กรณีศึกษาการประยุกต์ใช้งานอุปกรณ์อิมัลซิไฟเออร์แบบยกด้วยลม
ในด้านการผลิตสารเคมีชนิดละเอียด เสถียรภาพและความสม่ำเสมอของระบบอิมัลชันเป็นตัวกำหนดประสิทธิภาพของผลิตภัณฑ์โดยตรง ประสิทธิภาพการผลิต และต้นทุนการดำเนินงานโดยรวม ผู้ผลิตรายหนึ่งที่ดำเนินธุรกิจผลิตสารเคลือบอุตสาหกรรมและสารตัวกลางทางเคมีเคยเผชิญกับความท้าทายอย่างต่อเนื่องในกระบวนการอิมัลซิไฟเออร์ ซึ่งจำกัดการเพิ่มประสิทธิภาพของสายการผลิต การนำอุปกรณ์อิมัลซิไฟเออร์แบบยกด้วยลมเกรดเคมีมาใช้ได้แก้ไขปัญหาเหล่านี้ได้อย่างมีประสิทธิภาพ ทำให้เกิดการยกระดับคุณภาพและประสิทธิภาพการผลิตอย่างครอบคลุม
ความเป็นมา: ปัญหาในกระบวนการผลิตอิมัลชัน
ผลิตภัณฑ์หลักของผู้ผลิต ได้แก่ สารเคลือบอุตสาหกรรมชนิดน้ำและสารตัวกลางทางเคมีผสมน้ำมัน-น้ำ ในกระบวนการผลิตแบบดั้งเดิม ขั้นตอนการอิมัลชันอาศัยอุปกรณ์กวนแบบคงที่ทั่วไป ซึ่งนำไปสู่ปัญหาคอขวดทางเทคนิคหลายประการ ประการแรก แรงเฉือนที่อุปกรณ์แบบดั้งเดิมให้มาไม่เพียงพอ ส่งผลให้การกระจายตัวของอนุภาควัสดุไม่สมบูรณ์ ขนาดอนุภาคของระบบอิมัลชันไม่สม่ำเสมอ โดยค่า D90 ยังคงสูงกว่า 15μm ซึ่งส่งผลโดยตรงต่อปัญหาต่างๆ เช่น ความไม่เสถียรของผลิตภัณฑ์ขั้นสุดท้าย การเกิดชั้นระหว่างการจัดเก็บ และตัวบ่งชี้ประสิทธิภาพที่ไม่สอดคล้องกันระหว่างชุด
ประการที่สอง โครงสร้างคงที่ของอุปกรณ์แบบดั้งเดิมทำให้ยากต่อการปรับความสูงในการกวนตามระดับวัสดุ ซึ่งนำไปสู่การผสมวัสดุที่ไม่เพียงพอที่ด้านล่างและชั้นบน ยิ่งไปกว่านั้น กระบวนการกวนแบบเปิดยังนำอากาศจำนวนมากเข้ามาในวัสดุ ทำให้เกิดฟองอากาศจำนวนมาก สำหรับผลิตภัณฑ์เคลือบ ฟองอากาศเหล่านี้จะทำให้เกิดข้อบกพร่องบนพื้นผิว เช่น รูเข็มและผิวส้มหลังจากการก่อตัวของฟิล์ม ซึ่งช่วยลดอัตราการผ่านเกณฑ์ของผลิตภัณฑ์ สำหรับสารตัวกลางทางเคมี เศษฟองอากาศส่งผลต่อความแม่นยำของกระบวนการทำปฏิกิริยาในภายหลัง ทำให้ควบคุมกระบวนการได้ยากขึ้น นอกจากนี้ กระบวนการอิมัลชันแบบดั้งเดิมยังต้องใช้เวลาในการกวนนาน—วัสดุแต่ละชุดใช้เวลา 2.5 ถึง 3 ชั่วโมงในการทำอิมัลชันให้เสร็จสิ้น และจำเป็นต้องมีขั้นตอนหลังการประมวลผล เช่น การกำจัดฟองอากาศ ซึ่งส่งผลให้ประสิทธิภาพการผลิตต่ำและใช้พลังงานสูง
ยิ่งไปกว่านั้น วัตถุดิบที่ใช้ในกระบวนการผลิตมีสารลดแรงตึงผิวและอนุภาคของแข็งในปริมาณเล็กน้อย ตำแหน่งการกวนแบบคงที่ของอุปกรณ์ทั่วไปทำให้เกิดการสะสมของอนุภาคของแข็งที่ด้านล่างได้ง่าย ทำให้เกิดความผิดปกติในการทำอิมัลชัน การก่อตัวของชั้นอิมัลชันที่เสถียรไม่เพียงแต่เพิ่มการสูญเสียวัสดุเท่านั้น แต่ยังต้องใช้สารลดอิมัลชันเพิ่มเติม ซึ่งเพิ่มต้นทุนการผลิตและนำมาซึ่งความเสี่ยงที่อาจเกิดขึ้นต่อความบริสุทธิ์ของผลิตภัณฑ์ ในขณะเดียวกัน การทำความสะอาดหลังการผลิตก็ยุ่งยากเนื่องจากโครงสร้างคงที่ ทำให้ช่วงเวลาระหว่างชุดนานขึ้น
วิธีแก้ไข: การแนะนำและการประยุกต์ใช้อุปกรณ์อิมัลซิไฟเออร์แบบยกด้วยลม
เพื่อแก้ปัญหาข้างต้น ผู้ผลิตได้เลือกอุปกรณ์อิมัลซิไฟเออร์แบบยกด้วยลมเกรดเคมีที่มีพารามิเตอร์ที่ปรับแต่งเอง อุปกรณ์นี้ผสานรวมการปรับยกด้วยลม การทำให้เป็นเนื้อเดียวกันแบบเฉือนสูง และฟังก์ชันการกวนแบบปิดผนึก โดยมีตัวเครื่องสร้างจากสแตนเลสสตีล 304 เพื่อตอบสนองความต้องการด้านความทนทานต่อการกัดกร่อนและความสะอาดในการผลิตสารเคมี ข้อได้เปรียบหลักอยู่ที่ระบบยกด้วยลม ซึ่งช่วยให้สามารถปรับความสูงของหัวกวนได้แบบไม่จำกัดในช่วง 0-800 มม. ปรับให้เข้ากับข้อกำหนดของถังวัสดุที่แตกต่างกันและการเปลี่ยนแปลงระดับวัสดุในระหว่างกระบวนการอิมัลชัน
อุปกรณ์นี้ติดตั้งโครงสร้างสเตเตอร์-โรเตอร์แบบเฉือนสูงพร้อมช่องว่างที่ปรับได้ 0.15 มม. ซึ่งสามารถสร้างความเร็วเชิงเส้นได้สูงถึง 26 ม./วินาที เพื่อทำลายอนุภาควัสดุให้มีขนาดระดับไมครอนที่สม่ำเสมอ ระบบยกด้วยลมใช้การออกแบบขับเคลื่อนด้วยกระบอกสูบคู่ ทำให้มั่นใจได้ถึงการยกที่มั่นคงและความแม่นยำในการวางตำแหน่งภายใน ±1 มม. หลีกเลี่ยงการผสมที่ไม่สม่ำเสมอที่เกิดจากการเบี่ยงเบนตำแหน่ง ก่อนการทดสอบการใช้งานอย่างเป็นทางการ ซัพพลายเออร์อุปกรณ์ได้ดำเนินการทดสอบจำลองกระบวนการสามรอบโดยใช้วัตถุดิบจริงของผู้ผลิต โดยปรับพารามิเตอร์หลักให้เหมาะสม เช่น ความเร็วในการกวน ความถี่ในการยก และเวลาในการกวน ผลการทดสอบแสดงให้เห็นว่าเมื่อตั้งค่าความเร็วในการกวนเป็น 7500 รอบต่อนาที ความถี่ในการยกถูกปรับเป็นทุกๆ 5 นาที และควบคุมอุณหภูมิที่ 38±2℃ ผลการทำอิมัลชันจะดีที่สุด จากข้อมูลการทดสอบเหล่านี้ อุปกรณ์จึงถูกนำไปผลิตอย่างเป็นทางการหลังจากการติดตั้งและทดสอบการใช้งานในสถานที่โดยวิศวกรผู้เชี่ยวชาญ
ผลลัพธ์: การปรับปรุงประสิทธิภาพการผลิตอย่างครอบคลุม
หลังจากนำอุปกรณ์อิมัลซิไฟเออร์แบบยกด้วยลมใหม่มาใช้งาน กระบวนการผลิตของผู้ผลิตก็ได้รับการปรับปรุงอย่างมีนัยสำคัญในหลายมิติ โดยมีข้อมูลที่วัดได้เพื่อตรวจสอบผลการใช้งาน
ในแง่ของคุณภาพผลิตภัณฑ์ ความสูงที่ปรับได้ของหัวกวนช่วยขจัดปัญหาการสะสมของวัสดุที่ด้านล่างและการผสมวัสดุชั้นบนที่ไม่เพียงพอ การกระจายขนาดอนุภาคของระบบอิมัลชันได้รับการปรับปรุงอย่างมีนัยสำคัญ โดยค่า D90 ของผลิตภัณฑ์ลดลงจากกว่า 15μm เหลือต่ำกว่า 4.8μm และความสม่ำเสมอของขนาดอนุภาคดีขึ้นกว่า 88% ระบบอิมัลชันที่เสถียรซึ่งเกิดจากการทำให้เป็นเนื้อเดียวกันแบบเฉือนสูงช่วยขจัดปัญหาการเกิดชั้นของผลิตภัณฑ์ได้อย่างมีประสิทธิภาพ การทดสอบความเสถียรในการจัดเก็บแสดงให้เห็นว่าผลิตภัณฑ์สามารถเก็บไว้ที่อุณหภูมิห้องได้นาน 12 เดือนโดยไม่มีการเกิดชั้นหรือการตกตะกอนที่เห็นได้ชัดเจน ซึ่งช่วยยืดอายุการเก็บรักษาผลิตภัณฑ์ได้อย่างมาก ในขณะเดียวกัน การออกแบบการกวนแบบปิดผนึกของอุปกรณ์ช่วยลดการนำอากาศเข้าได้ถึง 95% เมื่อเทียบกับอุปกรณ์แบบเปิดแบบดั้งเดิม และอัตราการกำจัดฟองอากาศสูงถึง 97% ผลิตภัณฑ์เคลือบที่ผลิตไม่มีข้อบกพร่องบนพื้นผิวที่เกิดจากฟองอากาศอีกต่อไป และอัตราการผ่านเกณฑ์เพิ่มขึ้นจาก 82% เป็น 97.5%
ในแง่ของประสิทธิภาพการผลิต การปรับความสูงที่ยืดหยุ่นของระบบยกด้วยลมช่วยลดเวลาในการกวนต่อวัสดุหนึ่งชุดจาก 2.5-3 ชั่วโมง เหลือ 40 นาที ซึ่งลดลงเกือบ 78% การออกแบบที่ปรับเปลี่ยนได้ของอุปกรณ์สำหรับข้อกำหนดของถังที่แตกต่างกันช่วยขจัดความจำเป็นในการถ่ายโอนวัสดุระหว่างอุปกรณ์ต่างๆ ประหยัดเวลาในการถ่ายโอนได้ประมาณ 20 นาทีต่อชุด ฟังก์ชันการทำอิมัลชันและการผสมแบบบูรณาการยังช่วยขจัดขั้นตอนหลังการประมวลผลอิสระ เช่น การกำจัดฟองอากาศ ความสามารถในการทำงานอย่างต่อเนื่องของอุปกรณ์รองรับการผลิตจำนวนมากในวงกว้าง และผลผลิตรายวันเพิ่มขึ้น 2.3 เท่าเมื่อเทียบกับกระบวนการแบบดั้งเดิม นอกจากนี้ ระบบยกด้วยลมยังช่วยลดความซับซ้อนในการทำความสะอาดอุปกรณ์—หลังการผลิต หัวกวนสามารถยกขึ้นไปยังความสูงคงที่เพื่อทำความสะอาดส่วนกลาง ลดเวลาในการทำความสะอาดลง 40%
ในแง่ของการควบคุมต้นทุน การลดเวลาในการทำอิมัลชันและการทำความสะอาดช่วยลดการใช้พลังงานของผลิตภัณฑ์ต่อหน่วยลง 35% ผลการทำอิมัลชันที่เสถียรช่วยหลีกเลี่ยงการสูญเสียวัสดุที่เกิดจากความผิดปกติในการทำอิมัลชัน ลดของเสียจากวัตถุดิบลงประมาณ 16% การกำจัดสารลดอิมัลชันทางเคมียังช่วยลดต้นทุนวัสดุเสริมอีกด้วย ส่วนประกอบลมที่ทนทานของอุปกรณ์มีอายุการใช้งานยาวนาน และการออกแบบแบบแยกส่วนช่วยอำนวยความสะดวกในการบำรุงรักษา ลดต้นทุนการบำรุงรักษาลง 25% เมื่อเทียบกับอุปกรณ์แบบคงที่แบบดั้งเดิม โครงสร้างแบบปิดผนึกยังช่วยลดการสูญเสียวัตถุดิบที่ระเหยง่าย ซึ่งช่วยเพิ่มประสิทธิภาพต้นทุนการดำเนินงานโดยรวม
ในแง่ของเสถียรภาพของกระบวนการ อุปกรณ์ติดตั้งระบบควบคุมอัจฉริยะที่ตรวจสอบและปรับพารามิเตอร์หลัก เช่น ความเร็วในการกวน ตำแหน่งการยก และอุณหภูมิแบบเรียลไทม์ ช่วงความผันผวนของพารามิเตอร์ถูกควบคุมภายใน ±2% ทำให้มั่นใจได้ถึงคุณภาพผลิตภัณฑ์ที่สอดคล้องกันระหว่างชุด อุปกรณ์ช่วยกวนผนังแบบขูด 360° ทำงานร่วมกับฟังก์ชันการยกเพื่อหลีกเลี่ยงเศษวัสดุบนผนังด้านในของถัง ซึ่งช่วยให้มั่นใจได้ถึงความสม่ำเสมอของผลิตภัณฑ์แต่ละชุด
การดำเนินงานระยะยาวและสรุปประสบการณ์
ในช่วงระยะเวลาทางสถิติปัจจุบัน อุปกรณ์อิมัลซิไฟเออร์แบบยกด้วยลมเกรดเคมีได้ทำงานอย่างต่อเนื่องและเสถียรมานานกว่า 8,000 ชั่วโมง โดยมีอัตราความล้มเหลวน้อยกว่า 1% ระบบลมใช้ส่วนประกอบนำเข้าที่มีความทนทานต่อการกัดกร่อนและการสึกหรอสูง ปรับให้เข้ากับสภาพแวดล้อมการทำงานที่รุนแรงของการผลิตสารเคมี การออกแบบแบบแยกส่วนของอุปกรณ์ช่วยอำนวยความสะดวกในการบำรุงรักษาและการเปลี่ยนชิ้นส่วนที่สึกหรอ และการสนับสนุนด้านเทคนิคระยะไกลตลอด 24 ชั่วโมงและบริการแก้ไขปัญหาในสถานที่ 48 ชั่วโมงของผู้จำหน่ายช่วยให้มั่นใจได้ถึงความต่อเนื่องของการผลิต
แนวทางปฏิบัติในการใช้งานแสดงให้เห็นว่าอุปกรณ์อิมัลซิไฟเออร์แบบยกด้วยลมเกรดเคมี ด้วยการปรับความสูงที่ยืดหยุ่น การทำให้เป็นเนื้อเดียวกันแบบเฉือนสูง และความสามารถในการกวนแบบปิดผนึก สามารถแก้ปัญหาทั่วไปในกระบวนการทำอิมัลชันทางเคมีแบบดั้งเดิมได้อย่างมีประสิทธิภาพ ด้วยการเพิ่มประสิทธิภาพความสม่ำเสมอในการผสมวัสดุและขจัดเศษฟองอากาศ ช่วยปรับปรุงคุณภาพและความเสถียรของผลิตภัณฑ์ ในเวลาเดียวกัน ช่วยลดรอบการผลิต ลดการใช้พลังงานและการสูญเสียวัสดุ และตระหนักถึงการปรับปรุงทั้งประสิทธิภาพการผลิตและผลประโยชน์ทางเศรษฐกิจ
สำหรับผู้ผลิตสารเคมี การเลือกอุปกรณ์อิมัลซิไฟเออร์ควรเชื่อมโยงอย่างใกล้ชิดกับลักษณะของผลิตภัณฑ์ คุณสมบัติของวัตถุดิบ และขนาดการผลิต ฟังก์ชันการยกด้วยลมเหมาะอย่างยิ่งสำหรับสถานการณ์การผลิตที่มีข้อกำหนดของถังหลายแบบและระดับวัสดุที่แตกต่างกัน การออกแบบพารามิเตอร์ที่ปรับแต่งเองและการทดสอบก่อนการทดสอบการใช้งานอย่างเข้มงวดเป็นกุญแจสำคัญในการรับรองการจับคู่ระหว่างอุปกรณ์และกระบวนการผลิต การทำงานที่เสถียรของอุปกรณ์นี้ไม่เพียงแต่ให้การรับประกันที่เชื่อถือได้สำหรับคุณภาพผลิตภัณฑ์ของผู้ผลิตเท่านั้น แต่ยังวางรากฐานที่มั่นคงสำหรับการยกระดับกระบวนการและการขยายผลิตภัณฑ์ในภายหลังอีกด้วย
ข้อความของคุณจะต้องอยู่ระหว่าง 20-3,000 ตัวอักษร!