Polimer devolatilizasyonu için iki kademeli laboratuvar ekstrüzyon hattı
Doğu Çin'deki bir kimya üreticisi için H tipi iki kademeli laboratuvar hattı. LAB35 ekstrüder (L/D 74) özel polimeri yüksek basınçlı sıvı enjeksiyonuyla yıkar, LAB30 ekstrüder (L/D 58) ise devolatilizasyonu tamamlar.
Arka plan ve zorluklar
Bu proje, Doğu Çin'de kimya sektörünün önde gelen güçlü bir şirketine teslim edildi. Müşteri, sentez sonrasında sıkı bir saflaştırma gerektiren yüksek performanslı özel bir polimer geliştirirken ciddi proses güçlükleriyle karşı karşıyaydı.
Proses darboğazları
Yeni oluşan polimer yüksek düzeyde kalıntı çözücü ve safsızlık içeriyordu; optik veya medikal sınıf saflığa ulaşmak için sürekli, çok kademeli bir “yıkama-ekstraksiyon-devolatilizasyon” prosesi gerekiyordu.
Korozyon sorunları
Asidik yıkama maddeleri ve reaksiyon yan ürünleri standart ekipman için ciddi bir korozyon tehdidi oluşturuyor, geleneksel nitrürlenmiş çeliklerden çok daha üstün bir metalürji gerektiriyordu.
Ar-Ge esnekliği
Pilot hat olarak sistemin, düşük viskoziteli çözeltilerden yüksek viskoziteli eriyiklere kadar tüm faz geçişini simüle edebilecek son derece geniş bir çalışma aralığına sahip olması gerekiyordu.
Malzeme özelliklerinin derinlemesine analizi
Çok yüksek L/D konfigürasyonu (1. kademe: L/D 74, 2. kademe: L/D 58) incelendiğinde, malzemenin işlenmesinde belirgin karmaşıklıklar öne çıkıyor:
Çok fazlı akış ve ayrıştırma
Proses, kovan içinde karmaşık “katı-sıvı-sıvı” etkileşimleri içerir. Verimli kütle transferi (yıkama) ve ardından faz ayrımı (sıvı tahliyesi) için hassas kesme kontrolü kritik önem taşır.
Uzatılmış kalış süresi
130D'yi aşan toplam L/D oranı, tam dönüşüm ve çözücü giderimi için reaksiyon veya saflaştırma kinetiğinin önemli bir kalış süresi gerektirdiğini gösterir.
Metalürjik hassasiyet
Polimer sistemi metal iyonu kontaminasyonuna karşı hassastır ve yüksek derecede korozif bir ortamda çalışır; bu da kimyasal olarak inert özel alaşımların kullanılmasını zorunlu kılar.
USEON çözümü
H tipi çift kademeli mimari:
- 1. kademe (LAB35 çift vidalı ekstrüder, L/D 74): Ana reaksiyon ve yıkama bölgesi olarak görev yapar. Uzun yapısı, üç adet yüksek basınçlı sıvı enjeksiyon sistemine (15 MPa'ya kadar) ve çözücünün mikro düzeyde dağılması için geniş karıştırma bölgelerine yer sağlar.
- 2. kademe (LAB30 çift vidalı ekstrüder, L/D 58): Derin devolatilizasyon ve basınç oluşturma işlevini üstlenir; nihai granüllerde uçucu madde içeriğinin en düşük düzeyde kalmasını sağlar.
- H düzeni, kademeler arasındaki eriyik akış kanalını optimize ederken kurulum için gereken dikey yüksekliği de azaltır.
Dinamik sıvı tahliyesi ve enjeksiyon:
- Hatta üç set dinamik sıvı tahliye ünitesi bulunur. Zıt yönde dönen bu çift vidalı yan üniteler, ekstrakte edilen sıvıları kovandan dışarı atarken polimer eriyiğinin sızmasını önler; bu, sık sık tıkanan pasif tahliye yöntemlerine göre önemli bir gelişmedir.
- Özel sıvı enjeksiyon kovanları, yıkama maddelerinin yüksek basınçlı eriyik bölgelerine bile hassas biçimde verilmesini sağlar.
Üstün korozyon direnci:
- 1. kademe kovanları nikel esaslı alaşım gömlekli (HRC50) 630 paslanmaz çelikten üretilmiştir; vida elemanları da 630 paslanmaz çelikten işlenmiştir. Bu metalürji, asidik ortamlarda taneler arası korozyon riskini etkin biçimde ortadan kaldırır.
- 2. kademe ve sonraki bileşenlerde, kontaminasyonsuz bir proses için 304 paslanmaz çelik ve nikel alaşımları kullanılır.
USEON bu zorlukları aşmak için müşteriye özel, H tipi iki kademeli bir yıkama ve devolatilizasyon sistemi tasarladı:
Proje videosu
Teklif alın
Malzemenizi, formülasyonunuzu ve hedef kapasitenizi bize iletin.
- 01Proses değerlendirmesi
- 02Mühendis görüşmesi
- 03Hat teklifi
Souder Chen
Kompaundlama bölümü müdürü
2008'den beri USEON'da. Çift vidalı kompaundlama, devolatilizasyon ve geri dönüşüm hatları.