项目背景与挑战
该项目交付给中国华东地区一家世界级的化工新材料巨头。客户在开发一种高性能特种聚合物时,面临着极其复杂的后处理工艺挑战。
- 工艺痛点:该物料在合成后残留大量溶剂和杂质,必须经过多级连续的“洗涤-萃取-脱挥”过程才能达到光学级或医疗级的纯度。
- 腐蚀性难题:工艺中涉及的酸性洗涤液和反应副产物对设备材质具有极强的腐蚀性,普通双螺杆无法长期稳定运行。
- 实验灵活性:作为研发试验线,客户要求设备必须具备极宽的操作窗口,能够模拟从低粘度溶液到高粘度熔体的完整相变过程。
物料特性深度解析
基于LAB35(L/D 74)+ LAB30(L/D 58)的超长径比配置,我们分析该物料处理具有以下显著特征:
- 多相共存与分离困难:物料在机筒内呈现“固-液-液”多相复杂流动,需要精确控制剪切力以实现高效的传质(洗涤)与相分离(排液)。
- 极高的停留时间需求:两级主机总长径比超过130D,表明该反应或净化过程需要极长的停留时间来保证转化率和脱净率。
- 腐蚀敏感度:物料体系对金属离子析出敏感,且环境呈强腐蚀性,这直接决定了核心部件必须采用特种冶金方案。
越升解决方案
针对上述挑战,江苏越升(USEON)提供了一套定制化的H型双阶洗涤脱挥解决方案:
H型双阶串联架构:
- 第一阶LAB35(L/D 74)作为主反应与洗涤段,拥有充裕的空间布置3组高压注液系统(15Mpa)和多级混合元件,实现溶剂与熔体的微观混合。
- 第二阶LAB30(L/D 58)专注于深度脱挥与建压挤出,确保最终产品的低挥发份含量。
- H型布置有效降低了厂房高度需求,并优化了级间熔体流道。
动态排液与液注技术:
- 配置3套动态排液器(Dynamic Liquid Drainage),利用反向啮合双螺杆技术,在不漏料的前提下,将分离出的废液强制排出机筒,解决了传统自然排液易堵塞、夹带熔体的难题。
- 高压液注系统配合特殊设计的液注筒体,确保洗涤剂能精准注入高压熔体区域。
顶级防腐蚀配置:
- 1#机筒体采用630不锈钢+镍基合金衬套(HRC50),螺纹元件全系采用630不锈钢,解决了酸性环境下的晶间腐蚀问题。
- 2#机及下游辅机采用304不锈钢及镍基合金,构建全流程的耐腐蚀防护体系。