Μελέτη περίπτωσης εφαρμογής εξοπλισμού γαλακτωματοποίησης χημικής ποιότητας
Στον τομέα της παραγωγής λεπτών χημικών, η σταθερότητα και η ομοιομορφία των γαλακτωματοποιημένων συστημάτων καθορίζουν άμεσα την απόδοση του προϊόντος, την αποδοτικότητα της παραγωγής και το συνολικό λειτουργικό κόστος. Ένας κατασκευαστής που ασχολείται με την παραγωγή βιομηχανικών επιστρώσεων και χημικών ενδιάμεσων προϊόντων αντιμετώπισε κάποτε επίμονες προκλήσεις στη διαδικασία γαλακτωματοποίησής του, οι οποίες περιόρισαν τη βελτιστοποίηση της γραμμής παραγωγής του. Η εισαγωγή εξοπλισμού γαλακτωματοποίησης κενού υψηλής διάτμησης χημικής ποιότητας αντιμετώπισε αποτελεσματικά αυτά τα προβλήματα, επιτυγχάνοντας μια ολοκληρωμένη αναβάθμιση στην ποιότητα και την αποδοτικότητα της παραγωγής.
Ιστορικό: Διλήμματα διαδικασίας στην παραγωγή γαλακτωματοποίησης
Τα βασικά προϊόντα του κατασκευαστή περιλαμβάνουν βιομηχανικές επιστρώσεις με βάση το νερό και χημικά ενδιάμεσα προϊόντα μείγματος ελαίου-νερού. Στην παραδοσιακή διαδικασία παραγωγής, το στάδιο της γαλακτωματοποίησης βασιζόταν σε συμβατικό εξοπλισμό ανάδευσης, ο οποίος οδήγησε σε πολλαπλά τεχνικά προβλήματα. Πρώτον, η δύναμη διάτμησης που παρείχε ο παραδοσιακός εξοπλισμός ήταν ανεπαρκής, με αποτέλεσμα την ατελή διασπορά των σωματιδίων του υλικού. Το μέγεθος των σωματιδίων του γαλακτωματοποιημένου συστήματος ήταν ανομοιόμορφο, με την τιμή D90 να παραμένει πάνω από 15μm. Αυτό προκάλεσε άμεσα προβλήματα όπως η κακή σταθερότητα του τελικού προϊόντος, η εύκολη απολέπιση κατά την αποθήκευση και οι ασυνεπείς δείκτες απόδοσης μεταξύ των παρτίδων.
Δεύτερον, η διαδικασία ανάδευσης ανοιχτού τύπου εισήγαγε μεγάλη ποσότητα αέρα στο υλικό, σχηματίζοντας πολυάριθμες μικροφυσαλίδες. Για τα προϊόντα επίστρωσης, αυτές οι φυσαλίδες θα προκαλούσαν επιφανειακά ελαττώματα όπως οπές και φλούδα πορτοκαλιού μετά τον σχηματισμό φιλμ, μειώνοντας τα ποσοστά καταλληλότητας του προϊόντος. Για τα χημικά ενδιάμεσα προϊόντα, τα υπολείμματα φυσαλίδων επηρέασαν την ακρίβεια των επακόλουθων διαδικασιών αντίδρασης, αυξάνοντας τη δυσκολία του ελέγχου της διαδικασίας. Επιπλέον, η παραδοσιακή διαδικασία γαλακτωματοποίησης απαιτούσε μεγάλο χρόνο ανάδευσης—κάθε παρτίδα υλικών χρειάστηκε 2,5 έως 3 ώρες για να ολοκληρωθεί η γαλακτωματοποίηση και απαιτούνταν διαδικασίες μετα-επεξεργασίας όπως η καθίζηση αφρισμού, με αποτέλεσμα τη χαμηλή αποδοτικότητα της παραγωγής και την υψηλή κατανάλωση ενέργειας.
Επιπλέον, οι πρώτες ύλες που χρησιμοποιούνται στη διαδικασία παραγωγής περιείχαν ίχνη επιφανειοδραστικών ουσιών και στερεών σωματιδίων, τα οποία προκαλούσαν εύκολα ανωμαλίες γαλακτωματοποίησης υπό τη δράση της συμβατικής ανάδευσης. Ο σχηματισμός σταθερών γαλακτωματοποιημένων στρώσεων όχι μόνο αύξησε την απώλεια υλικού, αλλά απαιτούσε και πρόσθετα χημικά απογαλακτωματοποιητικά, τα οποία αύξησαν το κόστος παραγωγής και επέφεραν πιθανούς κινδύνους στην καθαρότητα του προϊόντος.
Λύση: Εισαγωγή και εφαρμογή εξοπλισμού γαλακτωματοποίησης χημικής ποιότητας
Για την επίλυση των παραπάνω προβλημάτων, ο κατασκευαστής επέλεξε έναν εξοπλισμό γαλακτωματοποίησης κενού υψηλής διάτμησης χημικής ποιότητας με προσαρμοσμένες παραμέτρους. Αυτός ο εξοπλισμός ενσωματώνει ομογενοποίηση υψηλής διάτμησης, αποαέρωση κενού και λειτουργίες έξυπνου ελέγχου θερμοκρασίας και είναι κατασκευασμένος από ανοξείδωτο χάλυβα 304 για να πληροί τις απαιτήσεις αντοχής στη διάβρωση και καθαριότητας της χημικής παραγωγής. Τα βασικά του σχεδιαστικά σημεία περιλαμβάνουν μια δομή διπλού στρώματος στάτορα-ρότορα με ρυθμιζόμενο κενό 0,1 mm, το οποίο μπορεί να δημιουργήσει γραμμική ταχύτητα έως και 28 m/s, σχηματίζοντας ισχυρή δύναμη διάτμησης για να διασπάσει τα σωματίδια του υλικού σε μεγέθη επιπέδου μικρομέτρων ακόμη και νανομέτρων.
Πριν από την επίσημη θέση σε λειτουργία, ο προμηθευτής του εξοπλισμού πραγματοποίησε τρεις γύρους δοκιμών προσομοίωσης διεργασίας χρησιμοποιώντας τις πραγματικές πρώτες ύλες του κατασκευαστή, βελτιστοποιώντας βασικές παραμέτρους όπως η ταχύτητα ανάδευσης, ο βαθμός κενού και η θερμοκρασία. Τα αποτελέσματα των δοκιμών έδειξαν ότι όταν ο βαθμός κενού διατηρήθηκε στα -0,092MPa έως -0,095MPa, η ταχύτητα ανάδευσης ρυθμίστηκε στα 8000rpm για ομογενοποίηση υψηλής διάτμησης και η θερμοκρασία ελέγχθηκε στους 35±2℃, το αποτέλεσμα γαλακτωματοποίησης ήταν βέλτιστο. Με βάση αυτά τα δεδομένα δοκιμών, ο εξοπλισμός τέθηκε επίσημα σε παραγωγή μετά την επιτόπια εγκατάσταση και θέση σε λειτουργία από επαγγελματίες μηχανικούς.
Αποτελέσματα: Ολοκληρωμένη βελτίωση της απόδοσης παραγωγής
Μετά την έναρξη λειτουργίας του νέου εξοπλισμού γαλακτωματοποίησης, η διαδικασία παραγωγής του κατασκευαστή πέτυχε σημαντικές βελτιώσεις σε πολλαπλές διαστάσεις, με μετρήσιμα δεδομένα που επαληθεύουν το αποτέλεσμα της εφαρμογής.
Όσον αφορά την ποιότητα του προϊόντος, η κατανομή μεγέθους σωματιδίων του γαλακτωματοποιημένου συστήματος βελτιστοποιήθηκε σημαντικά. Η τιμή D90 του προϊόντος μειώθηκε από πάνω από 15μm σε κάτω από 5μm και η ομοιομορφία του μεγέθους των σωματιδίων βελτιώθηκε κατά περισσότερο από 85%. Το σταθερό γαλακτωματοποιημένο σύστημα που σχηματίστηκε με ομογενοποίηση υψηλής διάτμησης εξάλειψε αποτελεσματικά το πρόβλημα της απολέπισης του προϊόντος. Η δοκιμή σταθερότητας αποθήκευσης έδειξε ότι το προϊόν θα μπορούσε να αποθηκευτεί σε θερμοκρασία δωματίου για 12 μήνες χωρίς εμφανή απολέπιση ή καθίζηση, γεγονός που επέκτεινε σημαντικά τη διάρκεια ζωής του προϊόντος. Ταυτόχρονα, το περιβάλλον κενού κατά τη διάρκεια της διαδικασίας γαλακτωματοποίησης απέφυγε εντελώς την εισαγωγή αέρα και ο ρυθμός απομάκρυνσης φυσαλίδων έφτασε πάνω από 98%. Τα προϊόντα επίστρωσης που παρήχθησαν δεν είχαν πλέον επιφανειακά ελαττώματα που προκαλούνταν από φυσαλίδες και το ποσοστό καταλληλότητας αυξήθηκε από 82% σε 97%.
Όσον αφορά την αποδοτικότητα της παραγωγής, ο χρόνος γαλακτωματοποίησης ανά παρτίδα υλικών μειώθηκε από 2,5-3 ώρες σε 45 λεπτά, μια μείωση σχεδόν 75%. Ο εξοπλισμός ενσωματώνει λειτουργίες γαλακτωματοποίησης, αποαέρωσης και ομογενοποίησης, εξαλείφοντας την ανάγκη για ανεξάρτητες διαδικασίες μετα-επεξεργασίας όπως η καθίζηση αφρισμού. Αυτό όχι μόνο εξοικονομεί χρόνο παραγωγής, αλλά και μειώνει την εργατική απασχόληση στο στάδιο της μετα-επεξεργασίας. Η δυνατότητα συνεχούς λειτουργίας του εξοπλισμού υποστηρίζει επίσης τη μαζική παραγωγή μεγάλης κλίμακας και η ημερήσια παραγωγή αυξάνεται κατά 2,2 φορές σε σύγκριση με την παραδοσιακή διαδικασία.
Όσον αφορά τον έλεγχο του κόστους, η μείωση του χρόνου γαλακτωματοποίησης και η βελτιστοποίηση της ροής της διαδικασίας έχουν μειώσει την κατανάλωση ενέργειας κατά 32% ανά μονάδα προϊόντος. Το σταθερό αποτέλεσμα γαλακτωματοποίησης αποφεύγει την απώλεια υλικού που προκαλείται από ανωμαλίες γαλακτωματοποίησης, μειώνοντας τη σπατάλη πρώτων υλών κατά περίπου 15%. Επιπλέον, η ανάγκη για χημικά απογαλακτωματοποιητικά εξαλείφεται, μειώνοντας περαιτέρω το κόστος βοηθητικών υλικών. Η σφραγισμένη δομή του εξοπλισμού και ο εύκολος σχεδιασμός καθαρισμού μειώνουν επίσης τον χρόνο και το κόστος εργασίας του καθαρισμού του εξοπλισμού, μειώνοντας το συνολικό λειτουργικό κόστος.
Όσον αφορά τη σταθερότητα της διαδικασίας, ο εξοπλισμός είναι εξοπλισμένος με ένα έξυπνο σύστημα ελέγχου που μπορεί να παρακολουθεί και να προσαρμόζει με ακρίβεια βασικές παραμέτρους όπως η θερμοκρασία, ο βαθμός κενού και η ταχύτητα ανάδευσης σε πραγματικό χρόνο. Το εύρος διακύμανσης παραμέτρων ελέγχεται εντός ±2%, διασφαλίζοντας τη συνεπή ποιότητα του προϊόντος μεταξύ των παρτίδων. Η συσκευή ανάδευσης τοίχου 360° αποτρέπει την παραμονή υλικού στο εσωτερικό τοίχωμα του εξοπλισμού, διασφαλίζοντας περαιτέρω την ομοιομορφία κάθε παρτίδας προϊόντων.
Μακροχρόνια λειτουργία και σύνοψη εμπειρίας
Κατά την τρέχουσα στατιστική περίοδο, ο εξοπλισμός γαλακτωματοποίησης χημικής ποιότητας λειτουργεί συνεχώς και σταθερά για περισσότερες από 8.000 ώρες, με ποσοστό αστοχίας μικρότερο από 1%. Ο αρθρωτός σχεδιασμός του εξοπλισμού διευκολύνει τη συντήρηση και την αντικατάσταση των φθαρμένων εξαρτημάτων και η 24ωρη απομακρυσμένη τεχνική υποστήριξη του προμηθευτή και η 48ωρη υπηρεσία αντιμετώπισης προβλημάτων επιτόπου διασφαλίζουν τη συνέχεια της παραγωγής.
Η πρακτική εφαρμογή δείχνει ότι ο εξοπλισμός γαλακτωματοποίησης χημικής ποιότητας με υψηλή δύναμη διάτμησης, αποαέρωση κενού και δυνατότητες έξυπνου ελέγχου μπορεί να λύσει αποτελεσματικά τα κοινά προβλήματα στις παραδοσιακές χημικές διαδικασίες γαλακτωματοποίησης. Με τη βελτιστοποίηση της κατανομής μεγέθους σωματιδίων του γαλακτωματοποιημένου συστήματος και την εξάλειψη των υπολειμμάτων φυσαλίδων, βελτιώνει την ποιότητα και τη σταθερότητα του προϊόντος. Ταυτόχρονα, συντομεύει τους κύκλους παραγωγής, μειώνει την κατανάλωση ενέργειας και την απώλεια υλικού και πραγματοποιεί τη διπλή βελτίωση της αποδοτικότητας της παραγωγής και των οικονομικών οφελών.
Για τους χημικούς κατασκευαστές, η επιλογή του εξοπλισμού γαλακτωματοποίησης θα πρέπει να συνδυάζεται στενά με τα χαρακτηριστικά του προϊόντος, τις ιδιότητες της πρώτης ύλης και την κλίμακα παραγωγής. Ο προσαρμοσμένος σχεδιασμός παραμέτρων και οι αυστηρές δοκιμές πριν από την θέση σε λειτουργία είναι το κλειδί για τη διασφάλιση της αντιστοίχισης μεταξύ του εξοπλισμού και των διαδικασιών παραγωγής. Η σταθερή λειτουργία αυτού του εξοπλισμού όχι μόνο παρέχει αξιόπιστη εγγύηση για την ποιότητα του προϊόντος του κατασκευαστή, αλλά θέτει επίσης μια σταθερή βάση για την επακόλουθη αναβάθμιση της διαδικασίας και την επέκταση του προϊόντος.
Το μήνυμά σας πρέπει να αποτελείται από 20-3.000 χαρακτήρες!