Caso de aplicação dos equipamentos de emulsionadores químicos- Não.
No domínio da fabricação de produtos químicos especializados,O processo de homogeneização e emulsificação de materiais multifásicos tem sido durante muito tempo um elo fundamental que restringe a eficiência da produção e a consistência da qualidade do produtoPara as empresas envolvidas na produção de emulsões de polímeros à base de água, a estabilidade do sistema de emulsificação afeta directamente o período de armazenagem,desempenho de filmagem e efeito de aplicação do produto finalEste caso registra o processo de aplicação de um emulsionante químico de alta cisalhagem numa linha de produção de produtos químicos especializados, concentrando-se nos seus cenários de aplicação,desempenho operacional e benefícios reais no processo de produção, para demonstrar o valor técnico do equipamento na produção prática.- Não.
1Antecedentes do Dilemma da Demanda de Produção e do Pré-Equipamento- Não.
A linha de produção envolvida no presente processo é essencialmente dedicada à produção de emulsões acrílicas à base de água, que são amplamente utilizadas em revestimentos arquitetónicos, auxiliares têxteis e noutros domínios.Antes de introduzir o novo emulsionante, a linha de produção adoptou um dispositivo de agitação mecânico tradicional com uma velocidade de agitação de 800-1000 rpm.Este aparelho gradualmente expôs uma série de problemas que eram difíceis de resolver.- Não.
Em primeiro lugar, na fase de mistura de monómeros e emulsionantes, devido à força de cisalhamento limitada do dispositivo de agitação tradicional,Os monómeros da fase oleosa não puderam ser totalmente dispersos na fase aquosa.O tamanho das partículas da emulsão medida pelo analisador de tamanho de partículas a laser era, na sua maioria, entre 300 e 500 nm.,e o coeficiente de variação (CV) da distribuição do tamanho das partículas excedeu 25%, o que não pode satisfazer a norma do produto de CV ≤ 15%.a dispersão desigual levou a um contacto insuficiente entre o iniciador e os monómeros na fase de polimerização, resultando na geração de um grande número de partículas grosseiras, e o teor de partículas grosseiras no produto acabado foi tão elevado quanto 0,8% (em massa),que afetaram seriamente a qualidade do produto.- Não.
Em segundo lugar, o dispositivo de agitação tradicional tinha uma baixa eficiência de mistura, levando 90 minutos para completar a pré-emulsificação de 5 metros cúbicos de materiais.e todo o ciclo de polimerização foi de até 6 horasO longo ciclo de produção não só restringiu a produção diária da linha de produção, mas também aumentou o consumo de energia no processo de produção.O consumo de energia por tonelada de produto acabado foi tão elevado quanto 180 kWh, o que aumentou o custo de produção da empresa.- Não.
Além disso, o dispositivo tradicional apresentava um desempenho de vedação fraco, e o vazamento de materiais e solventes ocorria frequentemente durante o processo de produção, o que não só causou desperdício de material,Mas também apresentava riscos potenciais para a segurança do ambiente de produçãoA frequência de manutenção dos equipamentos foi tão elevada como uma vez a cada 15 dias, e o tempo de inatividade causado pela manutenção representou cerca de 8% do tempo total de produção,que reduziram ainda mais a eficiência de produção da linha de produção.- Não.
A fim de resolver estes problemas, a empresa decidiu introduzir um novo tipo de emulsionante químico de alto corte, na esperança de melhorar a qualidade do produto,Redução do custo de produção através da modernização dos equipamentos.- Não.
2. Cenário de aplicação e princípio de funcionamento do emulsionante- Não.
O emulsionador químico de alta cisalhamento recentemente introduzido tem um volume de 5 metros cúbicos, o que é totalmente compatível com a linha de produção original da empresa.Os seus principais cenários de aplicação incluem a pré-emulsificação de monómeros acrílicosOs componentes principais do equipamento incluem um sistema rotor-estator de alta cisalhagem, um dispositivo de accionamento de conversão de frequência,Uma chaleira de reação de duas camadas e um sistema de controlo inteligente, cujo princípio de funcionamento é baseado na acção combinada de forte corte, impacto e cavitação.- Não.
Na fase de pré-emulsificação, os monômeros da fase oleosa (metilacrilato, acrilato de butilo, etc.) e os emulsionantes da fase aquosa (sulfato de sódio dodecil, emulsionantes não iónicos, etc.)) são adicionados à chaleira de reacção em proporçãoO sistema rotor-estator de alto corte do emulsionante funciona a uma velocidade variável de 2800-3600 rpm, e o rotor impulsiona os materiais para formar um campo de fluxo rotativo de alta velocidade.Quando os materiais passam através do pequeno espaço entre o rotor e o estator (o espaço é ajustável entre 0.2-0.5 mm), são submetidas a uma forte força de cisalhamento, que quebra as grandes gotas de óleo em pequenas gotas.o fluxo de alta velocidade de materiais formará áreas locais de baixa pressão na chaleiraO colapso das bolhas de cavitação gera uma enorme força de impacto, que refina ainda mais as gotas de óleo e promove a mistura uniforme da fase de óleo e da fase de água.- Não.
Na fase de polimerização, o emulsionante é ligado ao sistema de alimentação do iniciador.O sistema de controlo inteligente pode ajustar a velocidade de corte do equipamento de acordo com a taxa de reacção de polimerização e a mudança de viscosidade do sistemaNa fase inicial da polimerização, a taxa de reacção é rápida,e o emulsionante funciona a uma velocidade elevada de 3200 rpm para garantir a dispersão uniforme do iniciador no sistema e evitar o sobreaquecimento local e a geração de partículas grosseirasNa fase posterior da polimerização, com o aumento da viscosidade do sistema,A velocidade de corte é reduzida para 2800 rpm para evitar que a emulsão seja excessivamente cortada e que afete a estabilidade da emulsão..- Não.
Na fase de pós-tratamento da emulsão finalizada, o emulsionante funciona a uma baixa velocidade de 1500 rpm para tratamento de homogeneização,que elimina ainda mais a pequena quantidade de partículas grosseiras geradas no processo de polimerização e melhora a uniformidade do produto acabado. A estrutura revestida de duas camadas do equipamento pode realizar o controlo preciso da temperatura do material, e a precisão do controlo da temperatura é de ± 0,5 °C,que proporciona um ambiente de reação estável para a reação de polimerização e garante o progresso suave da reação.- Não.
Além disso, o equipamento está equipado com um sistema de vedação totalmente fechado, que adota uma vedação mecânica com lavagem de face de duas extremidades,que podem prevenir eficazmente a fuga de materiais e solventesO sistema de controlo inteligente pode realizar o controlo automático de todo o processo de produção, incluindo a alimentação de materiais, controlo de temperatura, ajuste da velocidade de corte e descarga,e pode registar e armazenar todos os parâmetros de produção, que é conveniente para a empresa rastrear o processo de produção e controlo de qualidade.- Não.
3- Desempenho operacional do emulsionante na produção prática- Não.
Após a instalação e depuração do equipamento, a empresa realizou uma produção experimental de um mês,e conduziu um ensaio abrangente sobre o desempenho operacional do emulsionante a partir dos aspectos da qualidade do produto, eficiência de produção, estabilidade dos equipamentos e consumo de energia.- Não.
3.1 Melhoria da qualidade do produto- Não.
A alteração mais óbvia após a utilização do novo emulsionante é a melhoria do tamanho e da distribuição das partículas da emulsão.Os dados de ensaio do analisador de tamanho de partícula a laser mostram que o tamanho médio das partículas da emulsão é reduzido para 150-200 nm., e o coeficiente de variação da distribuição do tamanho das partículas é controlado abaixo de 10%, o que satisfaz plenamente o padrão de qualidade do produto.O teor de partículas grosseiras no produto acabado é reduzido a menos de 0.1%, o que melhora consideravelmente o desempenho de formação de película e a estabilidade de armazenagem da emulsão.e não há fenómenos de delaminação e precipitação durante o armazenamento.- Não.
Além disso, a uniformidade do produto é significativamente melhorada.Os resultados da detecção de vários pontos de amostragem no mesmo lote de produtos mostram que a diferença de teor sólido entre cada ponto de amostragem é inferior a 00,2% e a diferença de viscosidade é inferior a 5 mPa·s, enquanto a diferença de teor sólido e viscosidade dos produtos produzidos pelo dispositivo tradicional é superior a 0.5% e 15 mPa·s, respectivamenteA melhoria da uniformidade do produto reduz a taxa de rejeição do produto de 5% inicial para menos de 0,5%, o que melhora efectivamente a taxa de qualificação do produto.- Não.
3.2 Melhoria da eficiência da produção- Não.
A elevada eficiência de cisalhamento do emulsionante reduz significativamente o ciclo de produção. O tempo de pré-emulsificação de 5 metros cúbicos de materiais é reduzido de 90 minutos para 30 minutos,uma redução de 66O ciclo de polimerização é reduzido de 6 horas para 4 horas, o que representa uma redução de 33,3%.um aumento de 50%O aumento da capacidade de produção permite à empresa concluir a tarefa de encomenda antes do previsto e melhorar a velocidade de resposta do mercado.- Não.
Ao mesmo tempo, a estabilidade do equipamento é significativamente melhor do que a do dispositivo tradicional.e a frequência de manutenção é reduzida para uma vez a cada 60 diasO tempo de inatividade causado pela manutenção representa apenas 1% do tempo total de produção, o que melhora muito o tempo de produção efetivo da linha de produção.O sistema de controlo inteligente do equipamento realiza o funcionamento automático do processo de produção, reduz as ligações de operação manual e o número de operadores por linha de produção é reduzido de 3 para 2, o que melhora ainda mais a eficiência da produção.- Não.
3.3 Consumo de energia e redução de custos- Não.
O dispositivo de acionamento de conversão de frequência do emulsionante pode ajustar a velocidade de funcionamento de acordo com a demanda de produção, o que reduz efetivamente o consumo de energia do equipamento.Os dados dos ensaios mostram que o consumo de energia por tonelada de produto acabado é reduzido de 180 kWh para 110 kWh, uma redução de 38,9%, a redução do consumo de energia reduz directamente os custos de produção da empresa,e o custo de energia por tonelada de produto é reduzido em cerca de 42 yuans (calculado de acordo com o preço da eletricidade industrial de 00,7 yuans/kWh).- Não.
Além disso, o bom desempenho de vedação do equipamento reduz o desperdício de material causado por fugas.e a perda de material por lote de produção é reduzida em 40,5%. A redução dos resíduos materiais reduz ainda mais os custos de produção da empresa.e o custo mensal de manutenção é reduzido de 8000 yuan originais para 2000 yuan, uma redução de 75%.- Não.
4Benefícios de aplicação a longo prazo e valorização- Não.
Após a operação formal do equipamento durante 6 meses, a empresa alcançou benefícios económicos e sociais significativos,e o valor do emulsionante no processo de produção é ainda mais realçado.- Não.
Em termos de benefícios económicos, a melhoria da qualidade dos produtos aumentou a competitividade do mercado dos produtos da empresa.e as queixas dos clientes sobre a qualidade dos produtos diminuíram em 80%A empresa entrou com êxito no mercado de revestimentos arquitetónicos de alta qualidade e o preço do produto aumentou 5% em relação à base original,que melhorou a margem de lucro dos produtosO aumento da capacidade de produção permitiu à empresa realizar mais encomendas e o volume mensal de vendas aumentou 40% em comparação com antes da modernização dos equipamentos.A redução do consumo de energia e custo de manutenção reduziu o custo de produção por tonelada de produto em cerca de 80 yuans, e a economia mensal de custos da empresa é de cerca de 144 mil yuans (calculado de acordo com a produção mensal de 180 toneladas).- Não.
Em termos de benefícios sociais, o bom desempenho de vedação do equipamento reduz a fuga de solventes e materiais,que melhore a segurança do ambiente de produção e reduza a poluição do ambiente circundante. O sistema de controlo inteligente do equipamento realiza a digitalização e informatização do processo de produção,que seja conveniente para a empresa realizar a gestão da qualidade e a programação da produção, e promove a transformação e a modernização do modo de produção da empresa.que esteja em conformidade com o conceito de produção ecológica e desenvolvimento sustentável.- Não.
Além disso, os dados de funcionamento do equipamento nos últimos seis meses mostram que o equipamento tem uma boa compatibilidade e escalabilidade.A empresa realizou a produção experimental de emulsão de poliuretano à base de água neste equipamento, ajustando os parâmetros de cisalhamento e as condições do processo, e alcançou bons resultados, o que amplia a gama de produtos da empresa e fornece uma base técnica para a empresa realizar a inovação de produtos.- Não.
5Resumo dos efeitos da aplicação- Não.
A aplicação do emulsionante químico de alta cisalhagem na linha de produção de produtos químicos especiais resolveu eficazmente os problemas da má qualidade do produto,baixa eficiência de produção e elevado custo de produção enfrentados pela empresa no passadoOs dados dos ensaios e os resultados reais da produção mostram que o equipamento apresenta vantagens significativas no que respeita à homogeneização da emulsão.Redução do ciclo de produção e do consumo de energia.- Não.
Em termos de qualidade do produto, o tamanho médio das partículas da emulsão é reduzido em mais de 50%, a distribuição do tamanho das partículas é mais uniforme,e o teor de partículas grosseiras é reduzido em 870,5%. A estabilidade de armazenamento e o desempenho de aplicação do produto são significativamente melhorados.todo o ciclo de polimerização é reduzido em 33O tempo de produção efetivo da linha de produção é aumentado em 7% devido à redução do tempo de inatividade de manutenção.O consumo de energia por tonelada de produto é reduzido em 38A taxa de utilização dos materiais aumenta em 4,5% e o custo mensal de manutenção diminui em 75%.- Não.
A aplicação do emulsionante não só traz benefícios económicos directos para a empresa,Mas também promove a melhoria do nível de gestão da produção da empresa e da capacidade de inovação dos produtos, que proporciona um forte apoio técnico ao desenvolvimento sustentável da empresa.Este caso demonstra plenamente que os equipamentos avançados de emulsionadores químicos podem melhorar eficazmente o nível de produção e a qualidade dos produtos da indústria química especializada, e tem um importante valor de aplicação e de promoção.
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