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Telefone
13861731823
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Endereço
Parque industrial de sete quartos norte da cidade de Qiezhou, distrito de Huishan, cidade de Wuxi
Wuxi Shuangrui Machinery Co., Ltd
Entrega bem sucedida do secador a vácuo monoconico de 1500L encomendado pela China Petrochemical
Datas:2025-12-05Leia:2
Na oficina de montagem da Wuxi Shuanshui Machinery, um enorme objeto de 4,5 metros de altura está quieto, com a caixa de aço inoxidável prateada refletindo a luz do sol, e os engenheiros estão fazendo testes pré-fábrica do secador de vácuo de um único cono de 1500 litros desenvolvido especialmente para a China Petrochemical.
01 Desafio da indústria: Gargalos tecnológicos na secagem de catalisadores de alta gama
A indústria química, especialmente na fabricação de catalisadores, exige tecnologias de secagem extremamente exigentes. No início de 2024, a China Petrochemical lançou um programa de atualização da linha de produção de catalisadores de alta gama com o objetivo de aumentar a competitividade no mercado de seus catalisadores de hidrogenação e de fissão.
Estes catalisadores especiais são sensíveis às condições de secagem e exigem que o processo de desidratação e desolvente seja concluído em ambientes controlados, sem oxigênio e a baixa temperatura para manter a sua microestrutura e atividade catalítica.
Os equipamentos de secagem de duplo cono tradicionais não podem atender aos requisitos de produção de catalisadores de nova geração, com misturas de materiais desiguais, longos ciclos de secagem e riscos de sobreaquecimento local. Após várias rodadas de avaliação, a equipe de tecnologia da China Petrochemical determinou a rota técnica do secador de vácuo de um único cone, mas há dúvidas sobre a viabilidade técnica do equipamento de grande dimensão de 1.500 litros.
Este volume no mesmo tipo de equipamento doméstico, tanto para garantir a estabilidade do funcionamento do equipamento, como para atender aos requisitos de continuidade da produção química, a dificuldade técnica é extremamente alta.
Wuxi Shuangrui Machinery, com a sua acumulação de tecnologia no campo de equipamentos de secagem de grau farmacêutico, assumiu este desafio. "Acreditamos que os requisitos de limpeza no nível farmacêutico podem ser combinados com os requisitos de estabilidade no nível químico", disse Zhang Yong, diretor técnico da empresa, na reunião de lançamento do projeto.
02 Foco preciso: cinco requisitos essenciais da petroquímica
Na especificação técnica de secador de vácuo de um único cone de 1500L publicada pela China Petrochemical, os cinco requisitos principais foram claramente definidos, tornando-se a direção clara da tecnologia de maquinaria de Wuxi Shuangrui.
Para a precisão do controle de temperatura, a diferença de temperatura em diferentes áreas do cone não deve exceder ± 2 ° C, evitando que o catalisador seja desativado devido ao sobreaquecimento local. A segunda é a capacidade de manutenção de vácuo, que exige uma taxa de vazamento do sistema inferior a 5 Pa / h em estado de carga cheia para garantir que o solvente possa volatilizar rapidamente.
O terceiro é o design sem ângulo morto, exigindo que a limpeza da superfície dentro do dispositivo atinja Ra≤0,4 μm, e nenhum ângulo morto de resíduos de material. O quarto é o nível de segurança à prova de explosão, que precisa atender ao padrão ExdIIBT4 à prova de explosão e se adaptar ao ambiente de produção química. O quinto é o grau de inteligência, que requer memória de parâmetros de processo, monitoramento remoto e auto-diagnóstico de falhas.
"Estes cinco requisitos parecem independentes, mas na realidade estão interrelacionados". Li Gong, gerente de projeto da Wuxi Shuangrui Machinery, observou: "Por exemplo, a capacidade de manutenção de vácuo está diretamente relacionada ao design sem ângulo morto, e qualquer ângulo morto pode causar resíduos de solvente e afetar a manutenção do vácuo".
03 Inovação estrutural: três grandes avanços no design de cone único de 1500L
O núcleo da secadora de vácuo de um único cone está no design de "um único cone", e ampliando este design para um volume de 1500 L, a equipe de pesquisa e desenvolvimento de máquinas de Wuxi Shuangrui alcançou três grandes avanços técnicos.
Primeiro, a otimização da proporção do cone. Após uma série de experimentos de simulação de mecânica de fluidos, a equipe identificou o design de ângulo de cone ideal de 61 °, um ângulo que garante que o material forme o estado de fluidez ideal dentro do cone sem gerar forças axiais excessivas quando o cone gira.
Em segundo lugar, o sistema de aquecimento multiseção. Ao contrário do aquecimento convencional de zona única, a máquina de Wuxi Shuangrui divide o cone em três zonas de controle de temperatura independentes, monitora a temperatura de cada zona em tempo real através de 32 sensores de temperatura de alta precisão e ajusta dinamicamente a potência de aquecimento através de algoritmos inteligentes para controlar com sucesso a diferença de temperatura dentro de ± 1,5 ° C.
A terceira é a estrutura de apoio. O controle de vibração durante a rotação de grandes cones é um desafio crítico, e a equipe desenvolveu um "sistema de suporte de equilíbrio bidirecional" que dispersa eficazmente a inércia de rotação, configurando rodas de suporte ajustáveis em ambos os lados do cone, tornando o dispositivo com uma amplitude de vibração inferior a 0,05 mm em carga completa, muito abaixo do padrão da indústria.
04 Revolução dos materiais: aplicação e tratamento de aço inoxidável especial
Para satisfazer a dupla importância da China Petrochemical na resistência à corrosão e limpeza dos equipamentos, Wuxi Shuangrui Machinery realizou uma nova tentativa na seleção de materiais.
O material principal do equipamento é o aço inoxidável super austénico UNS S31254, este aço especial com teor de molibdênio de até 6%, valor de resistência à corrosão pontual equivalente (PREN) superior a 43, com uma grande resistência à corrosão de íons de cloro, especialmente adequado para os meios corrosivos que podem existir no ambiente de produção química.
Após a escolha do material, o processo de tratamento de superfície se torna outro desafio. Para atingir os requisitos de limpeza da superfície interna de Ra≤0,4 μm, Wuxi Shuangrui Machinery introduziu um processo de polimento de cinco etapas: do polimento mecânico inicial ao polimento eletrólico e ao polimento de injeção de partículas, cada etapa tem parâmetros de controle precisos.
A principal inovação é o tratamento especial de passivação. A equipe desenvolveu um passivador composto baseado em ácido cítrico e ácido nítrico que formou uma camada densa de óxido de cromo na superfície do aço inoxidável, com apenas uma espessura de nanoescala, mas que aumentou três vezes a resistência à corrosão do dispositivo.
"O material é a base do equipamento, a superfície é a 'pele' do material", explica Wang Gong, engenheiro de materiais mecânicos de Wuxi Shuangrui. "Nós não só precisamos escolher o material certo, mas também lidar com a 'pele' do material para garantir o funcionamento estável do equipamento a longo prazo."
05 Núcleo inteligente: inovações em quatro módulos para sistemas de controle
Os requisitos da China Petrochemical para a inteligência dos equipamentos levaram a Wuxi Shuangrui Machinery a implementar quatro grandes inovações de módulos no sistema de controle.
O módulo de aprendizagem de curvas de processo é um ponto de inovação. O sistema é capaz de gerar automaticamente curvas de secagem otimizadas de acordo com as propriedades do material e ajustar os parâmetros automaticamente após cada operação, permitindo um controle adaptativo "mais usado mais inteligente".
O módulo de previsão de falhas e gerenciamento de saúde é a segunda inovação. O sistema prevê potenciais falhas com antecedência, monitorando o estado operacional dos componentes críticos do equipamento. Os dados experimentais mostraram que o sistema foi capaz de prever o risco de falha do selo mecânico com 72 horas de antecedência, com uma precisão de 87%.
O módulo de otimização do consumo de energia reduz o consumo de energia em média em até 18,6% ao monitorar a carga da rede e o processo de secagem em tempo real, ajustando dinamicamente os parâmetros operacionais do equipamento, garantindo a qualidade da secagem.
O módulo de rastreamento de dados garante que o processo de secagem de cada lote de material seja rastreável durante todo o processo, em conformidade com as especificações de gestão de qualidade da produção química, fornecendo um sólido apoio ao sistema de rastreamento de produtos da China Petrochemical.
Chen Gong, diretor de automação elétrica e mecânica de Wuxi Shuangrui, disse com orgulho: "Nosso sistema de controle não é mais um simples controle lógico, mas um sistema inteligente com capacidade de aprendizagem."
06 Verificação de processo: do laboratório ao nível industrial
Desde o projeto conceitual até os produtos de classe industrial, o secador a vácuo de um único cono de 1500 L passou por três etapas de validação para garantir que atenda às necessidades de produção da petroquímica chinesa.
A fase inicial é a validação da simulação mecânica de fluidos. A equipe de pesquisa e desenvolvimento usou o software de dinâmica de fluidos computacional (CFD) para simular o estado de fluxo de material em diferentes ângulos de cono e velocidades de rotação, determinando o intervalo ideal de parâmetros de processo.
A segunda fase é a validação do modelo de escala 1:5. A equipe criou um modelo miniaturizado de 300 litros, realizou testes contínuos durante dois meses no Centro de Tecnologia Petroquímica da China, coletou mais de 500 conjuntos de dados e verificou a viabilidade de uma solução de grande escala.
A terceira fase é a validação do desempenho do modelo em tamanho completo. No centro de teste da Wuxi Shuangrui Machinery, o equipamento 1500L realizou testes de operação contínua de 72 horas para simular condições de produção mais exigentes. Os resultados dos testes mostraram que todos os indicadores do equipamento atingiram ou excederam os requisitos de projeto.
É particularmente louvável que, na aceitação de desempenho, o resíduo de solvente do equipamento é controlado abaixo de 50 ppm, o que é 40% maior do que os requisitos técnicos da China Petrochemical, o que causou uma sensação no interior da China Petrochemical.
07 Aplicações de produção: dupla melhoria da eficiência e da qualidade
A aplicação prática da secadora de vácuo de um único cono de 1500L na linha de produção de catalisadores petroquímicos da China trouxe uma dupla melhoria da eficiência de produção e da qualidade do produto.
De acordo com os dados operacionais de três meses fornecidos pelo departamento de produção petroquímica da China, o novo equipamento reduziu o ciclo de secagem em média em 42%, de 16 horas para 9,3 horas do equipamento tradicional; O consumo de energia por unidade de produção foi reduzido em 31%, economizando cerca de 850 mil yuans por ano.
Os indicadores de qualidade do produto melhoraram significativamente. A área de superfície do catalisador foi melhorada em 22%, a distribuição do orifício foi mais uniforme e a dispersão dos componentes ativos foi melhorada em 18%. Essas melhorias nas microestruturas se refletem diretamente no desempenho do catalisador: em ensaios de instalações industriais, a eficiência de reação da nova geração de catalisadores aumentou entre 15% e 20% e a vida útil foi prolongada em cerca de 30%.
O diretor técnico da China Petrochemical Catalyst Company mencionou especificamente na reunião de conclusão trimestral: "Este equipamento fornecido pela Wuxi Shuangrui Machinery não é apenas para completar o processo de secagem, mas também é um elemento chave para melhorar o desempenho do nosso catalisador."
08 Impacto da indústria: Caso de referência para a atualização de equipamentos químicos
O secador de vácuo monoconico de 1500L produzido pela China Petrochemical tornou-se o caso de referência para a atualização de equipamentos químicos e teve um impacto significativo na indústria.
No segundo semestre de 2024, seis empresas químicas do país visitaram o equipamento da China Petrochemical e expressaram a intenção de comprar. Baseada nesta história de sucesso, a Wuxi Shuangrui Machinery desenvolveu uma série de secadores de vácuo monoconicos de 800L, 1200L, 1500L e 2000L para atender às necessidades de clientes de diferentes tamanhos.
Mais importante ainda, este projeto promoveu a melhoria dos padrões técnicos para equipamentos de secagem química domésticos. Wuxi Shuangrui Machinery e a China Petrochemical cooperaram para elaborar conjuntamente a "Especificação técnica de secador de vácuo de um único cono grande".
O gerente-geral de máquinas de Wuxi Shuangrui disse na conferência técnica anual: "O projeto de petrochemical da China é a pedra de teste da nossa capacidade técnica, que demonstra que as empresas chinesas de fabricação de equipamentos são totalmente capazes de fornecer equipamentos químicos de alta qualidade."
Quando os primeiros produtos de catalisador, tratados com este secador de vácuo de 1.500 litros, foram enviados da China Petrochemical para clientes no exterior, uma carta de certificação de qualidade de uma empresa petrolífera do Oriente Médio chegou ao mesmo tempo.
A carta menciona especificamente que os dados de desempenho desse lote de catalisadores "atingiram níveis de qualidade muito elevados". Para Wuxi Shuangrui Machinery, é altamente reconhecido por mais de muitos ataques técnicos de dia e noite.
Enquanto isso, o modelo gêmeo do dispositivo, um secador a vácuo monoconico de 1200L dedicado à secagem de intermediários farmacêuticos de alta atividade, está sendo comissionado na oficina de montagem de Wuxi Shuangrui Machinery e prestes a ser entregue a outra grande empresa farmacêutica.
O caminho de atualização da indústria de fabricação de equipamentos está se estendendo silenciosamente a partir deste equipamento personalizado de alta gama.