Forschung und Entwicklung sowie industrielle Anwendung einer integrierten Zylinder-Kegel-Reaktions-, Filtrations- und Trocknungsmaschine

Wie allgemein bekannt, sind Reaktion, Filtration und Trocknung drei zentrale Verfahrensschritte in der chemischen, pharmazeutischen und Lebensmittelindustrie. Üblicherweise werden drei Anlagenteile benötigt: Reaktor, Filter und Trockner. Diese drei Anlagenteile verfügen über eigene Hilfseinrichtungen. Aufgrund des großen Platzbedarfs und der hohen Kosten ist die Handhabung und der Transport von Materialien zwischen den Anlagenteilen aufwendig und arbeitsintensiv und birgt zudem das Risiko von Materialverlusten und -verschwendung. Brennbare, explosive, toxische oder hochtoxische Stoffe sowie biologische Produkte, Arzneimittel, Lebensmittel usw., die nicht verunreinigt werden dürfen, erfordern einen luftdichten Betrieb. In diesem Fall gestaltet sich der Materialtransport zwischen den drei Anlagenteilen – Reaktion, Filtration und Trocknung – besonders schwierig. Dies kann dazu führen, dass die gesamte Anlage nicht optimal funktioniert oder der Arbeitsaufwand hoch, der Produktionszyklus lang, der Energieverbrauch hoch und die Effizienz gering ist, was die Produktqualität beeinträchtigt.

Aus den oben genannten Gründen hat die Wuxi ZhangHua Machinery Co., Ltd. umfangreiche Konstruktions- und Entwicklungsarbeiten durchgeführt und schließlich erfolgreich eine integrierte Zylinder-Kegel-Reaktionsfiltrations- und Trocknungsanlage entwickelt (Patentnummer: ZL201721560677.6). Dies stellt einen bedeutenden Durchbruch in der Technologie chemischer Anlagen dar.

Die Erfindung dieser Maschine hatte einen großen Einfluss auf den Bereich der chemischen Anlagentechnik in China und weltweit.

Die Maschine ist als Zylinder-Kegel-Konstruktion ausgeführt und verfügt über Heizmäntel am Zylinderkörper und am unteren Kegel, die das Material erwärmen oder kühlen können. Die Multifunktionsmaschine ist mit einer Hohlwelle und einem spiralförmigen Rührwerk mit variablem Winkel und variabler Steigung ausgestattet. Dieses rührt, rührt und hebt das Material an und befördert es beim Austragen. Im unteren Kegel ist ein konisches Filterelement mit relativ komplexer Struktur installiert. Am Boden der Maschine befindet sich entweder ein speziell entwickelter, totwinkelfreier Schnellöffnungsauslass oder ein totwinkelfreies pneumatisches Kugelventil.

In der Reaktionsphase werden die Reaktionsmaterialien von oben zugegeben. Die spezielle Rührstruktur sorgt für eine gleichmäßige Durchmischung der Materialien in der Maschine. Gleichzeitig werden die Materialien durch Zylindermantel, Konusmantel, Hohlwelle und Hohlspiralrührwerk erhitzt oder gekühlt, um eine vollständige Reaktion zu gewährleisten. In der Filtrationsphase wird das Material durch Druckbeaufschlagung oder Vakuumierung filtriert und getrocknet. Anschließend wird Waschflüssigkeit zugegeben, sodass das Material in der Maschine automatisch mehrmals aufgeschlossen und gewaschen wird. Nach Erfüllung der Waschanforderungen wird es gepresst und getrocknet. In der Trocknungsphase wird das Material durch Zylindermantel, Konusmantel, Hohlwelle und Hohlband gleichzeitig erhitzt und von oben evakuiert. Die vakuumdichte Niedertemperaturtrocknung erfolgt, und das Material wird nach dem Trocknen automatisch versiegelt und ausgetragen.

Die integrierte Zylinder-Kegel-Reaktions-, Filtrations- und Trocknungsanlage wird in der biopharmazeutischen Produktion zur Rückgewinnung von Feststoffen und Lösungsmitteln sowie zur Filtration, zum Waschen und Trocknen von Rohstoffen eingesetzt. Sie reduziert den Arbeitsaufwand, beschleunigt die Produktion, senkt die Produktionskosten und verbessert die Reinheit und Qualität der Arzneimittel. Weitere Anwendungsgebiete sind die Filtration, das Waschen und Trocknen von Rohstoffen für Druck- und Färbemittel sowie von Pestizidrohstoffen.

Vitamine, Penicillin, Toluol, Methanol, Ethanol, Ether usw. müssen gewaschen und recycelt werden. Chemikalien, Polymere und Harzprodukte für die landwirtschaftliche Gewinnung. Pflanzenextrakte werden gelagert und gefiltert, um Arbeitsabläufe zu vereinfachen und den Produktionsprozess zu beschleunigen.

In der Feinchemie, beispielsweise bei der Nickel-, Kupferfolien- und Leiterplattenproduktion sowie bei der Rückgewinnung verschiedener Edelmetallkatalysatoren und bei Anwendungen, die das Waschen und Aufbereiten von Stoffen wie Bisglyphosat und Glyphosat erfordern, kommt die multifunktionale Zylinder-Kegel-Reaktions-, Filtrations- und Trocknungsanlage zum Einsatz. Sie schützt die Werkzeuge der Metallverarbeitung und erhöht die Ausbeute an einwandfreien Produkten. Darüber hinaus dient sie der Filtration von Rohstoffen wie Harzen sowie der Filtration und Rückgewinnung von Lösungsmitteln.

Edelmetalle zurückgewinnen, Werkzeuge für die Metallbearbeitung schützen und die Präzision der Metallverarbeitung verbessern. Agglomerierte Verunreinigungen nach der Mischreaktion entfernen und die Produktqualität steigern. Verklumpungen von Gelfarbe beseitigen, Wärmeaustauscheffizienz verbessern usw.

In der Zuckerproduktion fängt die integrierte Zylinder-Kegel-Reaktions-, Filtrations- und Trocknungsanlage Kohlenstofftinte und Filterhilfsmittel ab und senkt so die Betriebskosten. Sie findet Anwendung in der Zeolith-, Titandioxid-, Melamin-, Chloralkali- und Epoxidharzproduktion und kann die Betriebskosten deutlich reduzieren, wichtige Anlagen schützen, grobe Partikel entfernen und die Effizienz steigern. Zudem verbessert sie Glanz und Reinheit von Epoxidharz und sorgt für einen gleichmäßigen Beschichtungsfilm.

Dadurch wird die Produktqualität verbessert.

Bei der Entfärbung und Entkohlung von Bisglyphosat und Glyphosat reduziert die Zylinder-Kegel-Reaktions-, Filtrations- und Trocknungsanlage die Arbeitsschritte und beschleunigt den Produktionsprozess. Angewendet auf die Filtration von Kreislaufwasser in der Glas- und Keramikindustrie, kann sie die Betriebskosten und den Energieverbrauch erheblich senken und Schwankungen in der Produktqualität vermeiden.

Bei der Aktivkohlefiltration werden Entfärbung und effektive Adsorption toxischer und schädlicher Substanzen erreicht und das zurückgewonnene Lösungsmittel abfiltriert. Dies führt zu einer deutlichen Verbesserung der Produktqualität und bietet unvergleichliche Vorteile. Bei der Rückgewinnung von Polysiliziumpulver und der Filtration von Abfallsäuren (Fluorwasserstoffsäure und Salpetersäure) wird der normale Betrieb wichtiger Anlagen gewährleistet und die Betriebs- und Behandlungskosten werden gesenkt.

Die integrierte Zylinder-Kegel-Reaktions-, Filtrations- und Trocknungsanlage ermöglicht die Filtration und Rückgewinnung von Lösungsmitteln, die Abtrennung großer Partikel, die Verbesserung der Produktqualität und die Effizienz des Wärmeaustauschs bei der Rauchgasentschwefelungsfiltration, der Glaserosionsfiltration und verschiedenen feinchemischen Prozessen.

Die Trennung von Entfärbungsmittel und Aktivkohle vom Speiseöl sowie die Sicherheitsfiltration vor dem Abfüllen können den normalen Betrieb wichtiger Anlagen gewährleisten, Produktions- und Arbeitskosten senken und die Qualität der Endprodukte, wie z. B. Glanz, Reinheit und Geschmack, verbessern.

Die integrierte Zylinder-Kegel-Reaktions-, Filtrations- und Trocknungsanlage wird in der Ölfeld-Wasserinjektion, Prozesswasseraufbereitung, Kühlwasserfiltration, Schmieröl-, Flugkraftstoff- und anderen Ölprodukten, der Katalysatorrückgewinnung, der Filtration von Katalysatorölsuspensionen, der Abscheidung von Kohlenstofftinte und Filterhilfsmitteln sowie der Trennung von Extraktionspolymeren eingesetzt. Dadurch werden Betriebskosten und Energieverbrauch gesenkt und die Produktqualität stabilisiert. In der Abwasserbehandlung werden Sand, Algen und andere Schlammablagerungen aus Rohwasser gefiltert. In der Eisen- und Stahlindustrie, in Klimaanlagen, bei der Kühlwasserfiltration von Kompressoren und der Kaltwasserfiltration werden Ablagerungen in Wasserleitungen entfernt. Die Anlage dient außerdem der Filtration und Vorfiltration von Membranreinigungsflüssigkeiten, der Abscheidung von Ionenaustauscherharzen, der Entfernung von Schadstoffpartikeln, der Energieeinsparung und Emissionsreduzierung sowie der Senkung der Abwasserbehandlungskosten.