Nghiên cứu trường hợp ứng dụng thiết bị ẩm bột nâng khí nén
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.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 cố định 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, cấu trúc cố định của thiết bị truyền thống làm cho việc điều chỉnh chiều cao xáo trộn theo mức vật liệu khó khăn,dẫn đến sự trộn vật liệu không đầy đủ ở các lớp dưới và trênHơn nữa, 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 bề mặt và các hạt rắn.Vị trí hỗn hợp cố định của thiết bị thông thường dễ dàng gây ra sự tích tụ của các hạt rắn ở đáySự 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 phẩmTrong khi đó, việc làm sạch sau khi sản xuất là khó khăn do cấu trúc cố định, kéo dài khoảng thời gian giữa các lô.
Giải pháp: Việc giới thiệu và áp dụng thiết bị ẩm ướt nâng khí nén
Để giải quyết các vấn đề trên, nhà sản xuất đã chọn một thiết bị ẩm ướt nâng cao khí khí hóa học với các thông số tùy chỉnh.homogenization cắt cao, và chức năng xáo trộn kín, với một cơ thể được chế tạo từ thép không gỉ 304 để đáp ứng các yêu cầu chống ăn mòn và sạch sẽ của sản xuất hóa học.Ưu điểm chính của nó nằm trong hệ thống nâng khí, cho phép điều chỉnh không bước của chiều cao đầu khuấy trong phạm vi 0-800mm,thích nghi với các thông số kỹ thuật thùng vật liệu khác nhau và thay đổi mức vật liệu trong quá trình nhũ hóa.
Thiết bị được trang bị cấu trúc stator-rotor cắt cao với khoảng cách điều chỉnh 0,15mm,có khả năng tạo ra một tốc độ tuyến tính lên đến 26m/s để phá vỡ các hạt vật liệu thành các kích cỡ đồng đều ở mức micronHệ thống nâng khí nén áp dụng thiết kế ổ đĩa hai xi lanh, đảm bảo độ chính xác nâng và định vị ổn định trong vòng ± 1mm, tránh trộn không đồng đều do độ lệch vị trí.Trước khi được đưa vào sử dụng chính thức, nhà cung cấp thiết bị đã tiến hành ba vòng thử nghiệm mô phỏng quy trình sử dụng nguyên liệu thô thực tế của nhà sản xuất, tối ưu hóa các thông số quan trọng như tốc độ xáo trộn, tần suất nâng,và thời gian khuấyKết quả thử nghiệm cho thấy khi tốc độ xáo trộn được thiết lập thành 7500rpm, tần suất nâng được điều chỉnh một lần mỗi 5 phút và nhiệt độ được kiểm soát ở 38±2 °C,hiệu ứng nhũ hóa là tối ưuDựa 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 ẩm ướt nâng khí mới được đưa vào hoạt động, quy trình sản xuất của nhà sản xuất đạt được những cải tiến đáng kể trong nhiều kích thước,với dữ liệu đo lường xác minh hiệu ứng ứng.
Về chất lượng sản phẩm, chiều cao điều chỉnh của đầu khuấy trộn loại bỏ sự tích tụ vật liệu ở đáy và trộn không đầy đủ các vật liệu lớp trên.Phân phối kích thước hạt của hệ thống nhũ hóa đã được tối ưu hóa đáng kể, với giá trị D90 của sản phẩm giảm từ trên 15μm xuống dưới 4,8μm và sự đồng nhất kích thước hạt được cải thiện hơn 88%.Hệ thống nhũ hóa ổn định được hình thành bởi đồng hóa cắt cao đã loại bỏ hiệu quả sự phân mảnh sản phẩmCác thử nghiệm 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 ràng, kéo dài đáng kể thời gian sử dụng sản phẩm.thiết kế xáo trộn kín của thiết bị giảm 95% không khí nhập so với thiết bị loại mở truyền thống, và tỷ lệ loại bỏ bong bóng đạt hơn 97%. các sản phẩm sơn được sản xuất không còn có khiếm khuyết bề mặt do bong bóng gây ra và tỷ lệ đủ điều kiện tăng từ 82% lên 97,5%.
Về hiệu quả sản xuất, việc điều chỉnh chiều cao linh hoạt của hệ thống nâng khí nén đã rút ngắn thời gian xáo trộn mỗi lô vật liệu từ 2,5-3 giờ xuống còn 40 phút,giảm gần 78%Thiết kế thích nghi của thiết bị cho các thông số kỹ thuật thùng khác nhau loại bỏ nhu cầu chuyển vật liệu giữa các thiết bị khác nhau, tiết kiệm thời gian chuyển khoảng 20 phút mỗi lô.Các chức năng pha trộn và pha trộn tích hợp cũng loại bỏ các quy trình sau chế biến độc lập như làm sạch bọt đứngKhả năng hoạt động liên tục của thiết bị hỗ trợ sản xuất hàng loạt quy mô lớn, và sản lượng hàng ngày được tăng 2,3 lần so với quy trình truyền thống.hệ thống nâng khí nén đơn giản hóa việc làm sạch thiết bị sau khi sản xuất, đầu khuấy có thể được nâng lên một chiều cao cố định để làm sạch tập trung, giảm thời gian làm sạch bằng 40%.
Về mặt kiểm soát chi phí, giảm thời gian nhũ hóa và làm sạch đã làm giảm tiêu thụ năng lượng sản phẩm đơn vị 35%.Hiệu ứng nhũ hóa ổn định tránh mất vật liệu do dị tật nhũ hóa, làm giảm chất thải nguyên liệu thô khoảng 16%. việc loại bỏ các chất khử bột hóa học đã làm giảm chi phí vật liệu phụ trợ. các thành phần khí quyển bền của thiết bị có tuổi thọ lâu dài,và thiết kế mô-đun tạo điều kiện bảo trì dễ dàng, giảm chi phí bảo trì 25% so với thiết bị cố định truyền thống.
Về tính ổn định của quá trình, thiết bị được trang bị hệ thống điều khiển thông minh theo dõi và điều chỉnh chính xác các thông số chính như tốc độ xáo trộn, vị trí nâng,và nhiệt 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 hỗ trợ xáo trộn tường cạo 360 ° hợp tác với chức năng nâng để tránh dư lượng vật liệu trên tường bên trong thùng, tiếp tục đảm bảo sự đồng nhất của mỗi lô sản phẩm.
Tóm tắt hoạt động và kinh nghiệm lâu dài
Tính đến giai đoạn thống kê hiện tại, thiết bị ẩm bột nhấc khí khí chất hóa học đã hoạt động ổn định liên tục trong hơn 8.000 giờ, với tỷ lệ thất bại dưới 1%.Hệ thống khí nén sử dụng các thành phần nhập khẩu có khả năng chống ăn mòn và chống mòn mạnh, thích nghi với môi trường làm việc khắc nghiệt của sản xuất hóa chất.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 hành ứng dụng cho thấy thiết bị ẩm bột nhấc khí khí chất hóa học, với khả năng điều chỉnh chiều cao linh hoạt, đồng hóa cắt cao và khả năng khuấy kín,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 đồng nhất trộn vật liệu và loại bỏ 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.Chức năng nâng khí đặc biệt phù hợp với các kịch bản sản xuất với nhiều thông số kỹ thuật thùng và mức vật liệu biến đổiThiết kế tham số tùy chỉnh và kiểm tra trước khi đưa vào sử dụng nghiêm ngặt 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.
