الخزانة في العديد من مسارات إعادة التدوير الميكانيكية، ولا يتم إطلاقها إلا لاحقًا عند فتح الغلاف الفولاذي والبطانة البلاستيكية والمواد العازلة. دليلك المنفصل حول إزالة الملوثات من الثلاجة قبل تقطيعها يتناول الحدود العلوية بمزيد من التفصيل.

التحرير يسبق الفصل الهوائي

تُعد خزانة الثلاجة عبارة عن شطيرة ملتصقة. فالصلب الرقيق، والبطانة البلاستيكية، والعازل الصلب المصنوع من البولي يوريثان لا تكون جزيئات منفصلة عند دخول الخزانة إلى آلة التقطيع. ويؤدي التكسير الأولي إلى فتح الصندوق، لكن التكسير الثانوي أو الصدمة هي عادةً ما تكشف المزيد من سطح الرغوة وتفك الارتباط بين المواد.

لا يمكن لفاصل الهواء أن يعمل إلا على المواد التي تم تحريرها. فإذا تركت الكسارة قطعًا كبيرة مكونة من طبقات متداخلة من الفولاذ والرغوة سليمة، فإن زيادة قوة الشفط قد تؤدي إلى تحريك القطعة المركبة بأكملها بدلاً من فصلها. وعلى النقيض من ذلك، قد يؤدي الإفراط في التكسير إلى توليد كمية أكبر من الجسيمات الدقيقة، مما يزيد من الحمل على المرشحات وقد يجعل التعامل مع تيار الرغوة أكثر صعوبة. والهدف ليس “أصغر جسيم ممكن”، بل هو توزيع حجم الجسيمات الذي يوفر للفواصل اللاحقة ما يمكنها فعليًا فرزه.

ولهذا السبب ينبغي النظر إلى قائمة معدات خط إنتاج الثلاجات على أنها سلسلة من المهام وليس مجرد قائمة بالآلات. إن دليل معدات إعادة تدوير الثلاجات يصف نفس عملية التسليم: الفتح الأولي، والتحرير الثانوي، واستخراج الرغوة، واستعادة المعادن الحديدية، وفصل المعادن غير الحديدية.

كيف تعمل تقنية الفصل بالتيار الهوائي فعليًّا

تتميز رغوة البولي يوريثان المُحررة بكثافة حجمية أقل بكثير وسلوك ديناميكي هوائي يختلف عن الفولاذ ومعظم القطع البلاستيكية. ولذلك، يمكن لتيار هوائي مُحكَم أن يرفع الرغوة أو يحول مسارها، بينما تستمر المواد الأكثر كثافة في السير على مسار المنتجات الثقيلة. وتكمن الصعوبة في الحفاظ على استقرار هذا الفصل مع تغير مادة التغذية.

1. يجب أن يكون التقاط الكرة قويًا بما يكفي، ولكن دون مبالغة

إذا كانت سرعة الهواء في منطقة الفصل منخفضة جدًّا، فإن الرغوة تبقى في الجزء الثقيل. وقد يؤدي ذلك إلى تلوث الفولاذ أو البلاستيك أو المواد الواردة إلى جهاز الفصل بالتيار الدوامي. أما إذا كان السحب شديدًا جدًّا، فقد تدخل قطع البلاستيك الرقيقة أو قطع الأسلاك أو الجسيمات الصغيرة غير الحديدية إلى دائرة الرغوة. الإعداد الصحيح هو الذي ينتج قطعًا صالحًا للاستخدام وفقًا للتوزيع الفعلي لحجم الجسيمات، وليس أعلى سرعة متاحة للمروحة.

2. يؤثر عمق الحفر على شكل القطع

لا يمكن للهواء تصنيف المواد التي لا يستطيع الوصول إليها. فالطبقة العميقة غير المستوية تحجب الجسيمات الخفيفة وتجعل جهاز الفرز يستجيب بشكل مختلف عبر الحزام أو المزلق. وغالبًا ما يكون للقياس في المرحلة الأولية، وتصميم جهاز التوزيع، واستقرار تصريف الكسارة تأثير على جودة الفرز يضاهي تأثير جهاز الفرز نفسه.

3. يقوم العامل بتغيير الفاصل

لا يقدم المرشح النظيف والمرشح المسدود نفس مستوى المقاومة. كما أن التراكمات في مجاري الهواء، أو مخرج الفصل الدوامي المسدود جزئيًا، أو الصمام الدوار غير المحكم الإغلاق، كلها عوامل يمكن أن تؤدي إلى تغير ضغط النظام. ولهذا السبب، يحتاج المشغلون إلى أكثر من مجرد رقم تردد المروحة.

دائرة الرغوة هي أكثر من مجرد جهاز لفصل الهواء

يستخدم الموردون المختلفون تصميمات متنوعة، لكن دائرة الرغوة عادةً ما تجمع بين عدة وظائف. وينبغي أن يرتبط الاختيار الدقيق بالقدرة الإنتاجية، وحجم الجسيمات، وتصميم المبنى، وما إذا كان المشروع يتضمن استرداد عامل النفخ أم يقتصر على الفصل الفيزيائي للرغوة فقط.

يُعد التحكم في الغبار جزءًا من عمل الفاصل، وليس من مهام النظافة

يصبح العازل البولي يوريثان هشًا بعد سنوات من الاستخدام، كما أن عملية التكسير الثانوية تنتج أيضًا جزيئات بلاستيكية دقيقة وشظايا من الطلاء والأوساخ. وتدعو إرشادات وكالة حماية البيئة (EPA) لعام 2024 بشأن استعادة الرغوة بشكل خاص إلى جمع الغبار أثناء إزالة الرغوة يدويًّا لمنع دخول الجسيمات الصغيرة إلى الرئتين. كما توصي بالحفاظ على قطع الرغوة سليمة قدر الإمكان عند استخدام الإزالة اليدوية، لأن الكسر الإضافي قد يؤدي إلى زيادة انبعاث عامل النفخ. ^[2]

في خط الإنتاج الميكانيكي الآلي، ينطبق هذا المبدأ حتى وإن اختلفت المعدات: يجب التقاط المواد في مكان تولدها بدلاً من السماح للمبنى بأن يصبح هو المجمع. يجب إحاطة نقاط الانبعاث العالية، والحفاظ على مسافات نقل قصيرة، وتجنب وجود فجوات غير خاضعة للرقابة حول القنوات وصمامات التفريغ، وجعل المرشح جزءًا من منطق تشغيل الخط.

يمكن أن يشتمل هذا المزيج على جزيئات دقيقة من البولي يوريثان، وغبار بلاستيكي، وطلاء، وشوائب غذائية، وأحيانًا جزيئات معدنية دقيقة. وتحدد المواصفات الأكثر أمانًا ما يتحمله المورد، وما يجب على المشتري التحقق منه، والطرف المسؤول عن التصنيف النهائي للمخاطر في الموقع.

يُعد التعامل مع عوامل التخمير مجالًا منفصلاً فيما يتعلق بالبيئة والسلامة

تشير وكالة حماية البيئة (EPA) إلى أن الرغوة المستخدمة في الأجهزة المنزلية قد اعتمدت عوامل نفخ مختلفة على مر الزمن. فقد تحتوي الأجهزة القديمة على عوامل نفخ من نوع مركبات الكلوروفلوروكربون (CFC) أو مركبات الهيدروكلوروفلوروكربون (HCFC)؛ بينما قد تحتوي الأجهزة الأحدث على مركبات الهيدروفلوروكربون (HFCs)؛ كما يمكن أن تتضمن الأجهزة الأحدث بدائل أكثر ملاءمة للمناخ، مثل الهيدروكربونات أو الأوليفينات المفلورة. ^[5] تثير بعض عوامل النفخ الهيدروكربونية، بما في ذلك مشتقات البنتان، مخاوف تتعلق بالقابلية للاشتعال تختلف اختلافًا كبيرًا عن مشكلة استنفاد طبقة الأوزون المرتبطة بالتركيبات الكيميائية القديمة للرغوة. كما تشير إرشادات منظمة الأمم المتحدة للتنمية الصناعية (اليونيدو) بشأن عوامل النفخ البديلة للرغوة إلى أن الأنظمة القائمة على البنتان تتطلب تغييرات كبيرة في إجراءات السلامة بسبب قابلية هذه المواد للاشتعال. ^[6]

لا يُحل استرداد المبرد تلقائيًا مشكلة الرغوة والغاز

يتم تفريغ دائرة المبرد في الجزء الأول من الدائرة. ويظل عامل النفخ موزعًا عبر رغوة العزل. وعندما يتم قطع تلك الرغوة أو سحقها، قد يتسرب جزء من عامل النفخ. تتعامل الإرشادات الحالية لوكالة حماية البيئة (EPA) بشأن نظام RAD مع استرداد الرغوة باعتباره خطوة إضافية من أفضل الممارسات، وتصف الطرق اليدوية وشبه الآلية والآلية بالكامل. ويستخدم المثال الآلي بالكامل المعالجة في غرفة مغلقة بعد إزالة المبرد والزيت والأبواب والرفوف. ^[2]

هناك ما لا يقل عن ثلاثة مجالات مختلفة يمكن وصفها جميعًا بشكل عام بـ“التعامل مع الرغوة”:

• الفصل المادي بالرغوة فقط: تقوم هذه الخطوط بإزالة مادة البولي يوريثان من المعادن والبلاستيك، ثم تجمع الرغوة كجزء صلب.
• معالجة الرغوة المحتواة: يكون نظام الفصل والنقل مغلقًا أو يعمل في ظل سحب خاضع للرقابة للحد من الانبعاثات غير الخاضعة للرقابة، ولكن قد لا توجد خطوة مخصصة لاستعادة عامل النفخ.
• استرداد/معالجة عوامل التخمير: يتم توجيه غاز المعالجة عبر تقنية إضافية يتم اختيارها وفقًا للعامل المحدد والنتيجة البيئية المطلوبة.

تختلف هذه المجالات من حيث التكاليف المتعلقة بالمعدات والمراقبة والتشغيل. ولا ينبغي أبدًا مقارنتها كما لو كانت تنتمي إلى نفس المجال.

تصميم مخصص لعدد الثلاجات التي ستتسلمها فعليًّا

قد يكون توزيع أعمار الثلاجات الواردة مهمًا بقدر أهمية الحمولة بالساعة. فقد يتلقى برنامج بلدي أجهزة تمتد أعمارها على مدى عدة عقود. أما برنامج الاسترداد الذي تنفذه الشركة المصنعة فقد يكون نطاق أعمار الأجهزة فيه أضيق. وقد لا تكون ساحة الخردة على دراية مطلقًا بتركيب الرغوة الكيميائي.

عندما يكون سجل التغذية غير مؤكد، نوصي عادةً بتضمين هذا الشك في أساس التصميم. لا تبتكر “غازًا نموذجيًا” واحدًا. حدد كيفية فحص الأجهزة، والملصقات أو السجلات التي سيتم جمعها، وما إذا كانت الوحدات غير المعروفة ستُفصل عن البقية، وأي إجراءات مراقبة مطلوبة قبل السماح بتشغيل الخط الميكانيكي.

كما أن التباين الميكانيكي له أهميته أيضًا. فالرغوة الرطبة، والرغوة القديمة جدًّا والهشة، وأجزاء الأبواب المتبقية، وأنواع البلاستيك المختلفة المستخدمة في البطانة، والإزالة غير الكاملة للأجزاء السائبة — كلها عوامل يمكن أن تغير الحمل على الفاصل. ولذلك، فإن التصميم الجيد يوفر للمشغل نطاقًا للتعديل يمكن التحكم فيه، بدلاً من الإعداد الثابت. ويتم تناول المنطق الأوسع نطاقًا لاختيار الخط في كيفية اختيار خط إعادة تدوير الثلاجات.

الرصد، وأجهزة القفل المترابطة، ومنطق الإيقاف

غالبًا ما تتعرض أنظمة الهواء لأعطال تدريجية قبل أن تظهر أعراض الفشل بشكل واضح. فقد يتراكم الغبار في المرشح، أو يبدأ الصمام الدوار في تسريب الهواء، أو يتراكم الرغوة في مجرى الهواء، أو يمتلئ صندوق التفريغ. وعادةً ما تتأثر جودة المنتج أولاً. وبحلول الوقت الذي يبدأ فيه الغبار في التسرب من فجوة الباب، تكون العملية قد بدأت بالفعل في الانحراف عن المسار الصحيح.

ولهذا السبب، فإن نقاط التحكم المفيدة هي تلك التي تُعلم وحدة التحكم المنطقية القابلة للبرمجة (PLC) والمشغل بما إذا كانت دائرة هواء العملية لا تزال متاحة أم لا. وتشمل المناقشات النموذجية المتعلقة بالمشروع حالة المروحة، وإشارات الضغط أو الضغط التفاضلي، وإنذارات تنظيف المرشحات، وكشف انسداد مخرج الهواء، وشروط الترخيص التي توقف التغذية من المنبع عندما لا يكون نظام التجميع جاهزًا.

إذا كان المشروع يتضمن التحكم في عوامل النفخ القابلة للاشتعال، فيجب تصميم نقاط مراقبة الغاز ومستويات الإنذار واستجابة التهوية ومبادئ إيقاف تشغيل المعدات وفقًا للمخاطر المحددة والمتطلبات المحلية. ولا ينبغي أن يحل هذا المقال محل التصميم الخاص بالحرائق أو الكهرباء أو البيئة في الموقع؛ ويجب أن تنص مواصفات الشراء على الجهة التي تقوم بهذا العمل والجهة التي تقره.

ماذا يحدث للرغوة المسترجعة؟

بمجرد فصل الرغوة، يصبح الحجم مشكلة عملية. فالرغوة البولي يوريثانية السائبة تشغل المساحة بسرعة وقد يكون نقلها أو تخزينها أمراً صعباً. ولذلك، قد يكون من المنطقي استخدام جهاز ضغط أو مكثف بعد أن يصبح تيار الرغوة نظيفاً بدرجة كافية تبرر استخدام هذا الجهاز.

جهاز التكثيف ليس جهاز فصل. فإذا كانت قطع كبيرة من الفولاذ أو البلاستيك لا تزال تدخل خط إنتاج الرغوة، فإن جهاز التكثيف لا يقوم سوى بإخفاء التلوث وقد يؤدي إلى تفاقم مشاكل الصيانة. لذا، يجب التعامل مع نقاء الرغوة وتكثيفها باعتبارهما معيارين منفصلين لقبول المنتج.

كما تعتمد الوجهة النهائية على المرافق المحلية والنطاق البيئي للمشروع. تتناول إرشادات وكالة حماية البيئة (EPA) المتعلقة باستعادة الرغوة إعادة التدوير الفيزيائية والكيميائية، فضلاً عن طرق التخلص/التدمير المعتمدة؛ وهي لا تحدد وجهة واحدة موحدة لجميع المناطق. ^[2] هذه طريقة مفيدة لتحديد محطة ما: تحديد حالة المنتج في الموقع، ثم التأكد بشكل منفصل من منفذ التوزيع النهائي المسموح به.

استخدم نظام FAT لاختبار الدائرة الكاملة للرغوة

لا ينبغي أن يقتصر اختبار القبول في المصنع على تشغيل قصير للآلة وهي فارغة، تليه صورة لرغوة نظيفة. بل يجب أن يُظهر الاختبار ما إذا كانت العملية المرتبطة بها تظل مستقرة في ظل تغذية تمثيلية.

قبل إجراء اختبار FAT، يجب الاتفاق على حالة الثلاجة، ومتوسط وزن الخزانة، وحالة المعالجة المسبقة، ودورة الاختبار أو مدة التشغيل، وطريقة أخذ العينات. ثم قم بفحص جانبي عملية الفصل. قد يبدو تيار الرغوة نظيفًا في حين أن كمية كبيرة من الرغوة لا تزال تُفقد مع الجزء الثقيل. وقد يحدث العكس أيضًا: تحقيق استرداد مذهل للرغوة عن طريق سحب كمية زائدة من البلاستيك أو المواد غير الحديدية إلى التيار الخفيف.

ملاحظات مفيدة بشأن القبول

• الرغوة المتبقية في تيار المنتج الثقيل.
• تسرب المعادن والبلاستيك إلى دائرة الرغوة.
• تدفق مستقر للخليط الدوامي والرغوة دون انسداد متكرر أو تكوّن جسور.
• لا يوجد تسرب مرئي مستمر للغبار من نقاط الوصول العادية أثناء التشغيل.
• يظل الفرق في ضغط المرشح ضمن نطاق التشغيل المتفق عليه خلال الاختبار.
• يتوقف التغذية من المنبع أو تصدر إنذارات بشكل صحيح عندما يكون نظام التجميع غير متاح.
• يتم إثبات فعالية أي أجهزة مراقبة الغازات أو أجهزة التهوية المزودة بأجهزة قفل أمان، وذلك باستخدام طريقة الاختبار المتفق عليها.

ما الذي يجب تضمينه في طلب عرض الأسعار الخاص بفصل رغوة البولي يوريثان

الأسئلة الشائعة

المراجع

1. وكالة حماية البيئة الأمريكية (EPA) — التخلص من الأجهزة المنزلية.
2. إدارة حماية البيئة الأمريكية (EPA) - RAD — إرشادات بشأن استعادة الرغوة.
3. OSHA — إرشادات بشأن الغبار القابل للاشتعال.
4. OSHA — الوقاية من الغبار والحرائق والانفجارات.
5. إدارة حماية البيئة الأمريكية (EPA) - RAD — في سياق عوامل نفخ الرغوة المستخدمة في الأجهزة المنزلية.
6. اليونيدو — التخلص التدريجي من مركبات الكربون الهيدروكلوري فلورية وبدائل الرغوة.