طرق تصنيع انواع الشحم الصناعى

Industrial Grease

مجموعة تكنولاب البهاء جروب
عميد دكتور
بهاء بدر الدين محمود

Manufacturing Process

Modern plants are normally arranged for gravitational flow, with raw materials received at the top, saponification and finishing processes on intermediate flows and filling and packaging on the ground floor materials are usually metered in a fluid condition as far as possible rather than weighed for processing.

For example, fatty materials in bulk are stored in heated tanks, calcium hydroxide is used in concentrated aqueous solution.

Principles

The first step in making soap greases is to specify the fatty material by heating with a chemically equivalent amount of alkali in the presence of a proportion of the oil.

A small amount of water must also be present to ionize the alkali and so facilitate the reaction when saponification is complete, more oil is added and the soap/oil mixture is conditioned by a more or less critical adjustment of heating, cooling and stirring in order to control the crystallization of the soap fibers and hence the properties of the finished grease.

The balance of oil and any additives are added at suitable stages depending on the type of grease, the process used and the nature of the additives.

The grease is finally stirred or milled to obtain uniformity and correct consistency and then filled into packages.

Processing

Most greases are made by batch processes that involve stages of heating (saponfication) and cooling (finishing).

Heating may be by steam, which allows the possibility of water cooling in the same vessel, by direct firing with oil, gas or solid fuel, by hot oil or Dowtherm circulation systems or by electric induction heating vessels heated by direct firing or hot-oil circulation cannot be water-cooled and are generally coupled wilth water-jacketed finishing vessels (kettles).

The kettles are fitted with stirrers which should give a good wall-scraping action to assist heat transfer and good circulation to avoid dead spots.

Provided that the stirring is efficient (particularly during cooling), the product is normally satisfactorily uniform and does not require any further treatment to ensure satisfactory properties.

In some circumstances a more vigorous shearing is needed during finishing and can be provided by pumping or circulating through mills or homogenizers.

Such equipment is of two main types, with the grease pumped either between stationary and rotaing surfaces set close together or through special valves set to lift at high pressure.

Now-a-days closed pressure vessles (i.e. autoclaves) are almost universally used for saponification and frequently also for finishing, although open kettles are still common for this part of the process.

Saponification is much easier and quicker at the higher temperatures obtainable in autoclaves, which are generally operated at 50-80 psig, corresponding to temperatures of about 148Âº - 162Âº C. With some greases, it is also necessary to provide for heating the autoclave contents to over 200ÂºC.

Modern practice is to prepare soap concentrates in an autoclave, this being coupled to one or two larger finishing kettles (typical capacities are 1-2 tons for autoclaves and 2-5 tons for kettles).

The general layout of a typical modern grease plant is shown in the figure. On this system much of the oil can be added cold to the soap concentrate in the finishing kettle, thus shortening the time otherwise needed for cooling.

After saponification, the soap mixture is generally "blown down" under its own pressure into the finishing kettle, during which time practically all of the water is lost as steam.

Alternatively, the autoclave may be vented and heated to higher temperatures if required before discharge into the kettle at the higher temperatures obtainable in autoclaves, which are generally operated at 50-80 psig, corresponding to temperatures of about 148Âº-162ÂºC. With some greases it is also necessary to provide for heating the autoclave contents to over 200ÂºC.

The finishing process is designed to develop soap fibers of the desired properties by suitable thermal and mechanical treatment.

This involves a proper choice of heating and cooling rates, process temperatures and stirring speeds at different stages.

These factors vary so greatly according to the size and design of the kettle, and particularly the stirrer, that each plant must work out its own process for a given type of grease according to the equipment available.

Instead of kettles, other forms of equipment can be used that involve rapid circulation of grease through narrow channels between heated or cooled surfaces. Such equipment, popular in U.S.A., but not widely used elsewhere, can be applied to continuous or semi-continous manufacture.

Some pre-made soaps, particularly aluminium, require a different type of process. The soap is heated with the mineral oil to form an isotropic solution which is then cooled statically at controlled rates in thin layers, generally in shallow pans of convenient size.

This results in the formation of a stiff gel, which is then broken down into the normal plastic state by suitable stirring or milling.

With non-soap thickeners the manufacturing process is fairly simple; the thickener is first dispersed in the oil (heated it necessary) and the mixture is then milled. Milling is an important part of the process since intensive shear is needed in order to obtain the best properties and maximum yield of grease.

Current trend in grease manufacture are towards better instrumentation of the operations. In principle, automatic control of heating, cooling and shearing together with the use of ingredients with uniform properties, would give complete control over product quality.

Despite the considerable practical difficulties, satisfactory progress is being made towards this objective.

Types of Grease

The metallic radical of the soap largely determines the characteristics of the greases, the fatty radical having a secondary effect.

Greases are therefore classified in terms of the metal they contain.

(i) Aluminium
• Conventional
• Complex

(ii) Calcium
• Conventional
• Anhydrous
• Complex

(iii) Lithium
• Conventional
• Complex

(iv) Sodium

(v) Sodium

(vi) Non-soap (organic-inorganic)

Manufacturing Process of Greases in General

The manufacturing processes for all types of greases is nearly the same.

The mineral oil and other fatty materials are heated in fire heated kettle. When all the fatty materials melt, then mix them with the help of an agitator.

Now to this melted fats add the required quantity of alkali with continous agitation.

The complete saponification is around 400ÂºF. After complete saponification the batch is kept for cooling. After cooling the grease is filled in desired packings viz. 1 kg, 2 kg, 4 kg, etc.

ب . الـشـحــوم :-

أولا ً : أستخداماتها :

تستعمل الشحوم لتزييت سطحين معدنيين متماسين يراد بقاء المادة المزيتة لغرضين
تقليل الاحتكاك .

خفض درجة الحرارة .

هناك أستعمالات متعددة في المجالات المستوية والكروية والاسطوانية المستعملة في شتى الأغراض الصناعية .

ثانيا ً : طريقة تحضير الشحوم

تحضر جميع أنواع الشحوم (المشتقة من أصل بترولي ) من زيوت معدنية تضاف اليها مركبات صابونية معدنية يختلف أساسها بأختلاف الخصائص المطلوبة من نوعية الشحم , فقد يكون الأساس كالسيوم أو صوديوم أو ليثيوم .........الخ , ثم تضاف المواد الكيمياوية الاساسية اليها حسب النوعية المرغوبة , والتي تكسب الشحم خصائص ومميزات تختلف فيها عن بعضها البعض وتحضر الشحوم بدرجات صلابه متفاوته تتراوح بين (صفر – 6 ) حيث يشير الرقم (صفر) لكون الشحم نصف سائل بينما يشير الرقم (6) الى كون الشحم صلب القوام .
وقد لوحظ من الناحية العلمية بأن السبب الرئيسي في أرتفاع درجة حرارة الحمالات أو أحزمتها ناتج عن زيادة حشو الحمالات (البيرنات) بأكثر من أستيعابها فعندما يراد تشحيم الغلاف المحيط بالبيرنات الكرويه أو الاسطوانيه فيزود بالشحم لحد الثلث ويترك الثلثين منه فارغا ً .

وفيما يلي مواصفات وأستعمالات الشحوم المنتجة :

أ . شحوم الكالسيوم :-

1 . شحم أ سي صفر

شحم أساسه كالسيوم لونه أصفر مقاوم للماء وبنيته ناعمة يستعمل في تشحيم المكائن السيارات وفي مجالات الرطبة وهو سائل يستعمل في الأجواء الباردة جدا ً .

2 . شحم س1

شحم أساسه كالسيوم أيضا ً لونه أصفرغامق مقاوم للماء ناعم الملمس ويستعمل في تشحيم المكائن السيارات وهو أكثر كثافة من السابق ويستعمل في الأجواء المعتدلة الحرارة .

3. شحم س2

شحم أساسه كالسيوم أيضا ً لونه أخضر يميل الى الصفره وناعم الملمس مقاوم للماء يستعمل لتشحيم المكائن السيارات بواسطة كل من المضختين اليدوية والاليه وكبات التشحيم تحت ظروف تشغيل رطبة .

4. شحم س3

ويحمل نفس المواصفات السابقة مع أضافة بعض التحسينات وهو أكثر كثافة منها ويستعمل لتشحيم الرولربيرنكات ومحاور العجلات

5. شحم س 4

وهو يحمل نفس المواصفات السابقة مع أضافة بعض التحسينات وهو أكثر كثافة منها ويستعمل الأجواء الحارة لتشحيم المضخات المائية وتحت ظروف تشغيل رطبة أيضاً

6. شحم س5

وهو شحم يحمل نفس المواصفات السابقة مع أضافة بعض التحسينات تجعله مقاوم للحرارة والماء ويستعمل أيضا ً لتشحيم مضخات التبريد بالماء لكافة محركات السيارات والمكائن الصناعية

3. شحوم الليثيوم

أ . ال, أس 2

وهي شحوم ذات مواصفات عالية جدا ً تستخدم في الحالات التي تتطلب جهد عالي وهي مقاومة للماء وتستخدم في الأجواء الباردة .

ب . ال, أس 3

وهو يحمل نفس المواصفات السابقة سوى بعض التحسينات التي أكسبته أمكانية الاستخدام الأجواء الحارة .

ج . ال , أس 2 / اي , بي

وهي شحوم أساسها اليثيوم لونها أحمر وذات بنية ناعمة تستعمل في درجات الحرارة المتوسطة ومقاوم الماء وتحتوي على مانع التأكسد وتستعمل للأغرض المتعددة ولتشحيم الحوامل الكروية والاسطوانية بالأضافة الى أستعمالاتها الواسعة وتتحمل الاستخدام حتى درجة حرارة (65 م°) وهي شحوم بقوام نصف جامد أو مطاطي .

د . ال , أس 3 / أي , بي

تحمل نفس المواصفات السابقة مع بعض التحسينات تمكنها من تحمل درجات حرارة تصل حتى (120 م°) ولها نفس الاستخدامات وتستعمل صيفا ً وفي المناطق التي ترتفع درجة الحرارة .

4 . شحوم الصوديوم

أ . ان 2

لونها أزرق ذات بنيه ليفيه تستعمل لتشحيم الهيكل والأجواء الاخرى غير الرطبة وتستعمل لتشحيم البيرنات ويتحمل الحرارة حتى 200 ° ف ولايستعمل في الاماكن التي تنغمر بالماء

ب . ان 3

وله نفس المواصفات السابقة ويتحمل درجة حرارة أعلى وتستخدم لتشحيم الشاصي ولايستعمل في الاماكن التي تتعرض للماء .

ج . أر. بي . بي 3

وهو يحمل نفس المواصفات ويستعمل في الأجزاء الباردة ولنفس الأغراض المذكورة سابقا ًوتختار هذه الشحوم بحسب تجنب التفاعلات الكيميائية في المناطق التي تستخدم لها .

5 . شحوم المولبيدينيوم

أ . شحم ام 2

شحوم ذات أساس ليثيوم ثنائي كبريتيد المولبيدنيوم لها صفات ممتازه لمقاومة السوفان مع ثبات حراري عالي وأداء جيد للقص وقابلية مقاومة للتأكل نتيجة الاحتكاك وتستعمل للسطوح الفولاذية المنزلقة العالية التحمل وفي الحرارة العالية .

ب . شحم ام 3

تحمل نفس مواصفات الزيت السابق مع بعض الخصائص الكيميائية تجعلها تستعمل في الأجواء الأكثر بروده ولها نفس الاستخدامات .

6 . شحوم الألمنيوم

أ . أي د/صفر

شحوم بنيه اللون تميل الى السواد ناعمة من أساس الألمنيوم مقاوم للماء لها خاصية جيدة للصق سطح المعادن تستعمل لتشحيم الشاصي والمفاصل المتصلة بعجلة القيادة وفائدتها في أيقاف النضح من بعض التشققات وفي الأجواء الباردة .

ب . أي د/1

شحم من نفس الفصيلة أصلب قواما ًمن الأولى ولها نفس الاستخدامات وتستعمل صيفا ً

ج . أي د/2

شحوم أكثر صلابة من سابقتها وتستعمل شتاء ً لتشحيم محاور العجلات وفي صندوق التروس الناضح لأيقاف النضوح الزائد وذات لون أسود داكن .

د . أي د/3

شحوم أكثرها صلابتا ً وتستعمل في الجو الحار أي صيفا ً لتشحيم المحاور العجلات وذات لون أسود داكن .

شحوم الكرافايت

أ . جي د/2

وهي شحوم ذات أساس كالسيوم مضافا ً اليها نسبة معينه من الكرافيت سوداء اللون تستعمل لتزييت الحوامل البسيطة المنزلقة وتحت الضغط الثقيل وفي حشوات المضخات وعند تواجد الماء وفي الأجواء الباردة .

ب. جي د/3

وهي تحمل نفس المواصفات السابقة وتستعمل في الأجواء الأكثر حرارة لكونها تحمل مواصفات خاصة وصلابه أكثر من سابقتها .

» تصنيع الشحم الصوديومى
» الات تصنيع الشحم
» الزيوليت لمعالجة كافة انواع المياه (الشرب/الصناعية/الصرف الصناعى والصحى/المزارع السمكية/مياه التبريد والغلايات)
» Formulation of Greases/تركيبات الشحم المختلفة
» Phosphorus Removal from Wastewater/ ازالة الفوسفور من مياه الصرف بيولوجيا وكيميائيا