Пример применения пневматического эмульгирующего оборудования с подъемом
В области производства тонкой химической продукции стабильность и однородность эмульсионных систем напрямую определяют производительность продукта, эффективность производства и общие эксплуатационные расходы. Производитель, занимающийся производством промышленных покрытий и химических полупродуктов, однажды столкнулся с постоянными проблемами в процессе эмульгирования, что ограничивало оптимизацию его производственной линии. Внедрение химического пневматического эмульгирующего оборудования с подъемом эффективно решило эти проблемы, достигнув всестороннего улучшения качества и эффективности производства.
Предыстория: Дилеммы процесса в производстве эмульсий
Основная продукция производителя включает водорастворимые промышленные покрытия и масло-водные химические полупродукты. В традиционном производственном процессе этап эмульгирования зависел от обычного фиксированного перемешивающего оборудования, что приводило к множеству технических узких мест. Во-первых, сдвиговое усилие, обеспечиваемое традиционным оборудованием, было недостаточным, что приводило к неполному диспергированию частиц материала. Размер частиц эмульсионной системы был неравномерным, значение D90 оставалось выше 15 мкм. Это напрямую вызывало такие проблемы, как плохая стабильность конечного продукта, легкое расслоение при хранении и несоответствие показателей производительности между партиями.
Во-вторых, фиксированная структура традиционного оборудования затрудняла регулировку высоты перемешивания в соответствии с уровнями материала, что приводило к неадекватному перемешиванию материалов в нижних и верхних слоях. Кроме того, процесс перемешивания открытого типа вводил большое количество воздуха в материал, образуя многочисленные микропузырьки. Для лакокрасочных изделий эти пузырьки вызывали дефекты поверхности, такие как поры и апельсиновая корка, снижая показатели соответствия продукции. Для химических полупродуктов остатки пузырьков влияли на точность последующих реакционных процессов, увеличивая сложность управления процессом. Кроме того, традиционный процесс эмульгирования требовал длительного времени перемешивания — для каждой партии материалов требовалось от 2,5 до 3 часов для завершения эмульгирования, и требовались процедуры последующей обработки, такие как отстаивание для удаления пены, что приводило к низкой эффективности производства и высокому энергопотреблению.
Кроме того, сырье, используемое в производственном процессе, содержало следовые количества поверхностно-активных веществ и твердых частиц. Фиксированное положение перемешивания обычного оборудования легко вызывало накопление твердых частиц на дне, вызывая аномалии эмульгирования. Образование стабильных эмульсионных слоев не только увеличивало потери материала, но и требовало дополнительных химических деэмульгаторов, что увеличивало производственные затраты и создавало потенциальные риски для чистоты продукта. Между тем, очистка после производства была громоздкой из-за фиксированной структуры, что увеличивало интервал между партиями.
Решение: Внедрение и применение пневматического эмульгирующего оборудования с подъемом
Чтобы решить вышеуказанные проблемы, производитель выбрал химическое пневматическое эмульгирующее оборудование с подъемом с индивидуальными параметрами. Это оборудование объединяет регулировку пневматического подъема, гомогенизацию с высоким сдвигом и функции герметичного перемешивания, корпус изготовлен из нержавеющей стали 304 для соответствия требованиям коррозионной стойкости и чистоты химического производства. Его основное преимущество заключается в системе пневматического подъема, которая обеспечивает бесступенчатую регулировку высоты мешалки в диапазоне 0-800 мм, адаптируясь к различным спецификациям бочек для материалов и изменениям уровня материала в процессе эмульгирования.
Оборудование оснащено роторно-статорной структурой с высоким сдвигом с регулируемым зазором 0,15 мм, способной генерировать линейную скорость до 26 м/с для измельчения частиц материала до однородных размеров микронного уровня. Система пневматического подъема использует конструкцию с приводом от двух цилиндров, обеспечивая стабильный подъем и точность позиционирования в пределах ±1 мм, избегая неравномерного перемешивания, вызванного отклонением положения. Перед официальным вводом в эксплуатацию поставщик оборудования провел три раунда испытаний моделирования процесса с использованием фактического сырья производителя, оптимизируя ключевые параметры, такие как скорость перемешивания, частота подъема и время перемешивания. Результаты испытаний показали, что при установке скорости перемешивания на 7500 об/мин, частота подъема регулировалась один раз в 5 минут, а температура контролировалась на уровне 38±2℃, эффект эмульгирования был оптимальным. Основываясь на этих данных испытаний, оборудование было официально введено в производство после установки и ввода в эксплуатацию на месте профессиональными инженерами.
Результаты: Всестороннее улучшение производительности производства
После ввода в эксплуатацию нового пневматического эмульгирующего оборудования производительность производства производителя достигла значительных улучшений по нескольким параметрам, при этом измеримые данные подтверждают эффект применения.
С точки зрения качества продукции, регулируемая высота мешалки устранила накопление материала на дне и неадекватное перемешивание материалов верхнего слоя. Распределение частиц эмульсионной системы было значительно оптимизировано, значение D90 продукта снизилось с более чем 15 мкм до менее 4,8 мкм, а однородность частиц улучшилась более чем на 88%. Стабильная эмульсионная система, образованная гомогенизацией с высоким сдвигом, эффективно устранила расслоение продукта. Испытания на стабильность при хранении показали, что продукт можно хранить при комнатной температуре в течение 12 месяцев без видимого расслоения или осаждения, что значительно увеличивает срок годности продукта. Между тем, конструкция герметичного перемешивания оборудования снизила попадание воздуха на 95% по сравнению с традиционным оборудованием открытого типа, а скорость удаления пузырьков достигла более 97%. Лакокрасочные изделия больше не имели дефектов поверхности, вызванных пузырьками, а показатель соответствия увеличился с 82% до 97,5%.
С точки зрения эффективности производства, гибкая регулировка высоты системы пневматического подъема сократила время перемешивания на партию материалов с 2,5-3 часов до 40 минут, что составляет сокращение почти на 78%. Адаптивная конструкция оборудования для различных спецификаций бочек устранила необходимость перекачки материала между различными устройствами, экономя время перекачки примерно на 20 минут на партию. Интегрированные функции эмульгирования и смешивания также устранили отдельные процедуры последующей обработки, такие как отстаивание для удаления пены. Возможность непрерывной работы оборудования поддерживает крупномасштабное массовое производство, а ежедневный выпуск увеличивается в 2,3 раза по сравнению с традиционным процессом. Кроме того, система пневматического подъема упрощает очистку оборудования — после производства мешалку можно поднять на фиксированную высоту для централизованной очистки, сокращая время очистки на 40%.
С точки зрения контроля затрат, сокращение времени эмульгирования и очистки снизило удельное энергопотребление продукта на 35%. Стабильный эффект эмульгирования позволил избежать потерь материала, вызванных аномалиями эмульгирования, сократив отходы сырья примерно на 16%. Устранение химических деэмульгаторов дополнительно снизило затраты на вспомогательные материалы. Долговечные пневматические компоненты оборудования имеют длительный срок службы, а модульная конструкция облегчает техническое обслуживание, снижая затраты на техническое обслуживание на 25% по сравнению с традиционным фиксированным оборудованием. Герметичная конструкция также снижает потери летучего сырья, дополнительно оптимизируя общие эксплуатационные расходы.
С точки зрения стабильности процесса, оборудование оснащено интеллектуальной системой управления, которая в режиме реального времени точно контролирует и регулирует ключевые параметры, такие как скорость перемешивания, положение подъема и температура. Диапазон колебаний параметров контролируется в пределах ±2%, обеспечивая стабильное качество продукции между партиями. Вспомогательное устройство для очистки стенок на 360° сотрудничает с функцией подъема, чтобы избежать остатков материала на внутренней стенке бочки, что дополнительно обеспечивает однородность каждой партии продукции.
Долгосрочная эксплуатация и краткое изложение опыта
На текущий статистический период химическое пневматическое эмульгирующее оборудование с подъемом находится в непрерывной стабильной эксплуатации более 8000 часов с частотой отказов менее 1%. Пневматическая система использует импортные компоненты с высокой коррозионной стойкостью и износостойкостью, адаптируясь к суровым условиям работы химического производства. Модульная конструкция оборудования облегчает техническое обслуживание и замену изнашиваемых деталей, а круглосуточная удаленная техническая поддержка поставщика и 48-часовое обслуживание по устранению неполадок на месте обеспечивают непрерывность производства.
Практика применения показывает, что химическое пневматическое эмульгирующее оборудование с подъемом, благодаря своей гибкой регулировке высоты, гомогенизации с высоким сдвигом и возможностям герметичного перемешивания, может эффективно решать распространенные проблемы в традиционных процессах химического эмульгирования. Оптимизируя однородность смешивания материалов и устраняя остатки пузырьков, оно улучшает качество и стабильность продукции. В то же время оно сокращает производственные циклы, снижает энергопотребление и потери материалов, а также реализует двойное улучшение эффективности производства и экономических выгод.
Для химических производителей выбор эмульгирующего оборудования должен быть тесно связан с характеристиками продукта, свойствами сырья и масштабом производства. Функция пневматического подъема особенно подходит для производственных сценариев с несколькими спецификациями бочек и переменными уровнями материала. Индивидуальный дизайн параметров и строгие предпусковые испытания являются ключом к обеспечению соответствия между оборудованием и производственными процессами. Стабильная работа этого оборудования не только обеспечивает надежную гарантию качества продукции производителя, но и закладывает прочную основу для последующей модернизации процесса и расширения ассортимента продукции.
Ваше сообщение должно содержать от 20 до 3000 символов!