چگونه PVC-U شفاف برای تولید مواد غذایی و سوخت تبدیل به صنعت سبز می شود؟ (بخش اول)

8 May 2018

pvc-asso.ir

با وجودی که بیش از 95 درصد تولید سالانه میکروجلبک ها با استفاده از به اصطلاح "استخرهای باز" انجام می شود، معایب این روش (مثلا راندمان پایین، آلودگی، اتلاف CO2) به خوبی شناخته شده است.

سرویس ترجمه انجمن لوله و اتصالات پی وی سی، این مسئله در را به روی PBR های(فوتو بیو راکتور) بسته باز می کند؛ به طوری که تقاضا برای BDM (جلبک زیست توده خشک) خلوص بالا به طور مداوم افزایش می یابد. این، در ترکیب با یک روند نوآوری واقعی نسبت به PBR های لوله ای ارزان قیمت تر و با بهره وری بالا، بر پایه پلیمرهای شفاف، منجر به ایجاد یک بازار جدید مورد توجه برای لوله های پلیمری شفاف و اجزاء سفارشی آن برای خدمت به این کاربرد استفاده می شود. شکل 1 مشکل متداول یک حوضچه باز را نشان می دهد.

شکل 1: خلوص محدود زیست توده جلبک - یک مشکل واقعی فن آوری استخر باز

PBR های لوله ای نسل اول عمدتا از جنس لوله های شیشه ای یا لوله های آکریلیک با ضخامت دیواره نازک (PMMA) ساخته شده اند. معایب ذاتی مقاومت شیمیایی محدود PMMA و ریسک بالای (استرس) ترک خوردگی و نیز هزینه های سرمایه گذاری و انرژی بسیار زیاد، دلیل موفقیت بسیار محدود تجاری آنها در پروژه های سرمایه گذاری غیر دولتی بوده است.

نظر به اینکه مزایای فنی PBR لوله ای به خوبی شناخته شده است، این فقط یک سوال در مورد توسعه یک سیستم PBR باکیفیت بالا( نوری)، مقرون به صرفه، قوی، با عمرطولانی (مقاومت UV) و با قابلیت اتصال آسان است که با یک فرایند با مصرف انرژی کم، برای افزایش پذیرش بازار این PBR ها کار میکند.

شکی نیست که تنها PBR های لوله ای با طراحی خوب، شانس دستیابی به عملکرد نظری حداکثر 3-4٪ انرژی تابشی خورشیدی را دارند که می تواند برای تبدیل انرژی خورشیدی به زیست توده استفاده شود.

شانس PVC شفاف برای توسعه PBR های لوله ای:

بنابراین، این یک چالش در حال انتظار برای پیدا کردن مواد پایه بهینه است که تمام ویژگی های کاملا متفاوت و تقریبا متناقض در یک ترکیب را متعادل می کند. شکل 2 پالت خواص مورد نیاز ایده آل برای اجزاءPBR لوله ای را نشان می دهد.

شکل 2: مشخصات اصلی مواد ایده آل برای اجزای PBR.

بیوتکنولوژیست ها شانس فوق العاده مواد پلیمری شفاف را برای این کاربرد به راحتی شناسایی کردند ؛ اما بدلیل عدم دسترسی به مواد سفارشی ساخته شده ی لوله PBR، استفاده از چنین پلیمرهایی در گذشته کاملا محدود بود. در چهار سال گذشته، لوله سازی جرج فیشر توانسته است محصولات لوله کشی خاص بر پایه PVC شفاف را که به ویژه برای استفاده PBR توسعه یافته است، تجاری کند.

یک گرید خاص توسط GF DEKA در آلمان طراحی شده است، که حتی با استاندارد معتبر لوله های فشاری به شماره DIN 8061/62 تا 40 درجه سانتیگراد مطابقت دارد، بنابراین پذیرفتن اینکه ابعاد لوله های PBR با لوله فشاری PVC-U مشابه در نظر بگیریم یک ویژگی مهم کلیدی است. با استفاده از این گرید خاص، لوله ها و خم های با دیواره بسیار نازک تا ضخامت دیواره 0.5 میلی متر در حال حاضر به صورت تجاری در دسترس هستند.

سطح بسیار بالایی از کیفیت نوری، افزایش محافظت در برابرUV و مشخصات مقاومت شیمیایی منحصر به فرد (PBR های لوله ای باید توسط یک فرآیند تمیزسازی در محل با استفاده از سفید کننده رقیق شده یا H₂O₂ پاکسازی شوند) آنها را به عنوان ماده پایه ایده آل برای PBR های لوله ای نسل دوم تبدیل می کنند. شکل 3 یک نمونه از خم Uشکل( (U-bend با دیواره نازک سفارشی با شعاع > 2d ساخته شده از دو گرید مختلفPVC-U با فرمولاسیون جدید را نشان می دهد.

شکل3: خم Uشکل( (U-bend سایز 0.5×63 میلی متر با پایه گرید PVC-Uشفاف مخصوص با شعاعr = 135 میلی متر برای PBR های لوله ای.

نکته: دو فرمولاسیون با استفاده از فیلترهای مختلف نوری متفاوت اند.

روش های متنوع اتصال PVC-U شفاف:

از آنجایی که معلوم شده است، بازار جلبک های تجاری در حال حاضر به طور مداوم روی غذا و تغذیه به عنوان اولین اولویت تمرکز می کند، سطوح کاملا متفاوتی از خلوص مورد نیاز برای تکنولوژی کشت جلبک ها ظاهر می شود. در نتیجه، ایده های طراحی اتصال مناسب اجزای مختلف PBR لوله ای در حال تبدیل شدن به یک موضوع قابل توجه هستند. خوشبختانه این جنبه به عنوان یک نقطه قوت برای PVC شناخته شده است زیرا تمام تکنیک های متداول اتصال برای لوله های فشاری می تواند درمورد PVCU شفاف نیز اعمال شود. جدول شماره 2 این موضوع را به طور خلاصه بیان می کند:

جدول 2: تکنولوژی های مختلف اتصال لوله های PVC-U شفاف.

شکل 4 الف/ ب، نمای نزدیک جوشکاری IR و BCF لوله های PBR با دیواره نازک ساخته شده از گرید خاصی از PVC-Uرا نشان می دهد. کاملا با ارزش و نوآورانه است که جوشکاری BCF می تواند در مورد PVC-Uنیز اعمال شود؛ انطباق این رویکرد حتی با جوش های BCF در لوله PVC-U سایز 63 × 0.5 میلیمتر راه را برای ترکیب اتصال بالاترین سطح و بدون ناحیه مرده با هزینه های سرمایه گذاری بسیار کاهش یافته برای PBR های لوله ای باز می کند.