Kimyasal Sınıf Emülsiyon Ekipmanı Uygulama Vaka İncelemesi
İnce kimyasal üretim alanında, emülsifiye sistemlerin kararlılığı ve homojenliği doğrudan ürün performansını, üretim verimliliğini ve genel işletme maliyetlerini belirler. Endüstriyel kaplama ve kimyasal ara ürün üretimi yapan bir üretici, emülsifikasyon sürecinde sürekli karşılaştığı zorluklar nedeniyle üretim hattının optimizasyonunu kısıtlamaktaydı. Kimyasal sınıf yüksek kesme vakumlu emülsiyon ekipmanının kullanıma alınması, bu sorunları etkili bir şekilde ele alarak üretim kalitesi ve verimliliğinde kapsamlı bir yükseltme sağladı.
Arka Plan: Emülsifikasyon Üretimindeki Süreç Çıkmazları
Üreticinin temel ürünleri arasında su bazlı endüstriyel kaplamalar ve yağ-su karışımlı kimyasal ara ürünler bulunmaktadır. Geleneksel üretim sürecinde, emülsifikasyon aşaması, birden fazla teknik darboğaza yol açan konvansiyonel karıştırma ekipmanlarına dayanıyordu. İlk olarak, geleneksel ekipmanın sağladığı kesme kuvveti yetersizdi, bu da malzeme parçacıklarının eksik dağılmasına neden oluyordu. Emülsifiye sistemin parçacık boyutu düzensizdi ve D90 değeri 15μm'nin üzerinde kalıyordu. Bu durum, nihai ürünün zayıf kararlılığı, depolama sırasında kolayca katmanlaşma ve partiler arasında tutarsız performans göstergeleri gibi doğrudan sorunlara yol açtı.
İkinci olarak, açık tip karıştırma süreci, malzemeye büyük miktarda hava sokarak çok sayıda mikro kabarcık oluşturuyordu. Kaplama ürünleri için, bu kabarcıklar film oluşumundan sonra iğne deliği ve portakal kabuğu gibi yüzey kusurlarına neden olarak ürün uygunluk oranlarını düşürüyordu. Kimyasal ara ürünler için, kabarcık kalıntıları sonraki reaksiyon süreçlerinin doğruluğunu etkileyerek süreç kontrolünün zorluğunu artırıyordu. Ayrıca, geleneksel emülsifikasyon süreci uzun karıştırma süresi gerektiriyordu—her bir malzeme partisi emülsifikasyonu tamamlamak için 2,5 ila 3 saat sürüyordu ve köpük giderme gibi son işlem prosedürleri gerektiriyordu, bu da düşük üretim verimliliğine ve yüksek enerji tüketimine yol açıyordu.
Ayrıca, üretim sürecinde kullanılan hammaddeler, geleneksel karıştırma etkisi altında kolayca emülsifikasyon anormalliklerini tetikleyen eser miktarda yüzey aktif maddeler ve katı parçacıklar içeriyordu. Kararlı emülsifiye katmanların oluşumu sadece malzeme kaybını artırmakla kalmıyor, aynı zamanda ek kimyasal emülsiyon gidericiler gerektiriyordu, bu da üretim maliyetlerini artırıyor ve ürün saflığına potansiyel riskler getiriyordu.
Çözüm: Kimyasal Sınıf Emülsiyon Ekipmanının Tanıtımı ve Uygulanması
Yukarıdaki sorunları çözmek için, üretici, özelleştirilmiş parametrelere sahip bir kimyasal sınıf yüksek kesme vakumlu emülsiyon ekipmanı seçti. Bu ekipman, yüksek kesme homojenleştirme, vakum gaz giderme ve akıllı sıcaklık kontrol fonksiyonlarını entegre eder ve kimyasal üretimin korozyon direnci ve temizlik gereksinimlerini karşılamak için 304 paslanmaz çelikten imal edilmiştir. Temel tasarım özellikleri arasında, malzeme parçacıklarını mikron seviyesine hatta nanometre seviyesine kadar parçalamak için güçlü kesme kuvveti oluşturabilen, 0,1 mm'ye kadar ayarlanabilir bir boşluğa sahip çift katmanlı bir stator-rotor yapısı bulunur.
Resmi devreye almadan önce, ekipman tedarikçisi, üreticinin gerçek hammaddelerini kullanarak üç tur süreç simülasyon testi gerçekleştirdi ve karıştırma hızı, vakum derecesi ve sıcaklık gibi temel parametreleri optimize etti. Test sonuçları, vakum derecesi -0,092MPa ila -0,095MPa arasında tutulduğunda, karıştırma hızı yüksek kesme homojenleştirmesi için 8000rpm'ye ayarlandığında ve sıcaklık 35±2℃'de kontrol edildiğinde, emülsifikasyon etkisinin en iyi olduğunu gösterdi. Bu test verilerine dayanarak, ekipman profesyonel mühendisler tarafından yerinde kurulum ve devreye alma işleminden sonra resmi olarak üretime alındı.
Sonuçlar: Üretim Performansında Kapsamlı İyileşme
Yeni emülsiyon ekipmanının işletmeye alınmasından sonra, üreticinin üretim süreci, ölçülebilir verilerle uygulamanın etkisini doğrulayan, çoklu boyutlarda önemli iyileştirmeler sağladı.
Ürün kalitesi açısından, emülsifiye sistemin parçacık boyutu dağılımı önemli ölçüde optimize edildi. Ürünün D90 değeri 15μm'den 5μm'nin altına düşürüldü ve parçacık boyutu homojenliği %85'ten fazla iyileştirildi. Yüksek kesme homojenleştirme ile oluşturulan kararlı emülsifiye sistem, ürün katmanlaşması sorununu etkili bir şekilde ortadan kaldırdı. Depolama kararlılık testi, ürünün oda sıcaklığında 12 ay boyunca belirgin bir katmanlaşma veya çökelti olmadan saklanabileceğini gösterdi, bu da ürün raf ömrünü önemli ölçüde uzattı. Aynı zamanda, emülsifikasyon süresince vakum ortamı hava girişini tamamen önledi ve kabarcık giderme oranı %98'in üzerine çıktı. Üretilen kaplama ürünleri artık kabarcıkların neden olduğu yüzey kusurlarına sahip değildi ve uygunluk oranı %82'den %97'ye yükseldi.
Üretim verimliliği açısından, malzeme başına emülsifikasyon süresi 2,5-3 saatten 45 dakikaya düşürüldü, bu da yaklaşık %75'lik bir azalma sağladı. Ekipman, emülsifikasyon, gaz giderme ve homojenleştirme fonksiyonlarını entegre ederek, köpük giderme gibi bağımsız son işlem prosedürlerine olan ihtiyacı ortadan kaldırır. Bu sadece üretim süresinden tasarruf sağlamakla kalmıyor, aynı zamanda son işlem aşamasındaki işgücü girdisini de azaltıyor. Ekipmanın sürekli çalışma yeteneği ayrıca büyük ölçekli seri üretimi destekler ve günlük çıktı, geleneksel süreçle karşılaştırıldığında 2,2 kat artırılmıştır.
Maliyet kontrolü açısından, emülsifikasyon süresindeki azalma ve süreç akışının optimizasyonu, birim ürün başına enerji tüketimini %32 oranında azaltmıştır. Kararlı emülsifikasyon etkisi, emülsifikasyon anormalliklerinden kaynaklanan malzeme kaybını önleyerek hammadde israfını yaklaşık %15 oranında azaltır. Ayrıca, kimyasal emülsiyon gidericilere olan ihtiyaç ortadan kaldırılır, bu da yardımcı malzeme maliyetlerini daha da düşürür. Ekipmanın kapalı yapısı ve kolay temizlenebilir tasarımı, ekipman temizliğinin zaman ve işçilik maliyetini de düşürerek genel işletme maliyetlerini düşürür.
Süreç kararlılığı açısından, ekipman, sıcaklık, vakum derecesi ve karıştırma hızı gibi temel parametreleri gerçek zamanlı olarak doğru bir şekilde izleyip ayarlayabilen akıllı bir kontrol sistemi ile donatılmıştır. Parametre dalgalanma aralığı ±%2 içinde kontrol edilerek partiler arasında tutarlı ürün kalitesi sağlanır. 360° kazıma duvar karıştırma cihazı, ekipmanın iç duvarında malzeme kalıntısını önleyerek her bir ürün partisinin homojenliğini daha da sağlar.
Uzun Süreli Çalışma ve Deneyim Özeti
Mevcut istatistiksel dönem itibarıyla, kimyasal sınıf emülsiyon ekipmanı 8.000 saatten fazla kesintisiz ve istikrarlı bir şekilde çalışmakta olup, arıza oranı %1'den azdır. Ekipmanın modüler tasarımı, aşınan parçaların bakımını ve değiştirilmesini kolaylaştırır ve tedarikçinin 24 saat uzaktan teknik desteği ve 48 saat yerinde sorun giderme hizmeti, üretimin sürekliliğini sağlar.
Uygulama pratiği, yüksek kesme kuvveti, vakum gaz giderme ve akıllı kontrol yeteneklerine sahip kimyasal sınıf emülsiyon ekipmanının, geleneksel kimyasal emülsifikasyon süreçlerindeki yaygın sorunları etkili bir şekilde çözebileceğini göstermektedir. Emülsifiye sistemin parçacık boyutu dağılımını optimize ederek ve kabarcık kalıntılarını ortadan kaldırarak, ürün kalitesini ve kararlılığını artırır. Aynı zamanda, üretim döngülerini kısaltır, enerji tüketimini ve malzeme kaybını azaltır ve üretim verimliliğinin ve ekonomik faydaların ikili iyileşmesini gerçekleştirir.
Kimyasal üreticiler için, emülsiyon ekipmanı seçimi, ürün özellikleri, hammadde özellikleri ve üretim ölçeği ile yakından birleştirilmelidir. Özelleştirilmiş parametre tasarımı ve sıkı ön devreye alma testleri, ekipman ve üretim süreçleri arasındaki eşleşmeyi sağlamanın anahtarıdır. Bu ekipmanın istikrarlı çalışması, sadece üreticinin ürün kalitesi için güvenilir bir garanti sağlamakla kalmıyor, aynı zamanda sonraki süreç yükseltmeleri ve ürün genişlemesi için sağlam bir temel oluşturuyor.