Estudio de caso de aplicación de equipos de emulsionadores de grado químico
En el campo de la producción química fina, la estabilidad y la uniformidad de los sistemas emulsionados determinan directamente el rendimiento del producto, la eficiencia de producción y los costes operativos generales.Un fabricante dedicado a la producción de recubrimientos industriales e intermedios químicos se enfrentó una vez a desafíos persistentes en su proceso de emulsificaciónLa introducción de equipos de emulsionadores de vacío de alto corte de grado químico abordó efectivamente estos puntos débiles.lograr una mejora integral de la calidad y la eficiencia de la producción.
Antecedentes: Dilemas de proceso en la producción de emulsificación
Los productos principales del fabricante incluyen recubrimientos industriales a base de agua y productos químicos intermedios mezclados de aceite y agua.la fase de emulsión basada en equipos de agitación convencionalesEn primer lugar, la fuerza de cizallamiento proporcionada por los equipos tradicionales era insuficiente, lo que resultaba en una dispersión incompleta de las partículas de material.El tamaño de las partículas del sistema emulsionado era desigual, con el valor de D90 por encima de 15 μm. Esto causó directamente problemas como la baja estabilidad del producto final, la fácil delaminación durante el almacenamiento,y indicadores de rendimiento inconsistentes entre lotes.
En segundo lugar, el proceso de agitación abierta introdujo una gran cantidad de aire en el material, formando numerosas microburbujas.Estas burbujas causarían defectos en la superficie como agujeros y cáscara de naranja después de la formación de la películaEn el caso de los productos intermedios químicos, los residuos de burbujas afectan a la precisión de los procesos de reacción subsiguientes, aumentando la dificultad de control del proceso.el proceso de emulsificación tradicional requería un largo tiempo de agitación, cada lote de materiales tardó 2.5 a 3 horas para completar la emulsificación, y se necesitaron procedimientos de post-procesamiento como el desespumado permanente, lo que resultó en una baja eficiencia de producción y un alto consumo de energía.
Además, las materias primas utilizadas en el proceso de producción contenían trazas de tensioactivos y partículas sólidas,que provocaron fácilmente anomalías de emulsificación bajo la acción de la agitación convencionalLa formación de capas emulsionadas estables no sólo aumentó la pérdida de material, sino que también requirió desemulsionadores químicos adicionales.que aumentaron los costes de producción y provocaron riesgos potenciales para la pureza del producto.
Solución: Introducción y aplicación de equipos emulsionantes de grado químico
Para resolver los problemas anteriores, el fabricante seleccionó un equipo de emulsionador de vacío de alto corte de grado químico con parámetros personalizados.Desventilación por vacío, y funciones inteligentes de control de temperatura, y está construido con acero inoxidable 304 para cumplir con los requisitos de resistencia a la corrosión y la limpieza de la producción química.Sus principales características de diseño incluyen una estructura de estator-rotor de doble capa con una brecha ajustable de 0.1 mm, que puede generar una velocidad lineal de hasta 28 m/s, formando una fuerte fuerza de cizallamiento para romper las partículas de material en tamaños de nivel de micrones o incluso de nivel de nanómetros.
Antes de la puesta en marcha formal, el proveedor de equipos llevó a cabo tres rondas de pruebas de simulación del proceso utilizando las materias primas reales del fabricante, optimizando parámetros clave como la velocidad de agitación,grado de vacíoLos resultados de los ensayos mostraron que cuando el grado de vacío se mantuvo en -0,092MPa a -0,095MPa, la velocidad de agitación se estableció en 8000rpm para la homogeneización de alta cizalladura.y la temperatura fue controlada a 35±2°CEn base a estos datos de ensayo, el equipo se puso oficialmente en producción después de la instalación in situ y puesta en marcha por ingenieros profesionales.
Resultados: Mejora integral del rendimiento de la producción
Después de la puesta en funcionamiento del nuevo equipo emulsionador, el proceso de producción del fabricante logró mejoras significativas en múltiples dimensiones,con datos medibles que verifiquen el efecto de la aplicación.
En cuanto a la calidad del producto, la distribución del tamaño de las partículas del sistema emulsionado se ha optimizado significativamente.y la uniformidad del tamaño de las partículas mejoró en más del 85%El sistema emulsionado estable formado por la homogeneización de alto corte eliminó efectivamente el problema de la delaminación del producto.El ensayo de estabilidad de almacenamiento mostró que el producto podía almacenarse a temperatura ambiente durante 12 meses sin delaminación ni precipitación obvias.Al mismo tiempo, el ambiente al vacío durante el proceso de emulsificación evitó por completo la introducción de aire.y la tasa de eliminación de burbujas alcanzó más del 98%Los productos de recubrimiento producidos ya no presentaban defectos superficiales causados por las burbujas y la tasa de calificación aumentó del 82% al 97%.
En cuanto a la eficiencia de producción, el tiempo de emulsión por lote de materiales se redujo de 2,5 a 3 horas a 45 minutos, lo que supone una reducción de casi un 75%.Desventilación, y funciones de homogeneización, eliminando la necesidad de procedimientos de postprocesamiento independientes como el desespumado permanente.Esto no sólo ahorra tiempo de producción, sino que también reduce el ingreso de mano de obra en la etapa de post-procesamientoLa capacidad de operación continua del equipo también apoya la producción en masa a gran escala, y la producción diaria se incrementa en 2,2 veces en comparación con el proceso tradicional.
En términos de control de costes, la reducción del tiempo de emulsión y la optimización del flujo del proceso han reducido el consumo de energía en un 32% por unidad de producto.El efecto de emulsión estable evita la pérdida de material causada por anomalías de emulsiónAdemás, se elimina la necesidad de desmultiplicadores químicos, lo que reduce aún más los costes de los materiales auxiliares.La estructura sellada del equipo y su diseño fácil de limpiar también reducen el tiempo y el costo de mano de obra de la limpieza del equipo, reduciendo los costes operativos globales.
En cuanto a la estabilidad del proceso, el equipo está equipado con un sistema de control inteligente que puede controlar y ajustar con precisión los parámetros clave como la temperatura, el grado de vacío,y la velocidad de agitación en tiempo realEl rango de fluctuación de los parámetros se controla dentro del ± 2%, garantizando una calidad del producto consistente entre lotes.El dispositivo de agitación de la pared de raspado de 360 ° evita residuos de material en la pared interior del equipo, garantizando además la uniformidad de cada lote de productos.
Resumen de la operación a largo plazo y de la experiencia
A partir del período estadístico actual, el equipo de emulsionadores de grado químico ha estado en funcionamiento estable continuo durante más de 8.000 horas, con una tasa de fallas inferior al 1%.El diseño modular del equipo facilita el mantenimiento y la sustitución de las piezas usadas, y el soporte técnico remoto del proveedor las 24 horas y el servicio de solución de problemas in situ las 48 horas aseguran la continuidad de la producción.
La práctica de aplicación muestra que el equipo emulsionador de grado químico con alta fuerza de cizallamiento,Las capacidades de control inteligentes pueden resolver eficazmente los problemas comunes en los procesos tradicionales de emulsificación químicaAl optimizar la distribución del tamaño de las partículas del sistema emulsionado y eliminar los residuos de burbujas, mejora la calidad y la estabilidad del producto.Reduce el consumo de energía y la pérdida de material, y realiza la doble mejora de la eficiencia de la producción y los beneficios económicos.
En el caso de los fabricantes de productos químicos, la selección de los equipos emulsionantes debe estar estrechamente relacionada con las características del producto, las propiedades de las materias primas y la escala de producción.El diseño personalizado de los parámetros y las pruebas estrictas previas a la puesta en marcha son la clave para garantizar la compatibilidad entre los equipos y los procesos de producción. The stable operation of this equipment not only provides a reliable guarantee for the manufacturer's product quality but also lays a solid foundation for its subsequent process upgrading and product expansion.
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