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Wuxi Shuangrui Machinery Co., Ltd
1500L Einkegeltrockner von CHINAPETROCHEMICAL bestellt erfolgreich ausgeliefert
Datum:2025-12-05Lesen Sie:2
In der Montagewerkstatt von Wuxi Shuansui Machinery steht ein riesiges Objekt mit einer Höhe von 4,5 Metern ruhig, das silberne Gehäuse aus Edelstahl reflektiert das Sonnenlicht, und die Ingenieure testen den speziell für China Petrochemical entwickelten 1500L-Einkegeltrockner vor der Fabrik.
01 Branchenherausforderung: Technische Engpässe bei der Hochwertigen Katalysatortrocknung
Die chemische Industrie, insbesondere die Katalysatorherstellung, stellt hohe Anforderungen an die Trocknungstechnik. Anfang 2024 hat China Petrochemical ein Upgrade-Programm für die High-End-Katalysatorproduktionslinie gestartet, das darauf abzielt, die Wettbewerbsfähigkeit seiner Wasserstoffkatalysatoren und Spaltkatalysatoren auf dem Markt zu verbessern.
Diese speziellen Katalysatoren sind empfindlich gegen Trocknungsbedingungen und erfordern die Durchführung des Dehydratierungslösungsmittelprozesses in einer niedrigen, sauerstofffreien und kontrollierten Umgebung, um ihre Mikrostruktur und katalytische Aktivität zu erhalten.
Traditionelle Doppelkegeltrocknungsanlagen können die Produktionsanforderungen der neuen Generation von Katalysatoren nicht erfüllen, es gibt ungleichmäßige Materialmischung, lange Trocknungszeiten und ein großes Risiko von lokaler Überhitzung. Das petrochemische Technologieteam hat nach mehreren Bewertungsrunden die technische Route des Einkegeltrockners festgelegt, aber es gibt Zweifel an der technischen Machbarkeit einer 1500L großen Anlage.
Dieses Volumen in der inländischen gleichen Art von Ausrüstung, sowohl die Stabilität des Betriebs der Ausrüstung zu gewährleisten, aber auch die Anforderungen an die Kontinuität der chemischen Produktion zu erfüllen, ist die technische Schwierigkeit sehr hoch.
Wuxi Shuangrui Machinery nimmt diese Herausforderung mit seiner Technologie auf dem Gebiet der pharmazeutischen Trocknungsanlagen auf sich. "Wir sind davon überzeugt, dass die Reinigungsanforderungen auf pharmazeutischer Ebene mit den Stabilitätsanforderungen auf chemischer Ebene kombiniert werden können", sagte Zhang Yong, Technologiedirektor des Unternehmens, bei der Projekteinführung.
02 Präzisionsfokus: Fünf Kernanforderungen der Petrochemie
Im technischen Spezifikationsbuch des 1500L-Einkegeltrockners, das von China Petrochemical veröffentlicht wurde, wurden fünf Kernanforderungen festgelegt, um die klare Richtung der Wuxi Shuangrui-Maschinentechnologie zu werden.
Um die Genauigkeit der Temperaturregelung zu erreichen, muss der Temperaturunterschied in den verschiedenen Bereichen des Kegels nicht mehr als ± 2 ° C sein, um zu vermeiden, dass der Katalysator durch eine lokale Überhitzung deaktiviert wird. Die zweite ist die Vakuumhaltefähigkeit, die eine Systemleckage von weniger als 5 Pa / h bei voller Last erfordert, um sicherzustellen, dass das Lösungsmittel schnell flüchtig ist.
Das dritte ist ein totes Winkeldesign, das erfordert, dass die Oberflächenreinigkeit der Geräte Ra ≤ 0,4 μm erreicht und keine Materialrückstände sind. Viertens ist die explosionssichere Sicherheitsklasse, die den Explosionsschutzstandard ExdII BT4 erfüllen muss und sich an die chemische Produktionsumgebung anpassen muss. Fünftens ist der Grad der Intelligenz, der Prozessparameterspeicher, Fernüberwachung und Fehlerdiagnose erfordert.
"Diese fünf Anforderungen scheinen unabhängig zu sein, aber in Wirklichkeit sind sie miteinander verknüpft", sagt Li Gong, Projektmanager von Wuxi Shuangrui Machinery. "Beispielsweise hängt die Vakuumhaltungsfähigkeit direkt mit dem Design ohne Totwinkel zusammen. Jeder Totwinkel kann zu Lösungsmittelrückständen führen und die Vakuumhaltung beeinflussen."
03 Strukturinnovation: Drei Durchbrüche im 1500L Single Cone Design
Der Kern des Einkegel-Vakuumtrockners liegt im "Einkegel"-Design, und dieses Design auf 1500 L Volumen zu vergrößern, hat das Wuxi Shuangrui Maschinen-Forschungs- und Entwicklungsteam drei große technische Durchbrüche erzielt.
Zunächst ist die Optimierung des Kegelverhältnisses. Nach zahlreichen Fluidmechanik-Simulationsexperimenten identifizierte das Team den idealen Kegelwinkel von 61 °, der gewährleistet, dass das Material den idealen Fluidszustand innerhalb des Kegels bildet, ohne eine zu große Axialkraft zu erzeugen, wenn der Kegel sich dreht.
Zweitens ist das Mehrstufenheizsystem. Im Gegensatz zur herkömmlichen Einzonenheizung unterteilt Wuxi Shuanghui Machinery den Kegel in drei unabhängige Temperaturregelzonen, überwacht die Temperaturen der einzelnen Zonen in Echtzeit durch 32 hochpräzise Temperatursensoren und regelt die Heizleistung dynamisch durch intelligente Algorithmen, um die Temperaturdifferenz erfolgreich innerhalb von ± 1,5 ° C zu kontrollieren.
Drittens ist die Unterstützungsstruktur. Die Schwingungskontrolle von großen Kegeln während des Drehprozesses ist ein entscheidendes Problem, und das Team hat ein "bidirektionales Gleichgewichtsstützsystem" entwickelt, das durch Einstellung eines verstellbaren Stützrades auf beiden Seiten des Kegels die Rotationseinnertie effektiv verteilt, so dass die Schwingungsbreite des Geräts unter Volllast weniger als 0,05 mm ist, was weit unter dem Industriestandard liegt.
04 Materialrevolution: Anwendung und Verarbeitung von Edelstahl
Um die doppelte Bedeutung der chinesischen Petrochemie an Korrosionsbeständigkeit und Sauberkeit der Ausrüstung zu erfüllen, hat Wuxi Shuangrui Machinery eine völlig neue Versuche bei der Materialauswahl unternommen.
Das Hauptmaterial der Ausrüstung ist UNS S31254 Super Austenitischer Edelstahl, dieser spezielle Stahl mit einem Molybdengehalt von bis zu 6%, einem Punkt-Korrosionsäquivalent (PREN) von mehr als 43, mit einer hohen Widerstandsfähigkeit gegen Chlor-Ionen-Korrosion, besonders geeignet für die möglichen Korrosionsmedien in der chemischen Produktionsumgebung.
Nach der Materialauswahl wird der Oberflächenbehandlungsprozess zu einer weiteren Herausforderung. Um die Anforderungen an die innere Oberflächenreinigkeit von Ra≤0,4 μm zu erreichen, hat Wuxi Shuangrui Machinery einen fünfstufigen Polierprozess eingeführt: Von der ersten mechanischen Polierung bis zur Elektrolysepolierung bis zur Mikropartikelspritzpolierung, wobei jeder Schritt die genauen Parameter steuert.
Die wichtigste Innovation ist die spezielle Passivierungsbehandlung. Das Team entwickelte eine Passivierungskomponente auf der Basis von Zitronensäure und Sticksäure, die eine dichte Chromoxidfolie auf der Oberfläche des Edelstahls bildete, die nur auf Nanonebene dick war, aber die Korrosionsbeständigkeit des Geräts verdreifachte.
„Das Material ist die Grundlage der Ausrüstung, die Oberfläche ist die ‚Haut‘ des Materials“, erklärt Wang Gong, ein Maschinenbauingenieur von Wuxi Shuanshui. „Wir müssen nicht nur das richtige Material wählen, sondern auch die ‚Haut‘ des Materials behandeln, um den langfristigen stabilen Betrieb der Ausrüstung zu gewährleisten.“
05 Intelligenter Kernel: Vier modulare Innovationen im Steuersystem
Die Anforderungen von China Petrochemical an die Intelligenz der Ausrüstung haben Wuxi Shuangrui Machinery dazu veranlasst, vier Module-Innovationen im Steuersystem zu realisieren.
Das Prozesskurven-Lernmodul ist ein innovativer Punkt. Das System erzeugt automatisch optimale Trocknungskurven entsprechend den Materialeigenschaften und passt die Parameter nach jedem Betrieb automatisch ein, um eine adaptive Steuerung zu ermöglichen, die „smarter verwendet wird“.
Das Modul Fehlervorhersage und Gesundheitsmanagement ist die zweite Innovation. Durch die Überwachung des Betriebszustands der Schlüsselkomponenten des Geräts kann das System mögliche Ausfälle im Voraus vorhersagen. Die experimentellen Daten zeigen, dass das System das Ausfallrisiko einer mechanischen Dichtung 72 Stunden im Voraus mit einer Genauigkeit von 87% vorhersagen kann.
Durch die Echtzeitüberwachung der Netzbelastung und des Trocknungsprozesses können die Betriebsparameter der Anlage dynamisch angepasst werden und der durchschnittliche Energieverbrauch um bis zu 18,6 % reduziert werden, wobei die Trocknungsqualität gewährleistet ist.
Das Datenverfolgungsmodul gewährleistet, dass der gesamte Trocknungsprozess jedes Materials nachverfolgbar ist und die Qualitätsmanagementspezifikationen der chemischen Produktion erfüllt und das Produktverfolgungssystem von China Petrochemical solide Unterstützung bietet.
Chen Gong, Leiter von Wuxi Shuangrui Mechanical Electric Automation, sagte stolz: "Unser Steuerungssystem ist nicht mehr eine einfache logische Steuerung, sondern ein intelligentes System mit Lernfähigkeit."
06 Prozessprüfung: Vom Labor zur Industrie
Vom Konzeptdesign bis hin zu industriellen Produkten wurde der 1500L-Einkegeltrockner in drei Stufen geprüft, um sicherzustellen, dass er die Produktionsanforderungen der petrochemischen Industrie erfüllt.
Die Anfangsphase ist die Verifizierung der Fluidmechanik-Simulation. Das Forschungs- und Entwicklungsteam nutzte die Software für die Computational Fluid Dynamics (CFD), um den Zustand der Materialströmung bei unterschiedlichen Kegelwinkeln und unterschiedlichen Drehzahlen zu simulieren und den idealen Prozessparameterbereich zu bestimmen.
Die zweite Phase ist die 1:5-Miniaturmodellprüfung. Das Team erstellte ein Miniaturmodell von 300 L, führte zwei Monate lang kontinuierliche Tests im Zentrum für petrochemische Technologie durch und sammelte mehr als 500 Datensätze, um die Machbarkeit eines Großskalierungsprogramms zu überprüfen.
Die dritte Phase ist die Leistungsprüfung eines Vollgrößenproblemens. Im Testzentrum von Wuxi Shuangrui Machinery wurde die 1500L-Anlage 72 Stunden lang kontinuierlich getestet, um anspruchsvollere Produktionsbedingungen zu simulieren. Die Testergebnisse zeigen, dass alle Indikatoren der Geräte die Konstruktionsanforderungen erfüllen oder übertreffen.
Besonders lobenswert ist, dass bei der Leistungsannehmung die Menge an Lösungsmittelrückständen der Geräte unter 50 ppm kontrolliert wird, was um 40% höher ist als die technischen Anforderungen der petrochemischen Industrie, was eine große Sensation in der petrochemischen Industrie verursacht hat.
07 Produktionsanwendungen: Doppelte Effizienz und Qualität
Die praktische Anwendung des 1500L-Einkegeltrockners in der Produktionslinie für petrochemische Katalysatoren hat zu einer doppelten Verbesserung der Produktivität und der Produktqualität geführt.
Nach den von der petrochemischen Abteilung zur Verfügung gestellten Betriebsdaten für drei Monate verkürzte die neue Anlage den Trocknungszyklus um durchschnittlich 42 Prozent, von 16 Stunden auf 9,3 Stunden in herkömmlichen Anlagen; Der Energieverbrauch pro Einheit reduzierte sich um 31 Prozent und sparte jährlich rund 850.000 Yuan an Energiekosten.
Die Produktqualitätsindikatoren verbesserten sich deutlich. Der Katalysator wurde um 22% größer als die Oberfläche, die Durchmesserverteilung war gleichmäßiger und die Dispersion der aktiven Komponenten um 18% verbessert. Diese Verbesserung der Mikrostrukturen spiegelt sich direkt in den Katalysatorenleistungen wider: Die Reaktionseffizienz der Katalysatoren der neuen Generation wurde in industriellen Anlagenversuchen um 15 bis 20 Prozent erhöht und die Lebensdauer um etwa 30 Prozent verlängert.
Auf der vierteljährlichen Zusammenfassung erwähnte der technische Direktor von CHP-Katalysatoren speziell: "Die von Wuxi Shuangrui Machinery bereitgestellte Ausrüstung ist nicht nur der Abschluss des Trocknungsprozesses, sondern auch ein entscheidender Bestandteil der Verbesserung der Leistung unserer Katalysatoren."
08 Branchenauswirkungen: Benchmark-Fälle für die Modernisierung von chemischen Geräten
Wuxi Shuangrui Maschinen für die Herstellung von 1500L Single-Kegel-Vakuumtrockner in der petrochemischen Industrie, hat sich zum Maßstab-Fall der chemischen Ausrüstung Upgrade, die einen erheblichen Einfluss auf die Industrie.
In der zweiten Hälfte 2024 haben sechs chemische Unternehmen in China diese Anlage besucht und ihre Beschaffungsabsicht ausgedrückt. Wuxi Shuanghui Machinery basiert auf dieser Erfolgsgeschichte und hat eine Serie von 800L, 1200L, 1500L und 2000L Einkegeltrocknern entwickelt, um die Bedürfnisse verschiedener Größen zu erfüllen.
Noch wichtiger ist, dass dieses Projekt die Verbesserung der technischen Standards für inländische chemische Trocknungsanlagen fördert hat. Wuxi Shuangrui Machinery hat in Zusammenarbeit mit China Petrochemical gemeinsam die "technische Spezifikation für einen großen Einkegeltrockner" erarbeitet.
Der Geschäftsführer von Wuxi Shuangrui Machinery sagte auf der jährlichen technischen Konferenz: "Das Petrochemical-Projekt ist ein Prüfstein unserer technischen Fähigkeiten und beweist, dass chinesische Ausrüstungshersteller vollkommen in der Lage sind, qualitativ hochwertige chemische Ausrüstung zu liefern."
Als die ersten Katalysatorprodukte, die mit diesem 1.500-Liter-Einkegeltrockner verarbeitet wurden, von China Petrochemical an ausländische Kunden geschickt wurden, kam gleichzeitig ein Qualitätszertifizierungsschreiben eines Ölunternehmens aus dem Nahen Osten.
In dem Brief wird insbesondere erwähnt, dass die Leistungsdaten der Katalysatoren "ein hohes Qualitätsniveau erreicht haben". Für Wuxi Shuangrui Maschinen ist dies eine hohe Anerkennung für mehr als viele Tag und Nacht technische Angriffe.
Zur gleichen Zeit wird das Zwillingsmodell der Anlage, ein 1200 L-Einkegeltrockner für die Trocknung von hochaktiven medizinischen Zwischenstoffen, in der Montagewerkstatt von Wuxi Shuanghui Machinery in Betrieb genommen und wird bald an ein anderes großes Pharmaunternehmen geliefert.
Der Weg zur Modernisierung der Ausrüstungsherstellung erstreckt sich leise von diesem maßgeschneiderten High-End-Gerät aus.