Nghiên cứu trường hợp ứng dụng thiết bị ẩm bột hóa học
Trong lĩnh vực sản xuất hóa chất mịn, sự ổn định và đồng nhất của các hệ thống nhũ hóa trực tiếp quyết định hiệu suất sản phẩm, hiệu quả sản xuất và chi phí hoạt động tổng thể.Một nhà sản xuất sản xuất sơn công nghiệp và các chất trung gian hóa học đã từng phải đối mặt với những thách thức liên tục trong quá trình nhũ hóa của mình, hạn chế việc tối ưu hóa dây chuyền sản xuất của nó. Việc giới thiệu các thiết bị pha trộn chân không cắt cao cấp hóa học đã giải quyết hiệu quả các điểm đau này,đạt được một nâng cao toàn diện về chất lượng và hiệu quả sản xuất.
Bối cảnh: Các vấn đề về quy trình trong sản xuất nhũ hóa
Các sản phẩm cốt lõi của nhà sản xuất bao gồm sơn công nghiệp dựa trên nước và các chất trung gian hóa học hỗn hợp dầu và nước.giai đoạn nhũ hóa dựa trên thiết bị xáo trộn thông thường, dẫn đến nhiều nút thắt kỹ thuật. Thứ nhất, lực cắt được cung cấp bởi các thiết bị truyền thống là không đủ, dẫn đến sự phân tán không đầy đủ của các hạt vật liệu.Kích thước hạt của hệ thống nhũ hóa là không đồng đềuĐiều này trực tiếp gây ra các vấn đề như sự ổn định kém của sản phẩm cuối cùng, dễ dàng phân mảnh trong quá trình lưu trữ,và các chỉ số hiệu suất không nhất quán giữa các lô.
Thứ hai, quá trình xáo trộn kiểu mở đã đưa một lượng lớn không khí vào vật liệu, tạo thành nhiều bong bóng vi mô.Những bong bóng này sẽ gây ra các khiếm khuyết bề mặt như lỗ chân và vỏ cam sau khi hình thành phimĐối với các chất trung gian hóa học, dư lượng bong bóng ảnh hưởng đến độ chính xác của các quá trình phản ứng tiếp theo, làm tăng khó kiểm soát quá trình.quá trình nhũ hóa truyền thống đòi hỏi thời gian xáo trộn dài mỗi lô vật liệu mất 2.5 đến 3 giờ để hoàn thành tinh dịch, và các quy trình sau chế biến như làm sạch bọt đứng là cần thiết, dẫn đến hiệu quả sản xuất thấp và tiêu thụ năng lượng cao.
Hơn nữa, các nguyên liệu thô được sử dụng trong quá trình sản xuất có chứa lượng nhỏ các chất hoạt tính bề mặt và các hạt rắn,dễ dàng gây ra bất thường emulsification dưới tác động của xáo trộn thông thườngViệc hình thành các lớp nhũ hóa ổn định không chỉ làm tăng sự mất mát vật liệu mà còn yêu cầu các chất khử nhũ hóa học bổ sung,làm tăng chi phí sản xuất và gây ra các rủi ro tiềm ẩn đối với độ tinh khiết của sản phẩm.
Giải pháp: Việc giới thiệu và áp dụng thiết bị ức chế hóa học
Để giải quyết các vấn đề trên, nhà sản xuất đã chọn một thiết bị ẩm ướt chân không cắt cao cấp hóa học với các thông số tùy chỉnh.tháo không khí chân không, và chức năng điều khiển nhiệt độ thông minh, và được chế tạo bằng thép không gỉ 304 để đáp ứng các yêu cầu chống ăn mòn và sạch sẽ của sản xuất hóa học.Các điểm nổi bật thiết kế cốt lõi của nó bao gồm một cấu trúc stator-rotor hai lớp với khoảng cách điều chỉnh 0.1mm, có thể tạo ra tốc độ tuyến tính lên đến 28m / s, tạo ra lực cắt mạnh để phá vỡ các hạt vật liệu thành kích thước micron thậm chí ở cấp độ nanometer.
Trước khi đưa vào sử dụng chính thức, nhà cung cấp thiết bị đã tiến hành ba vòng thử nghiệm mô phỏng quy trình bằng cách sử dụng nguyên liệu thô thực tế của nhà sản xuất, tối ưu hóa các thông số chính như tốc độ xáo trộn,mức độ chân khôngKết quả thử nghiệm cho thấy khi mức độ chân không được duy trì ở -0,092MPa đến -0,095MPa, tốc độ xáo trộn được thiết lập ở 8000rpm để đồng nhất cắt cao,và nhiệt độ được kiểm soát ở 35±2°CDựa trên dữ liệu thử nghiệm này, thiết bị đã chính thức được đưa vào sản xuất sau khi lắp đặt tại chỗ và đưa vào sử dụng bởi các kỹ sư chuyên nghiệp.
Kết quả: Cải thiện toàn diện hiệu suất sản xuất
Sau khi thiết bị nhũ hóa mới được đưa vào hoạt động, quy trình sản xuất của nhà sản xuất đạt được những cải tiến đáng kể trong nhiều chiều.với dữ liệu đo lường xác minh hiệu ứng ứng.
Về chất lượng sản phẩm, sự phân bố kích thước hạt của hệ thống nhũ hóa được tối ưu hóa đáng kể.và sự đồng nhất kích thước hạt được cải thiện hơn 85%Hệ thống nhũ hóa ổn định được hình thành bởi đồng hóa cắt cao đã loại bỏ hiệu quả vấn đề của sản phẩm.Xét nghiệm độ ổn định lưu trữ cho thấy sản phẩm có thể được lưu trữ ở nhiệt độ phòng trong 12 tháng mà không có sự phân mảnh hoặc mưa rõ ràngĐồng thời, môi trường chân không trong quá trình nhũ hóa hoàn toàn tránh không khí được đưa vào,và tỷ lệ loại bỏ bong bóng đạt hơn 98%Các sản phẩm sơn được sản xuất không còn có khiếm khuyết bề mặt do bong bóng và tỷ lệ đủ điều kiện tăng từ 82% lên 97%.
Về hiệu quả sản xuất, thời gian nhũ hóa mỗi lô vật liệu đã được rút ngắn từ 2,5-3 giờ xuống còn 45 phút, giảm gần 75%.khử khí, và các chức năng đồng nhất, loại bỏ sự cần thiết của các quy trình sau chế biến độc lập như làm sạch bọt.Điều này không chỉ tiết kiệm thời gian sản xuất mà còn giảm nguồn lao động trong giai đoạn sau chế biếnKhả năng hoạt động liên tục của thiết bị cũng hỗ trợ sản xuất hàng loạt quy mô lớn, và sản lượng hàng ngày tăng 2,2 lần so với quy trình truyền thống.
Về việc kiểm soát chi phí, việc giảm thời gian nhũ hóa và tối ưu hóa luồng quy trình đã làm giảm mức tiêu thụ năng lượng 32% cho mỗi đơn vị sản phẩm.Hiệu ứng nhũ hóa ổn định tránh mất vật liệu do dị thường nhũ hóa, giảm khoảng 15% chất liệu thô; Ngoài ra, sự cần thiết của chất khử bột hóa học được loại bỏ, giảm thêm chi phí vật liệu phụ trợ.Cấu trúc kín của thiết bị và thiết kế dễ làm sạch cũng giảm thời gian và chi phí lao động để làm sạch thiết bị, giảm chi phí hoạt động tổng thể.
Về tính ổn định của quá trình, thiết bị được trang bị hệ thống điều khiển thông minh có thể theo dõi và điều chỉnh chính xác các thông số chính như nhiệt độ, mức độ chân không,và chuyển động tốc độ trong thời gian thựcPhạm vi biến động tham số được kiểm soát trong phạm vi ± 2%, đảm bảo chất lượng sản phẩm nhất quán giữa các lô.Thiết bị xáo trộn tường cạo 360 ° tránh dư lượng vật liệu trên tường bên trong của thiết bị, tiếp tục đảm bảo sự đồng nhất của mỗi lô sản phẩm.
Tóm tắt hoạt động và kinh nghiệm lâu dài
Tính đến thời kỳ thống kê hiện tại, thiết bị bột nhũ hóa chất đã hoạt động ổn định liên tục trong hơn 8.000 giờ, với tỷ lệ thất bại dưới 1%.Thiết kế mô-đun của thiết bị tạo điều kiện cho việc bảo trì và thay thế các bộ phận mòn, và hỗ trợ kỹ thuật từ xa 24 giờ của nhà cung cấp và dịch vụ khắc phục sự cố tại chỗ 48 giờ đảm bảo tính liên tục của sản xuất.
Thực tiễn ứng dụng cho thấy thiết bị xịt kim loại có lực cắt cao, thổi không chân không,và khả năng điều khiển thông minh có thể giải quyết hiệu quả các vấn đề phổ biến trong các quy trình nhũ hóa hóa học truyền thốngBằng cách tối ưu hóa sự phân bố kích thước hạt của hệ thống nhũ hóa và loại bỏ các dư lượng bong bóng, nó cải thiện chất lượng sản phẩm và sự ổn định.Giảm tiêu thụ năng lượng và mất vật liệu, và nhận ra sự cải thiện gấp đôi về hiệu quả sản xuất và lợi ích kinh tế.
Đối với các nhà sản xuất hóa chất, việc lựa chọn thiết bị nhũ hóa nên được kết hợp chặt chẽ với đặc điểm sản phẩm, tính chất nguyên liệu thô và quy mô sản xuất.Thiết kế tham số tùy chỉnh và kiểm tra nghiêm ngặt trước khi đưa vào sử dụng là chìa khóa để đảm bảo sự phù hợp giữa thiết bị và quy trình sản xuất. 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.
