화학 등급 유화기 장비 적용 사례 연구
정밀 화학 생산 분야에서 유화 시스템의 안정성과 균일성은 제품 성능, 생산 효율성 및 전체 운영 비용을 직접적으로 결정합니다. 산업용 코팅 및 화학 중간체의 생산에 종사하는 한 제조업체는 한때 유화 공정에서 지속적인 문제에 직면하여 생산 라인의 최적화를 제한했습니다. 화학 등급 고전단 진공 유화기 장비의 도입은 이러한 문제점을 효과적으로 해결하여 생산 품질과 효율성을 종합적으로 업그레이드했습니다.
배경: 유화 생산의 공정 딜레마
제조업체의 핵심 제품에는 수성 산업용 코팅 및 유수 혼합 화학 중간체가 포함됩니다. 기존 생산 공정에서 유화 단계는 기존 교반 장비에 의존했는데, 이는 여러 기술적 병목 현상을 초래했습니다. 첫째, 기존 장비가 제공하는 전단력이 부족하여 물질 입자의 불완전한 분산이 발생했습니다. 유화 시스템의 입자 크기가 불균일하여 D90 값이 15μm 이상을 유지했습니다. 이는 최종 제품의 불안정성, 보관 중의 쉬운 층 분리, 배치 간의 일관성 없는 성능 지표와 같은 문제를 직접적으로 야기했습니다.
둘째, 개방형 교반 공정은 많은 양의 공기를 물질에 유입시켜 수많은 미세 기포를 형성했습니다. 코팅 제품의 경우, 이러한 기포는 필름 형성 후 핀홀 및 오렌지 껍질과 같은 표면 결함을 유발하여 제품 합격률을 감소시켰습니다. 화학 중간체의 경우, 기포 잔류물은 후속 반응 공정의 정확성에 영향을 미쳐 공정 제어의 어려움을 증가시켰습니다. 또한, 기존 유화 공정은 긴 교반 시간을 필요로 했습니다. 각 배치의 물질은 유화를 완료하는 데 2.5~3시간이 걸렸고, 정적 탈포와 같은 후처리 절차가 필요하여 생산 효율성이 낮고 에너지 소비가 높았습니다.
또한, 생산 공정에 사용된 원료에는 미량의 계면활성제와 고체 입자가 포함되어 있어 기존 교반 작용 하에서 유화 이상 현상을 쉽게 유발했습니다. 안정적인 유화층의 형성은 물질 손실을 증가시켰을 뿐만 아니라 추가적인 화학적 탈유화제를 필요로 하여 생산 비용을 증가시키고 제품 순도에 잠재적인 위험을 초래했습니다.
솔루션: 화학 등급 유화기 장비의 도입 및 적용
위의 문제를 해결하기 위해 제조업체는 맞춤형 매개변수를 갖춘 화학 등급 고전단 진공 유화기 장비를 선택했습니다. 이 장비는 고전단 균질화, 진공 탈기 및 지능형 온도 제어 기능을 통합하고 있으며, 화학 생산의 내식성 및 청결성 요구 사항을 충족하기 위해 304 스테인리스 스틸로 제작되었습니다. 핵심 설계 하이라이트에는 0.1mm의 조절 가능한 간격을 가진 이중층 고정자-로터 구조가 포함되어 있으며, 최대 28m/s의 선형 속도를 생성하여 물질 입자를 마이크론 수준에서 심지어 나노미터 수준으로 분해하는 강력한 전단력을 형성할 수 있습니다.
정식 시운전 전에 장비 공급업체는 제조업체의 실제 원료를 사용하여 3차례의 공정 시뮬레이션 테스트를 수행하여 교반 속도, 진공도 및 온도와 같은 주요 매개변수를 최적화했습니다. 테스트 결과, 진공도가 -0.092MPa ~ -0.095MPa로 유지되고, 교반 속도가 8000rpm으로 고전단 균질화를 위해 설정되고, 온도가 35±2℃로 제어될 때 유화 효과가 최적임이 나타났습니다. 이러한 테스트 데이터를 기반으로, 장비는 전문 엔지니어의 현장 설치 및 시운전 후 공식적으로 생산에 투입되었습니다.
결과: 생산 성능의 종합적인 개선
새로운 유화기 장비가 가동된 후, 제조업체의 생산 공정은 여러 측면에서 상당한 개선을 이루었으며, 측정 가능한 데이터가 적용 효과를 입증했습니다.
제품 품질 측면에서 유화 시스템의 입자 크기 분포가 현저하게 최적화되었습니다. 제품의 D90 값은 15μm 이상에서 5μm 미만으로 감소했으며, 입자 크기 균일성은 85% 이상 향상되었습니다. 고전단 균질화에 의해 형성된 안정적인 유화 시스템은 제품 층 분리 문제를 효과적으로 제거했습니다. 보관 안정성 테스트 결과, 제품은 12개월 동안 실온에서 보관할 수 있었으며, 뚜렷한 층 분리 또는 침전이 없었으며, 이는 제품의 유통 기한을 크게 연장했습니다. 동시에, 유화 공정 중의 진공 환경은 공기 유입을 완전히 방지했으며, 기포 제거율은 98% 이상에 도달했습니다. 생산된 코팅 제품은 더 이상 기포로 인한 표면 결함이 없었으며, 합격률은 82%에서 97%로 증가했습니다.
생산 효율성 측면에서, 물질 배치당 유화 시간은 2.5~3시간에서 45분으로 단축되어 거의 75% 감소했습니다. 이 장비는 유화, 탈기 및 균질화 기능을 통합하여 정적 탈포와 같은 독립적인 후처리 절차의 필요성을 없앴습니다. 이는 생산 시간을 절약할 뿐만 아니라 후처리 단계의 노동 투입을 줄였습니다. 장비의 연속 작동 능력은 대규모 대량 생산을 지원하며, 일일 생산량은 기존 공정에 비해 2.2배 증가했습니다.
비용 관리 측면에서, 유화 시간 단축 및 공정 흐름 최적화는 단위 제품당 에너지 소비를 32% 줄였습니다. 안정적인 유화 효과는 유화 이상 현상으로 인한 물질 손실을 방지하여 원료 낭비를 약 15% 줄였습니다. 또한, 화학적 탈유화제의 필요성이 없어 보조 재료 비용을 더욱 절감했습니다. 장비의 밀폐 구조와 세척이 용이한 설계는 장비 청소 시간과 노동 비용을 줄여 전체 운영 비용을 낮췄습니다.
공정 안정성 측면에서, 이 장비는 온도, 진공도 및 교반 속도와 같은 주요 매개변수를 실시간으로 정확하게 모니터링하고 조정할 수 있는 지능형 제어 시스템을 갖추고 있습니다. 매개변수 변동 범위는 ±2% 이내로 제어되어 배치 간의 일관된 제품 품질을 보장합니다. 360° 스크레이핑 벽 교반 장치는 장비 내부 벽에 물질 잔류를 방지하여 각 배치 제품의 균일성을 더욱 보장합니다.
장기 운영 및 경험 요약
현재 통계 기간까지, 화학 등급 유화기 장비는 8,000시간 이상 연속적으로 안정적으로 작동했으며, 고장률은 1% 미만이었습니다. 장비의 모듈식 설계는 마모 부품의 유지 보수 및 교체를 용이하게 하며, 공급업체의 24시간 원격 기술 지원 및 48시간 현장 문제 해결 서비스는 생산의 연속성을 보장합니다.
적용 사례는 고전단력, 진공 탈기 및 지능형 제어 기능을 갖춘 화학 등급 유화기 장비가 기존 화학 유화 공정의 일반적인 문제를 효과적으로 해결할 수 있음을 보여줍니다. 유화 시스템의 입자 크기 분포를 최적화하고 기포 잔류물을 제거함으로써 제품 품질과 안정성을 향상시킵니다. 동시에, 생산 주기를 단축하고 에너지 소비와 물질 손실을 줄이며, 생산 효율성과 경제적 이익의 이중 개선을 실현합니다.
화학 제조업체의 경우, 유화기 장비의 선택은 제품 특성, 원료 특성 및 생산 규모와 밀접하게 결합되어야 합니다. 맞춤형 매개변수 설계 및 엄격한 사전 시운전 테스트는 장비와 생산 공정 간의 일치를 보장하는 핵심입니다. 이 장비의 안정적인 작동은 제조업체의 제품 품질에 대한 신뢰할 수 있는 보증을 제공할 뿐만 아니라 후속 공정 업그레이드 및 제품 확장을 위한 견고한 기반을 마련합니다.
귀하의 메시지는 20-3,000 자 사이 여야합니다!