चीन डिटर्जेंट रिएक्टर निर्माता तरल डिटर्जेंट उत्पादन के लिए मिश्रण और प्रतिक्रिया समाधान प्रदान करता है

मुख्य प्रश्न का उत्तर: शिजियाझुआंग झेंगझोंग टेक्नोलॉजी कं, लिमिटेड से एक डिटर्जेंट रिएक्टर तरल डिटर्जेंट उत्पादन के लिए क्या प्रदान करता है? शिजियाझुआंग झेंगझोंग टेक्नोलॉजी कं, लिमिटेड (सेंटर इनेमल) पूर्ण तरल डिटर्जेंट मार्ग को कवर करने वाले डिटर्जेंट रिएक्टरों को डिजाइन और निर्मित करता है: सर्फेक्टेंट न्यूट्रलाइजेशन, अनुक्रमिक कच्चे माल का जोड़, चिपचिपाहट निर्माण, और अंतिम समायोजन और निर्वहन। बर्तन 1,000 से 30,000 लीटर कार्यशील मात्रा तक फैले हुए हैं, 20 और 90 डिग्री सेल्सियस के बीच ±1 डिग्री सेल्सियस के भीतर काम करते हैं, और 200 से 8,000 cP तक की फॉर्मूलेशन चिपचिपाहट को संभालते हैं। प्रत्येक रिएक्टर को ISO 9001 गुणवत्ता प्रणाली के तहत ASME VIII डिवीजन 1 के अनुसार 304 या 316L स्टेनलेस स्टील में बनाया गया है, जिसमें कम-कतरनी आंदोलन, नियंत्रित हीटिंग और कूलिंग, स्वचालित खुराक, और उत्पाद-संपर्क सतहों को फॉर्मूलेशन के बीच तेजी से सफाई के लिए Ra 0.4-0.8 माइक्रोन तक फिनिश किया गया है।

1. प्रक्रिया आवश्यकताएं जो एक डिटर्जेंट रिएक्टर को आकार देती हैं

तरल डिटर्जेंट फॉर्मूलेशन सरल दिखता है और ऐसा नहीं है। चार प्रक्रिया विशेषताएँ यांत्रिक डिजाइन को निर्धारित करती हैं, और उनमें से किसी को भी गलत करना बैच अस्वीकृति के रूप में सामने आता है:

• एक्सोथर्मिक न्यूट्रलाइजेशन नियंत्रण: सोडियम हाइड्रॉक्साइड के साथ रैखिक एल्काइलबेंजीन सल्फोनिक एसिड को निष्क्रिय करने से प्रति मोल 80-120 kJ गर्मी निकलती है, और गर्मी को उतनी ही तेजी से हटाया जाना चाहिए जितनी तेजी से यह उत्पन्न होती है या बैच का रंग खराब हो जाता है और सर्फेक्टेंट खराब हो जाता है। इसलिए कास्टिक को कैस्केड नियंत्रण के तहत 30-90 मिनट में खुराक दी जाती है, खुराक दर पंप क्षमता के बजाय जैकेट कूलिंग क्षमता द्वारा सीमित होती है, और प्रतिक्रिया को 60-70 डिग्री सेल्सियस से नीचे रखा जाता है। 5-15 डिग्री सेल्सियस पर ठंडा पानी या ग्लाइकॉल को पीक दर के लिए आकार के डिंपल या हाफ-पाइप जैकेट के माध्यम से प्रसारित किया जाता है, और स्थानीय उच्च-पीएच क्षेत्रों से बचने के लिए जोड़ बिंदु पर कास्टिक को तुरंत फैलाने के लिए आंदोलनकारी शक्ति पर्याप्त होनी चाहिए।
• फोम उत्पादन और नियंत्रण: सर्फेक्टेंट समाधान आसानी से झाग बनाते हैं, और झाग हेडस्पेस पर कब्जा कर लेता है, वेंट और फिल्टर को अवरुद्ध करता है, और भरने और सफाई दोनों को धीमा कर देता है। डिजाइन प्रतिक्रिया: कुल मात्रा का 20-30% हेडस्पेस आकार, एक यांत्रिक फोम ब्रेकर या एंटीफोम खुराक से जुड़ा एक प्रवाहकीय फोम जांच फिट करें, एक कम-कतरनी इम्पेलर का उपयोग करें जो सतह से हवा को न खींचे, और डिप पाइप के माध्यम से तरल स्तर के नीचे कच्चे माल को जोड़ें न कि ऊपर से। शायद सबसे महत्वपूर्ण बात यह है कि आंदोलनकारी को इम्पेलर को तरल सतह पर या उसके पास चलाए बिना नहीं चलाना चाहिए, यही कारण है कि डिटर्जेंट जहाजों में एक बड़े व्यास का इम्पेलर नीचे की ओर स्थित होता है और लगभग 1:1 से 1.5:1 का बर्तन पहलू अनुपात होता है।
• चिपचिपाहट निर्माण और इलेक्ट्रोलाइट संवेदनशीलता: अधिकांश तरल डिटर्जेंट को सर्फेक्टेंट प्रणाली में सोडियम क्लोराइड या अन्य इलेक्ट्रोलाइट जोड़कर गाढ़ा किया जाता है, जिससे माइक्रेल गोलाकार से कीड़े जैसे संरचनाओं में बदल जाते हैं और चिपचिपाहट तेजी से बढ़ जाती है। प्रतिक्रिया तेजी से गैर-रैखिक होती है: इष्टतम के पास 0.5% नमक का जोड़ चिपचिपाहट को तीन गुना कर सकता है, और एक और 0.2% पूरे बैच को अलग कर सकता है। यह सटीक खुराक और समान मिश्रण को महत्वपूर्ण बनाता है, जिसे कम-कतरनी अक्षीय इम्पेलर, अंतिम बिंदु संकेतक के रूप में एक टॉर्क या पावर-ड्रॉ प्रवृत्ति, और वॉल्यूमेट्रिक जोड़ के बजाय लोड-सेल आधारित फॉर्मूलेशन के साथ सबसे अच्छा प्राप्त किया जाता है।
• फॉर्मूलेशन के बीच तेजी से बदलाव: डिटर्जेंट संयंत्र एक ही उपकरण पर कई फॉर्मूलेशन चलाते हैं, इसलिए सफाई की गति सीधे क्षमता को प्रभावित करती है। पूरी तरह से निकालने योग्य ढलान वाले तल, 1.5-3.0 लीटर/मिनट·सेकंड पर पूर्ण कवरेज देने वाले स्प्रे उपकरणों, सबसे बड़े बर्तन के लिए आकार के सीआईपी आपूर्ति और वापसी, और किसी भी मृत पैर जहां उत्पाद जमा हो सकता है, के साथ बदलाव के लिए डिजाइन करें। अच्छी तरह से डिजाइन किए गए सीआईपी के साथ, एक बदलाव 30-60 मिनट में पूरा हो जाता है; इसके बिना, मैनुअल सफाई में एक पूरी शिफ्ट लग सकती है। क्योंकि धोने का पानी सर्फेक्टेंट ले जाता है, संयंत्र को पर्याप्त जल निकासी और अपशिष्ट उपचार क्षमता की भी आवश्यकता होती है।

2. डिटर्जेंट प्रक्रिया में रिएक्टर विन्यास

एक पूर्ण तरल डिटर्जेंट लाइन में एक से अधिक बर्तन प्रकार का उपयोग होता है। चार विन्यास कच्चे सर्फेक्टेंट से तैयार उत्पाद तक मार्ग को कवर करते हैं:

• न्यूट्रलाइजेशन और सल्फोनेशन वर्क-अप रिएक्टर: जहां LABSA या अन्य सल्फोनिक एसिड को सक्रिय सर्फेक्टेंट पेस्ट या समाधान का उत्पादन करने के लिए कास्टिक के साथ निष्क्रिय किया जाता है। यह बर्तन संयंत्र में उच्चतम थर्मल ड्यूटी वहन करता है और इसके लिए एक जैकेट की आवश्यकता होती है, साथ ही बड़े आकारों के लिए, एक प्लेट हीट एक्सचेंजर के माध्यम से एक बाहरी परिसंचरण लूप की आवश्यकता होती है। सामग्री को पीएच 12 से ऊपर मजबूत क्षार और अम्लीय फ़ीड दोनों का विरोध करना चाहिए, यही कारण है कि 316L मानक है। इंस्ट्रूमेंटेशन पीएच, तापमान और खुराक दर को कवर करता है, जिसमें एक इंटरलॉक होता है जो आंदोलन खो जाने या तापमान सीमा से अधिक होने पर कास्टिक जोड़ को रोकता है।
• मुख्य मिश्रण और मेक-डाउन बर्तन: वह बर्तन जहां पानी, सर्फेक्टेंट, बिल्डर्स, पॉलिमर, एंजाइम, सुगंध और संरक्षक एक परिभाषित क्रम में संयुक्त होते हैं। इसके लिए पाउडर जोड़ने के लिए एक बड़ा टॉप मैनवे, बिना गांठ के ठोस बिल्डरों के तेजी से समावेश के लिए एक पाउडर इंडक्शन सिस्टम या इड्यूसर, उच्च गति पाउडर गीला करने से कम गति मिश्रण में बदलने के लिए एक चर आवृत्ति ड्राइव, और तैयार चिपचिपाहट के लिए आकार का एक बॉटम डिस्चार्ज वाल्व की आवश्यकता होती है। 5,000-30,000 लीटर की कार्यशील मात्रा विशिष्ट है, जिसमें 2-5 घंटे के बैच चक्र होते हैं।
• एंजाइम और गर्मी-संवेदनशील जोड़ बर्तन: एंजाइम, सुगंध और कुछ संरक्षक लगभग 40-50 डिग्री सेल्सियस से ऊपर खराब हो जाते हैं और उन्हें ठंडे आधार में जोड़ा जाना चाहिए। या तो मुख्य बर्तन को जोड़ने से पहले ठंडा किया जाता है, जिसमें समय लगता है, या एक छोटा प्री-मिक्स बर्तन सांद्रता तैयार करता है और इसे मुख्य बैच में खुराक दी जाती है। छोटे बर्तन को 1.5 मीटर/सेकंड टिप गति से नीचे कोमल आंदोलन, सटीक तापमान नियंत्रण, और एक कैलिब्रेटेड फ्लो मीटर के साथ एक खुराक पंप की आवश्यकता होती है। यह व्यवस्था एंजाइम को पतला होने से पहले उच्च सर्फेक्टेंट सांद्रता के लंबे समय तक संपर्क से भी बचाती है।
• तैयार उत्पाद होल्डिंग और फिलिंग बफर: एक होल्डिंग बर्तन जो बैच उत्पादन को फिलिंग लाइन से अलग करता है, कम से कम एक फिलिंग शिफ्ट को कवर करने के लिए आकार दिया गया है ताकि बैच में देरी से पैकेजिंग बंद न हो। आवश्यकताओं में अलगाव को रोकने के लिए न्यूनतम आंदोलन, तापमान रखरखाव, इन्वेंट्री के लिए स्तर माप, और स्वच्छ डिजाइन शामिल हैं क्योंकि उत्पाद तैयार और असुरक्षित है। भरने से पहले 50-200 माइक्रोन पर निस्पंदन किसी भी जेल कणों या अघुलनशील सामग्री को हटा देता है जो अन्यथा भरने वाले नोजल को अवरुद्ध कर देगा और लाइन रुकावट का कारण बनेगा।

डिटर्जेंट रिएक्टर विन्यास तुलना मैट्रिक्स

अक्सर पूछे जाने वाले प्रश्न (एफएक्यू)

प्र: तरल डिटर्जेंट रिएक्टर किस सामग्री से बना होना चाहिए?

उ: 316L स्टेनलेस स्टील मुख्य मिश्रण और न्यूट्रलाइजेशन बर्तनों के लिए मानक विकल्प है क्योंकि फॉर्मूलेशन पीएच 2 पर अम्लीय फ़ीड और पीएच 12 से ऊपर कास्टिक न्यूट्रलाइजेशन के बीच चक्रित होते हैं, और क्योंकि क्लोराइड इलेक्ट्रोलाइट के रूप में और कच्चे माल में अशुद्धता के रूप में मौजूद होता है। 2.0-2.5% मोलिब्डेनम सामग्री वाला 316L उन परिस्थितियों में 304 से होने वाले गड्ढे और दरार क्षरण का प्रतिरोध करता है। गैर-आयनिक और कम-क्लोराइड फॉर्मूलेशन के लिए, 304L स्वीकार्य है और लगभग 20-30% सस्ता है। उत्पाद-संपर्क सतहों को तेजी से सीआईपी का समर्थन करने के लिए Ra 0.8 माइक्रोन या बेहतर तक फिनिश किया जाना चाहिए, और सभी इलास्टोमर सर्फेक्टेंट और पीएच रेंज के लिए EPDM या विटॉन रेटेड होने चाहिए।

प्र: आप डिटर्जेंट बैच को जेलिंग या अलग होने से कैसे रोकते हैं?

उ: जेलिंग और अलगाव आमतौर पर इलेक्ट्रोलाइट को बहुत तेजी से या गलत तापमान पर जोड़ने से आते हैं, जो सर्फेक्टेंट प्रणाली को उसके इष्टतम से परे एक अलग चरण में ले जाता है। इसे चार तरीकों से नियंत्रित करें: नमक को ठोस के बजाय पूर्व-घोल के रूप में जोड़ें, जो स्थानीय अति-सांद्रता को समाप्त करता है; इसे धीरे-धीरे, आमतौर पर 20-40 मिनट में, निरंतर टॉर्क या चिपचिपाहट निगरानी के साथ जोड़ें; 30-40 डिग्री सेल्सियस की खिड़की में तापमान बनाए रखें जहां फॉर्मूलेशन को चिपचिपाहट बनाने के लिए डिज़ाइन किया गया है; और आंदोलन को एक या दो परिसंचरण समय के भीतर इलेक्ट्रोलाइट को वितरित करने के लिए पर्याप्त रखें लेकिन हवा को न खींचने के लिए कोमल रखें। यदि कोई बैच जेल हो जाता है, तो कोमल आंदोलन के साथ 40-50 डिग्री सेल्सियस तक गर्म करने से आमतौर पर यह ठीक हो जाता है।

प्र: डिटर्जेंट मिश्रण में फोम की समस्याएं क्या पैदा करती हैं और उनसे कैसे बचा जाता है?

उ: फोम सतह पर हवा के खिंचाव और न्यूट्रलाइजेशन के दौरान निकलने वाली गैस से आता है, जिसे सर्फेक्टेंट स्वयं स्थिर करता है। यह प्रभावी कार्यशील मात्रा को कम करता है, निकास लाइनों और फिल्टर को अवरुद्ध करता है, भरने को धीमा करता है, और सफाई की समस्याएं पैदा करता है। इसे इम्पेलर को पूरी तरह से डूबा हुआ और बर्तन में नीचे की ओर स्थित रखकर, उच्च गति वाले टरबाइन के बजाय बड़े व्यास वाले कम-कतरनी इम्पेलर का उपयोग करके, डिप पाइप के माध्यम से सभी तरल कच्चे माल को सतह के नीचे जोड़कर, कुल मात्रा का 20-30% हेडस्पेस आकार देकर, और एक बैकस्टॉप के रूप में स्वचालित एंटीफोम खुराक के साथ एक फोम जांच स्थापित करके इससे बचें। गंभीर मामलों में, -0.02 से -0.05 MPa के आंशिक वैक्यूम के तहत संचालन से बिना किसी फॉर्मूलेशन परिवर्तन के फोम ढह जाता है।

प्र: तरल डिटर्जेंट बैच में कितना समय लगता है और थ्रूपुट को क्या सीमित करता है?

उ: एक विशिष्ट 10,000 लीटर बैच में 2-5 घंटे लगते हैं: पानी चार्ज और हीटिंग के लिए 30-60 मिनट, न्यूट्रलाइजेशन और सर्फेक्टेंट जोड़ के लिए 30-90 मिनट, बिल्डर्स और पॉलिमर के लिए 30-60 मिनट, चिपचिपाहट समायोजन के लिए 20-40 मिनट, और कूलिंग और अंतिम समायोजन के लिए 20-30 मिनट, साथ ही फॉर्मूलेशन के बीच सीआईपी के लिए 30-60 मिनट। थ्रूपुट आमतौर पर बर्तन द्वारा सीमित नहीं होता है, बल्कि तीन चीजों से सीमित होता है: न्यूट्रलाइजेशन के दौरान कूलिंग क्षमता, ठोस बिल्डरों के लिए पाउडर जोड़ने की दर, और उत्पादों के बीच सफाई का समय। इनमें से, सफाई सबसे अधिक बार कम आंकी जाती है, यही कारण है कि रिएक्टर को निर्दिष्ट करते समय सीआईपी डिजाइन को आंदोलन प्रणाली जितना ही ध्यान देने की आवश्यकता होती है।