Cara mengelakkan turun naik overheating dan modulus tempatan (nilai m) semasa pengeluaran Modulus (m): 3.4 ± 0.1 silikat natrium serbuk ?
1. Gambaran keseluruhan proses pengeluaran natrium silikon serbuk dan kesan turun naik modulus
Natrium silikat serbuk, sebagai produk kimia silikon bukan organik yang penting, dibuat dari kaca air cair melalui pengeringan, penyemburan dan proses lain. Mengambil Tongxiang Hengli Chemical Co., Ltd sebagai contoh, model hlnap-4 natrium serbuk segera mempunyai ciri-ciri modulus 3.4 ± 0.1 dan kandungan silikon dioksida 61.0-65.0%, yang digunakan secara meluas dalam detergen, aditif pengeringan simen yang cepat dan lain-lain. Dalam proses pengeluaran, modulus (nilai m) adalah penunjuk utama untuk mengukur prestasi produk. Ia adalah nisbah jumlah silikon dioksida kepada natrium oksida, yang secara langsung memberi kesan kepada kelarutan dan sifat simen produk. Pemanasan tempatan adalah salah satu faktor penting yang menyebabkan turun naik modulus. Sekiranya suhu tempatan terlalu tinggi semasa proses pengeluaran, ia akan mempercepatkan tindak balas polikondensasi larutan silikat natrium, mengubah tahap pempolimeran silikon dioksida, dan kemudian menyebabkan modulus menyimpang dari nilai sasaran 3.4 ± 0.1, yang mempengaruhi kestabilan dan konsisten kualiti produk. Oleh itu, mengkaji bagaimana untuk mengelakkan turun naik modulus yang disebabkan oleh terlalu panas tempatan adalah sangat penting untuk meningkatkan kualiti pengeluaran natrium silikat serbuk.
2. Analisis penyebab pemanasan tempatan dalam pengeluaran silikat natrium bubuk
(I) Pengaruh peralatan proses pengeringan
Dalam proses pengeringan natrium silikat serbuk, peralatan yang biasa digunakan seperti menara pengeringan semburan dan pengering katil fluidized, jika reka bentuk peralatan tidak masuk akal atau parameter operasi tidak ditetapkan secara tidak wajar, ia mudah menyebabkan pengagihan bahan -bahan yang tidak sekata di ruang pengeringan, pengumpulan bahan di kawasan tempatan atau masa kediaman yang berlebihan, dengan itu menyebabkan overhing overhing. Sebagai contoh, jika pengabut menara pengeringan semburan mempunyai kesan atomisasi yang lemah dan pengedaran saiz titisan yang tidak sekata, titisan yang lebih besar jatuh dengan cepat di menara pengeringan dan boleh mencapai bahagian bawah menara sebelum dikeringkan sepenuhnya, sementara titisan yang lebih kecil mungkin tinggal di kawasan suhu yang tinggi untuk terlalu lama, mengakibatkan overhed tempatan. Di samping itu, kadar aliran yang tidak sekata dan pengagihan suhu medium pengeringan (seperti udara panas) juga akan menyebabkan pemanasan yang tidak sekata dari pelbagai bahagian bahan, mengakibatkan terlalu panas tempatan.
(Ii) Pengaruh ciri -ciri bahan dan proses pemprosesan
Oleh kerana bahan mentah untuk pengeluaran natrium silikat serbuk, kepekatan, kelikatan dan ciri -ciri lain kaca cair akan menjejaskan pemindahan haba dan massa semasa proses pengeringan. Apabila kepekatan kaca air cair terlalu tinggi dan kelikatannya besar, pengabosan titisan meningkat semasa proses pengeringan semburan, dan mudah untuk membentuk titisan yang lebih besar atau filem cecair, yang menjadikannya sukar untuk menguap air dalaman, dan haba terkumpul di dalamnya, menyebabkan terlalu panas. Pada masa yang sama, semasa pretreatment bahan mentah, jika pengadukan tidak sekata, ia boleh menyebabkan perbezaan kepekatan tempatan dalam bahan, dan kawasan penentuan tinggi lebih cenderung terlalu panas kerana pemindahan haba yang lemah semasa pengeringan.
(Iii) Pengaruh parameter kawalan proses pengeluaran
Jika parameter kawalan dalam proses pengeluaran, seperti suhu pengeringan, kadar suapan, masa pengeringan, dan lain -lain, ditetapkan tidak munasabah atau kawalan tidak stabil, ia juga akan menyebabkan terlalu panas tempatan. Sebagai contoh, apabila suhu pengeringan terlalu tinggi dan kelajuan makanan terlalu perlahan, bahan tetap dalam persekitaran suhu tinggi terlalu lama dan terdedah kepada terlalu panas; Walaupun kelajuan makanan terlalu cepat, bahan itu mungkin tidak dikeringkan sepenuhnya dalam masa, yang bukan sahaja mempengaruhi kandungan kelembapan produk, tetapi juga boleh menyebabkan terlalu panas tempatan disebabkan pemanasan berterusan beberapa bahan semasa pemprosesan berikutnya. Di samping itu, jika terdapat masalah dengan kedudukan pemasangan dan ketepatan sensor suhu, ia mungkin tidak dapat memantau perubahan suhu di kawasan setempat dengan tepat, mengakibatkan sistem kawalan tidak dapat menyesuaikan diri dalam masa, sehingga menyebabkan terlalu panas tempatan.
3. Langkah -langkah teknikal utama untuk mengelakkan turun naik modulus yang disebabkan oleh terlalu panas tempatan
(I) Mengoptimumkan struktur dan parameter operasi peralatan pengeringan
Pengoptimuman Menara Pengeringan Semburan
Gunakan jenis pengabut yang baru, seperti pengabut komposit yang menggabungkan pengabut sentrifugal dengan pengabut aliran udara, untuk meningkatkan keseragaman saiz titisan. Pengabut centrifugal dapat mengawal saiz titisan dengan menyesuaikan kelajuan, sementara pengabut aliran udara dapat melakukan pengabosan sekunder pada titisan yang lebih besar, menjadikan pengedaran saiz titisan lebih pekat dan mengurangkan overheating tempatan yang disebabkan oleh saiz titisan yang tidak sekata. Sebagai contoh, dalam amalan pengeluaran Tongxiang Hengli Chemical Co., Ltd, dengan memperkenalkan pengabut komposit, perkadaran pengedaran saiz titisan dalam lingkungan 50-150μm meningkat kepada lebih daripada 85%, dengan ketara meningkatkan keseragaman proses pengeringan.
Mengoptimumkan struktur dalaman menara pengeringan, seperti menetapkan plat panduan atau pengedar di menara untuk membimbing udara panas untuk diedarkan secara merata dan mengelakkan arus eddy atau kawasan berkelajuan tinggi tempatan. Plat panduan boleh membuat aliran udara panas ke bawah dalam bentuk lingkaran, meningkatkan masa hubungan dan keseragaman antara udara panas dan bahan, dan mengurangkan lekatan bahan ke dinding menara, mengurangkan risiko terlalu panas tempatan.
Dengan munasabah menetapkan kedudukan salur masuk udara dan outlet menara pengeringan untuk memastikan aliran udara panas yang lancar dan mengelakkan sudut mati. Saluran udara boleh diedarkan secara anulus supaya udara panas memasuki secara merata dari semua sisi menara, dan saluran udara ditetapkan di pusat bawah menara untuk memastikan bahawa gas ekzos dilepaskan dalam masa dan mengekalkan kestabilan aliran udara di menara.
Pengoptimuman pengering katil yang dicairkan
Reka bentuk struktur katil fluidized yang sesuai, seperti katil berbilang lapisan atau katil yang dipanaskan secara dalaman. Katil berbilang lapisan boleh membuat bahan kering di lapisan yang berbeza pada gilirannya. Setiap lapisan ditetapkan dengan parameter suhu dan aliran udara yang berbeza untuk mencapai pengeringan kecerunan dan mengelakkan terlalu panas bahan disebabkan oleh masa kediaman yang panjang dalam satu lapisan. Katil yang dipanaskan secara dalaman menetapkan unsur pemanasan seperti paip haba atau gegelung stim di lapisan katil untuk memindahkan haba terus ke bahan, meningkatkan kecekapan pemindahan haba, mengurangkan jumlah udara panas, mengurangkan penggunaan tenaga dan kemungkinan terlalu panas.
Mengoptimumkan plat pengedaran aliran udara dari katil fluidized untuk memastikan aliran udara melepasi lapisan katil secara merata. Kadar pembukaan, saiz apertur dan mod pengedaran plat pengedaran aliran udara secara langsung mempengaruhi keseragaman aliran udara. Plat berliang atau plat pengedaran berbentuk kon boleh digunakan untuk membuat aliran udara secara merata diagihkan di bahagian bawah lapisan katil untuk mengelakkan penyaluran atau fenomena katil mati bahan, dengan itu mengurangkan terlalu panas tempatan.
(Ii) mengukuhkan kawalan harta benda dan pretreatment
Pengoptimuman kepekatan bahan mentah dan kelikatan
Strictly mengawal kepekatan kaca air cair dan menyesuaikan kepekatan ke julat yang sesuai mengikut keperluan proses pengeringan. Secara umumnya, kepekatan kaca air cair yang sesuai untuk pengeringan semburan adalah 30 - 40 ° bé. Di dalam julat kepekatan ini, kesan pengabosan titisan adalah lebih baik, kadar penyejatan air adalah sederhana, dan berlakunya pemanasan berlebihan tempatan dapat dikurangkan. Jika kepekatan terlalu tinggi, ia boleh diselaraskan dengan mencairkan dengan air; Jika kepekatan terlalu rendah, ia perlu tertumpu.
Kelikatan kaca air cecair dapat dikurangkan dengan menambahkan jumlah penyebaran atau surfaktan yang sesuai. Penyebaran seperti natrium hexametaphosphate boleh diserap pada permukaan zarah silikat natrium untuk mencegah aglomerasi zarah, mengurangkan kelikatan sistem, dan meningkatkan prestasi atomisasi. Surfaktan seperti natrium dodecylbenzene sulfonat dapat mengurangkan ketegangan permukaan cecair, menjadikannya lebih mudah untuk titisan untuk diatasi menjadi zarah halus, meningkatkan kecekapan pengeringan dan mengurangkan pengumpulan haba.
Menguatkan bahan kacau dan pencampuran
Semasa penyimpanan dan pengangkutan bahan mentah, peralatan pengadukan kecekapan tinggi, seperti kaedah penggabungan gabungan yang menggabungkan pengaduk sauh dan pengaduk kipas, digunakan untuk memastikan bahan-bahan itu diaduk sama rata dan mengelakkan perbezaan kepekatan tempatan. Agitator anchor boleh mengeluarkan deposit bahan di bahagian bawah dan dinding tangki, manakala penggerak kipas dapat menghasilkan aliran paksi yang kuat, supaya bahan membentuk aliran peredaran dalam tangki dan meningkatkan keseragaman pencampuran.
Untuk pengeluaran berskala besar, pengadun statik boleh ditetapkan pada saluran paip yang menyampaikan untuk meningkatkan lagi pencampuran bahan. Pengadun statik terdiri daripada satu siri elemen pencampuran tetap. Bahan ini terus dibahagikan dan dikombinasikan ketika melewati untuk mencapai pencampuran seragam, memastikan konsistensi ciri -ciri bahan yang memasuki peralatan pengeringan, dan mengurangkan terlalu panas yang disebabkan oleh bahan -bahan yang tidak sekata.
(Iii) Kawalan tepat mengenai parameter proses pengeluaran
Kawalan tepat suhu pengeringan
Mengamalkan sistem kawalan suhu maju, seperti sistem kawalan PID kabur berdasarkan PLC, untuk mencapai pemantauan masa nyata dan penyesuaian tepat suhu pengeringan. Sediakan pelbagai sensor suhu di kawasan yang berbeza dari menara pengeringan, seperti di salur masuk udara, tengah badan menara, saluran udara, dan lain -lain, untuk mengumpul data suhu dalam masa nyata dan menghantar data ke pengawal PLC. Pengawal secara automatik menyesuaikan kuasa elemen pemanasan atau kadar aliran udara panas mengikut julat suhu pratetap dan algoritma kawalan PID kabur untuk memastikan suhu pengeringan dalam julat ± 2 ℃ nilai set untuk mengelakkan turun naik suhu yang berlebihan dan pemanasan berlebihan tempatan.
Mewujudkan mekanisme amaran suhu. Apabila suhu kawasan tertentu melebihi had atas yang ditetapkan, sistem akan segera mengeluarkan penggera dan secara automatik menyesuaikan parameter yang relevan, seperti meningkatkan kelajuan makanan atau mengurangkan kuasa pemanasan, untuk mengurangkan suhu kawasan dan mencegah terlalu banyak pemanasan tempatan.
Kawalan kelajuan makanan dan masa pengeringan yang diselaraskan
Mengikut kapasiti pemprosesan peralatan pengeringan dan ciri -ciri bahan, kelajuan suapan yang optimum dan kombinasi masa pengeringan ditentukan melalui eksperimen. Kelajuan pam suapan dikawal oleh teknologi peraturan kelajuan frekuensi berubah -ubah untuk mencapai kelajuan suapan laras yang berterusan. Semasa proses pengeluaran, tahap kekeringan bahan dipantau secara real time melalui peralatan pengesanan dalam talian, seperti mengesan pengagihan saiz zarah produk melalui penganalisis saiz zarah laser dan mengesan kandungan kelembapan produk melalui meter kelembapan. Mengikut keputusan ujian, kelajuan makanan dan masa pengeringan diselaraskan dalam masa untuk memastikan bahan tersebut mempunyai masa yang cukup untuk menyelesaikan proses pengeringan di ruang pengeringan, sambil mengelakkan terlalu panas kerana masa kediaman yang panjang.
Untuk model produk silikat natrium serbuk yang berlainan, seperti model HLNAP-4 dengan modulus 3.4 ± 0.1, disebabkan oleh kemungkinan perbezaan dalam komposisi bahan mentah dan ciri pengeringan mereka, kelajuan makanan yang diperibadikan dan pelan kawalan masa pengeringan perlu dirumuskan. Sebagai contoh, apabila menghasilkan HLNAP-4, kadar suapan boleh dikawal pada 50-80L/h dan masa pengeringan boleh dikawal pada 15-25 minit. Ketepatan kawalan dapat ditingkatkan lagi melalui pengumpulan dan pengoptimuman data pengeluaran sebenar.
(Iv) memperkenalkan teknologi pemantauan dan analisis lanjutan
Aplikasi Teknologi Pemantauan Dalam Talian
Pasang termometer inframerah dalam talian untuk memantau pengagihan suhu permukaan bahan semasa proses pengeringan dalam masa nyata. Thermometer inframerah mempunyai kelebihan pengukuran bukan hubungan, kelajuan tindak balas pantas, dan ketepatan pengukuran yang tinggi. Ia boleh mengesan peningkatan yang tidak normal suhu tempatan bahan. Dengan menghubungkan data pemantauan termometer inframerah dengan sistem kawalan peralatan pengeringan, amaran awal masa nyata dan pelarasan automatik yang terlalu panas dapat dicapai.
Gunakan penganalisis saiz zarah penyebaran laser dalam talian untuk terus memantau perubahan saiz zarah bahan semasa proses pengeringan. Perubahan saiz zarah dapat mencerminkan tahap pengeringan dan pemanasan bahan. Sekiranya saiz zarah bahan di kawasan tempatan tiba -tiba meningkat, ia mungkin menunjukkan bahawa kawasan itu terlalu panas, mengakibatkan aglomerasi zarah. Perubahan modulus boleh dielakkan dengan menyesuaikan parameter pengeringan tepat pada masanya.
Penggunaan Teknologi Analisis Proses (PAT)
Gunakan teknologi analisis spektroskopi inframerah berhampiran untuk memantau perubahan komposisi bahan kimia dalam masa nyata, seperti nisbah kandungan silikon dioksida dan natrium oksida, dan secara tidak langsung menilai trend perubahan modulus. Analisis spektroskopi dekat inframerah mempunyai ciri-ciri kepantasan, tidak merosakkan, dan masa nyata. Ia terus mengumpul data spektrum semasa proses pengeluaran, dan menukar data spektrum ke dalam maklumat komposisi kimia melalui model chemometric untuk memberikan maklum balas masa nyata untuk kawalan proses pengeluaran.
Model matematik proses pengeluaran ditubuhkan, dan proses pengeringan disimulasikan secara dinamik dan diramalkan dalam kombinasi dengan data pemantauan masa nyata. Melalui model matematik, pengaruh parameter proses yang berbeza pada pengedaran suhu dan modulus bahan boleh dianalisis, dan kemungkinan masalah pemanasan tempatan boleh diberi amaran terlebih dahulu, dan parameter proses dapat dioptimumkan untuk mencapai kawalan optimum terhadap proses pengeluaran.
4. Amalan dan Pencapaian Tongxiang Hengli Chemical Co., Ltd
Sebagai sebuah perusahaan yang mengkhususkan diri dalam pengeluaran produk silikon bukan organik, Tongxiang Hengli Chemical Co., Ltd melekat pada kawalan kestabilan modulus dalam pengeluaran natrium silikat serbuk. Dengan mengoptimumkan dan menaik taraf peralatan pengeringan, seperti menggunakan pengabut komposit dan mengoptimumkan struktur dalaman menara pengeringan, keseragaman saiz titisan telah meningkat dengan ketara, dan fenomena overheating tempatan dalam proses pengeringan telah dikurangkan lebih daripada 30%. Pada masa yang sama, pengadukan dan pencampuran pautan prapreatment bahan diperkuat untuk memastikan keseragaman kepekatan dan kelikatan kaca air cair, meletakkan asas bagi operasi stabil proses pengeringan berikutnya.
Dari segi kawalan proses, syarikat memperkenalkan sistem kawalan suhu PID yang berasaskan PLC dan termometer inframerah dalam talian untuk mencapai kawalan yang tepat terhadap suhu pengeringan dan pemantauan masa nyata terlalu panas. Dengan mengoptimumkan pemadanan kelajuan suapan dan masa pengeringan, digabungkan dengan pemantauan modulus masa nyata oleh teknologi analisis spektroskopi inframerah berhampiran, pelbagai modulus (nilai m) dikawal dalam ± 0.05, yang jauh lebih baik daripada standard industri ± 0.1 keperluan, dan kestabilan kualiti produk meningkat dengan ketara.
Di samping itu, Syarikat juga telah menubuhkan sistem pengurusan proses pengeluaran yang lengkap, mengukuhkan latihan pekerja, dan keupayaan kesedaran dan pengendalian pengendalian pengendali masalah yang terlalu panas. Penyelenggaraan peralatan pengeluaran secara berkala memastikan operasi biasa peralatan, mengurangkan lagi kemusnahan tempatan dan turun naik modulus yang disebabkan oleh kegagalan peralatan.
