Toepassingsgeval van snelheiddispergeermiddelen en emulgatoren met een hoog scheervermogen
In het productieproces van vloeibare en halfvaste producten met meercomponenten en hoge viscositeitde combinatie van snelheidsdispergenten en emulgatoren met een hoge scheerkracht speelt een cruciale rol bij het garanderen van de uniformiteit van het materiaalEen productie-installatie die zich bezighoudt met de verwerking van complexe gemengde materialen, heeft eenmaal aanhoudende knelpunten ondervonden bij de dispersie en emulgatie van materialen.die leidde tot onstabiele productkwaliteit en lage productie-efficiëntieNa de introductie van een gecombineerd systeem van hogesnelheidsdispersors en emulgatoren met een hoge scheerkracht is deze problemen met succes opgelost.het bereiken van significante verbeteringen in de productieprestaties en de consistentie van het product.
Achtergrond en bestaande uitdagingen
De fabriek verwerkt voornamelijk mengstoffen die vaste poeders, olie- en waterfasen bevatten, met een dagelijkse productiecapaciteit van 180 tot 250 ton.De productielijn werkt in drie ploegen.Voor de uitbreiding van de apparatuur was de installatie afhankelijk van een enkel traditioneel mengapparaat voor het voltooien van zowel het dispersierings- als het emulgatieproces.De Commissie heeft de Commissie verzocht om een voorstel voor een richtlijn inzake de bescherming van de gezondheid van werknemers.:
- Onvoldoende effect van vaste-vloeibare dispersie: De traditionele mengapparatuur kon de geagglomereerde vaste poederdeeltjes (aanvankelijke deeltjesgrootte 50-100 μm) in het materiaalstelsel niet effectief afbreken.een groot aantal fijne agglomeraten bleefBij de daaropvolgende verwerking veroorzaken deze agglomeraten verstoppingen in pijpleidingen en sproeiers.die resulteren in ongeplande productieonderbrekingen gemiddeld 2-3 keer per week.
- Slechte emulgatiestabiliteit: De apparatuur had niet voldoende scheerkracht om een volledige fusie tussen olie en waterfasen te realiseren.Het eindproduct vertoonde vaak stratificatie- of delaminatieverschijnselen na 15-20 dagen opslag., met een scheiding tussen olie en water van 12 tot 15%, wat niet alleen de bruikbaarheid van het product heeft aangetast, maar ook de kosten van herbewerking en afvalverwijdering heeft verhoogd,met een productkwalificatiepercentage van slechts 82-85%.
- Lage productie-efficiëntie en hoog energieverbruik: Vanwege het slechte verwerkingseffect van de enkele apparatuur moest elke partij materialen 40-50 minuten lang herhaald worden gemengd en geëmulgeerd om nauwelijks aan de basiskwaliteitseisen te voldoen.De apparatuur werkte lange tijd met een vast hoog vermogenHet gemiddelde dagelijks elektriciteitsverbruik bereikte 320 kWh en de frequentie van het onderhoud van de apparatuur was hoog, met een gemiddelde beschikbaarheid van slechts 80%.
- Grote kwaliteitsschommelingen van partij tot partij: De traditionele apparatuur had geen nauwkeurige controle over de dispersiesnelheid, de emulgatietijd en de scheerkracht.De resultaten van deze studie zijn gebaseerd op de volgende gegevens:, deeltjesgrootteverdeling) van producten uit verschillende partijen duidelijke verschillen vertoonden.Dit maakte het voor de fabriek moeilijk om stabiele productieprocessen op te zetten en te voldoen aan de consistente kwaliteitseisen van downstreamtoepassingen..
Configuratie van apparatuur en procesoptimalisatieplan
Om de bovenstaande problemen op te lossen, heeft de fabriek het productieproces geoptimaliseerd en een gecombineerd verwerkingssysteem geïntroduceerd dat bestaat uit snelheidsdispersors en emulgatoren met een hoge scheerkracht.die een geïntegreerde verwerkingsmodus vormt van "pre-dispergentie - diepe emulgatie - stabiel mengen"De belangrijkste configuraties van de apparatuur en de maatregelen voor procesoptimalisatie zijn als volgt:
1Sleutelconfiguratie van de hogesnelheidsdisperser
De geselecteerde hogesnelheidsdisperser is uitgerust met een turbinetype dispersiedisk met een diameter van 200 mm, gemaakt van 316L roestvrij staal.De verspreidingssnelheid kan stapsgewijs worden ingesteld binnen het bereik van 800-3000 t/min door middel van frequentieomrekeningsregeling, met een maximale lineaire snelheid van 28 m/s. De apparatuur is uitgerust met een hefmechanisme dat de hoogte van de verspreidingsschijf binnen 300-800 mm kan aanpassen,aanpassing aan verschillende materiaalniveaus in de mengvat (volume 5000 L)Bovendien,de dispersor is uitgerust met een koppelbewakingsinrichting die de werkingssnelheid automatisch kan aanpassen aan de weerstandsverandering van materialen tijdens het dispersieproces, waardoor overbelasting wordt vermeden en een stabiele werking wordt gewaarborgd.
2. Belangrijkste configuratie van emulgatoren met hoge scheerkracht
De bijgepaste emulgator met een hoge scheerkracht heeft een vierfasige stator-rotorstructuur met een scheerruimte van 0,08-0,2 mm. De rotorsnelheid kan continu worden ingesteld tussen 3000 en 12000 t/min.met een vermogen van meer dan 50 W,De apparatuur is aan de bodem van de mengtank geïnstalleerd en realiseert een inline continue emulgatie van materialen.Het is uitgerust met een temperatuurregelaar die de materiaaltemperatuur tijdens de emulgatie kan regelen binnen het bereik van 25-80 °C., met een temperatuurschommelingsnauwkeurigheid van ±1°C, waardoor het verlies van werkzame bestanddelen of de materiële achteruitgang door een buitensporige temperatuurstijging bij snel scheeren wordt vermeden.
3. Procesoptimalisatie maatregelen
Het oorspronkelijke proces met één stap werd aangepast aan een gecombineerd proces met drie stappen, waardoor de rationele arbeidsverdeling tussen de twee soorten apparatuur werd gerealiseerd:
- Pre-dispersiesfase: Voeg eerst waterfasemateriaal toe aan de mengbak, zet de hogesnelheidsdisperser aan en stel de snelheid aan op 2000-2500 t/min.en de pre-dispersing gedurende 10-15 minuten uitvoerenDit proces kan grote agglomeraten van vaste deeltjes snel afbreken en gelijkmatig verspreiden in de waterfase, waardoor de belasting van de daaropvolgende emulgatieverwerking wordt verminderd.
- Diepe emulgatiefase: Na voltooiing van de pre-dispersie voeg oliefase materialen toe aan de mengvat, zet de emulgator met hoge scheerkracht in werking en houd de werking van de hogesnelheidsdisperser in stand.Stel het disperser-snelheidsgraad op 1200-1500 t/min en het emulgator-snelheidsgraad op 8000-10000 t/minDe hoge snelheidsdisperser zorgt voor de algehele uniformiteit van de materialen.terwijl de emulgator met een hoge scheerkracht een sterke scheerkracht genereert om de volledige fusie van olie- en waterfasen te realiseren en fijne deeltjes af te breken tot de vereiste grootte.
- Stabiele mengfase: Na emulgatie wordt de snelheid van de emulgator met hoge scheerkracht verlaagd tot 3000-4000 t/min en de snelheid van de disperser met hoge snelheid tot 800-1000 t/min en wordt gedurende 5-8 minuten met lage snelheid gestabiliseerd gemengd..Dit proces elimineert de interne spanning van het materiaalstelsel, stabiliseert de emulsiestructuur en zorgt voor de langdurige opslagstabiliteit van het eindproduct.
Toepassingsgevolgen en gegevensanalyse
Na 6 maanden proefoperatie en optimalisatie van de parameters heeft het gecombineerde systeem van hoge snelheidsdisperser en emulgator met hoge scheerkracht opmerkelijke resultaten bereikt bij het verbeteren van de productkwaliteit,verbetering van de productie-efficiëntie en vermindering van de operationele kostenDe specifieke gegevensvergelijking voor en na de uitrustingopwaardering is als volgt:
1. Significante verbetering van de kwaliteit van het product
De verdeling van de deeltjesgrootte van het eindproduct werd aanzienlijk geoptimaliseerd.de gemiddelde deeltjesgrootte van vaste deeltjes is verminderd van 50-100 μm tot 8-12 μmNa verdere emulgatie door de emulgator met hoge scheerkracht werd de eindgemiddelde deeltjesgrootte van het product op 1-3 μm gecontroleerd en de polydispersiteitsindex (PDI) onder 0.2De olie-water scheiding van het product tijdens de opslag is verminderd van 12-15% tot minder dan 2% na 60 dagen opslag en de productstabiliteit is sterk verbeterd.Het productkwalificatiepercentage steeg van 82-85% tot 99%..2%, waarbij de kosten van herbewerking en afvalverwijdering in wezen worden geëlimineerd.
2Opmerkelijke verbetering van de productie-efficiëntie
De gecombineerde verwerkingsmodus verkortte de verwerkingstijd van een enkele partij van 40-50 minuten naar 30-35 minuten en verbeterde de verwerkingsdoeltreffendheid met ongeveer 25%.Het aantal ongeplande shutdowns als gevolg van pijpleidingstoppen is teruggebracht van 2-3 keer per week tot 0-1 keer per maandMet dezelfde dagelijkse productiecapaciteit (180-250 ton) verkortte de fabriek de bedrijfsduur van elke dienst met 1 uur.het verminderen van de arbeidskosten en tegelijkertijd het op tijd voltooien van productieactiviteiten.
3. Effectieve vermindering van energieverbruik en onderhoudskosten
De frequentieomrekeningsregeling van de twee apparatuursoorten realiseerde een adaptieve aanpassing van het vermogen naargelang de verwerkingsfase.Het gemiddelde dagelijkse elektriciteitsverbruik van de productielijn werd verlaagd van 320 kWh naar 240 kWh, een afname van 25%, met een besparing van 29.200 kWh elektriciteit per jaar.vermindering van de frequentie van vervanging van kwetsbare onderdelenDe maandelijkse onderhoudskosten werden verlaagd van 8.000 yuan naar 3.500 yuan en de jaarlijkse onderhoudskosten werden met ongeveer 54.000 yuan bespaard.
4. Stabilisatie van de kwaliteit van batch tot batch
Het precieze besturingssysteem van de apparatuur realiseert een nauwkeurige controle van de dispersiesnelheid, emulgatietijd, scheerkracht en temperatuur.De variatiecoëfficiënt van de belangrijkste kwaliteitsindicatoren (viscositeit), deeltjesgrootteverdeling) tussen verschillende partijen producten werd verminderd van 18-22% tot 3-5%, waardoor een stabiele kwaliteitsconsistentie werd bereikt.Dit voldoet niet alleen aan de kwaliteitseisen van downstream toepassingen, maar biedt ook een betrouwbare basis voor de faciliteit om de productieprocessen te optimaliseren en het concurrentievermogen van het product te verbeteren.
Belangrijkste ervaringen en operationele aantekeningen
Tijdens het aanvraagproces,de installatie heeft de volgende belangrijke ervaringen en operationele notities samengevat om de stabiele werking van het systeem van gecombineerde apparatuur te garanderen en zijn prestaties ten volle te benutten:
- De volgorde van de toevoeging van materiaal en de snelheidsmatching tussen de snelheid van de disperser en de snelheid van de emulgator zijn van cruciaal belang voor het verwerkingseffect.Het is noodzakelijk om te voorkomen dat tijdens de pre-dispersie te snel vaste poederstoffen worden toegevoegd., en ervoor te zorgen dat de disperser voldoende snelheid behoudt om secundaire agglomeratie van deeltjes te voorkomen.
- Controleer regelmatig de slijttoestand van de dispersiedisk van de hogesnelheidsdisperser en de stator-rotor van de emulgator met hoge scheerkracht.tijdige vervanging is vereist om te voorkomen dat het effect van dispersie en emulgatie wordt verminderd.
- Tijdens het emulgatieproces moet de temperatuur van het materiaal strikt worden gecontroleerd.de emulgatoromloop moet naar behoren worden verlaagd of het koelsysteem moet worden gestart om materiaalverschuiving als gevolg van overmatige temperatuurstijging te voorkomen.
- Het opzetten van een gestandaardiseerd onderhoudsysteem voor apparatuur, met inbegrip van dagelijkse reiniging van apparatuuroppervlakken en materialen met contactdelen, maandelijkse inspectie van frequentieomzetters en besturingssystemen,en kwartaallijkse vervanging van smeerolie en afdichtingen, om de langdurige stabiele werking van de apparatuur te garanderen.
Samenvatting
De toepassing van het gecombineerde systeem van de hoge snelheid disperser en hoge scheer emulgator heeft fundamenteel opgelost de langdurige problemen van slechte dispersie effect, onstabiele emulgatie,lage productie-efficiëntie en grote kwaliteitsschommelingen in het productieproces van de installatieDoor middel van procesoptimalisatie en een redelijke matching van apparatuur is het systeem in staat de efficiënte integratie van dispersie- en emulgatiefuncties te realiseren.aanzienlijk verbeterde productkwaliteit en productie-efficiëntie, en verminderde operationele kosten.
Voor productiescenario's met gemengde materialen met meerdere componenten kan het gecombineerde gebruik van snelheidsdispersors en emulgatoren met een hoge scheerkracht hun respectieve voordelen ten volle benutten,compenseren van de beperkingen van een enkele uitrustingDoor voortdurende optimalisatie van procesparameters en gestandaardiseerde bewerkings- en onderhoudswerkzaamheden van de apparatuur, kan de verwerking van de geproduceerde producten worden verbeterd en een efficiëntere en stabielere verwerkingsmodus worden gevormd.het systeem van gecombineerde apparatuur kan betrouwbare technische ondersteuning bieden voor de duurzame ontwikkeling van de installatie;, de productieconcurrentievermogen te verbeteren en zich aan te passen aan de steeds strengere kwaliteitseisen van de markt.
Uw bericht moet tussen de 20-3.000 tekens bevatten!