लॉन्ड्री डिटर्जेंट पाउडर उत्पादन एक सतत ठोस प्रसंस्करण और थर्मल प्रसंस्करण प्रणाली है। उपकरण विन्यास फॉर्मूलेशन, संयंत्र क्षमता, लक्ष्य थोक घनत्व, नमी विनिर्देश और पैकेजिंग प्रारूप पर निर्भर करता है।
इंजीनियरिंग के दृष्टिकोण से, एक डिटर्जेंट पाउडर प्लांट कच्चे माल जैसे सर्फेक्टेंट, बिल्डर्स, क्षार और एडिटिव्स को खुराक, घोल तैयार करने, सुखाने, मिश्रण, स्क्रीनिंग, परिवहन और पैकेजिंग के माध्यम से तैयार पाउडर में परिवर्तित करता है।
कच्चे माल का भंडारण और खुराक प्रणाली
लाँड्री डिटर्जेंट पाउडर ठोस और तरल दोनों प्रकार के कच्चे माल का उपयोग करता है। ठोस पदार्थों में आम तौर पर शामिल हैं:
सोडियम कार्बोनेट (Na₂CO₃)
सोडियम सल्फेट (Na₂SO₄)
जिओलाइट 4ए
सोडियम सिलिकेट पाउडर
कार्बोक्सिमिथाइल सेलूलोज़ (सीएमसी)
सोडियम पेरकार्बोनेट
एंजाइमों
ऑप्टिकल ब्राइटनर
तरल घटकों में आमतौर पर शामिल हैं:
रैखिक एल्काइलबेन्जीन सल्फोनिक एसिड (LABSA)
सोडियम सिलिकेट घोल
नॉनऑनिक सर्फेक्टेंट
इत्र
विआयनीकृत पानी
भंडारण उपकरण का चयन थोक घनत्व और प्रवाह क्षमता के आधार पर किया जाता है।
0.7 ग्राम/सेमी³ से अधिक थोक घनत्व वाले पाउडर को आमतौर पर द्रवीकरण पैड या वाइब्रेटर से सुसज्जित स्टील साइलो में संग्रहित किया जाता है।
सोडियम पेरकार्बोनेट जैसे हाइग्रोस्कोपिक एडिटिव्स को अक्सर अपघटन को रोकने के लिए 40-50% आरएच से नीचे आर्द्रता वाले नियंत्रित कमरों में संग्रहित किया जाता है।
खुराक देने वाले उपकरण में आम तौर पर शामिल हैं:
पेंच फीडर
रोटरी वाल्व
फीडरों के वजन में -की कमी
लोड सेल हॉपर सिस्टम
पैमाइश पंप
बिल्डरों के लिए फीडिंग सटीकता आमतौर पर ±0.5-1.0% के भीतर नियंत्रित की जाती है। कम खुराक प्रतिशत के कारण एंजाइम खुराक को आम तौर पर सख्त नियंत्रण की आवश्यकता होती है।
घोल तैयार करने की प्रणाली
घोल तैयार करने की प्रणाली स्प्रे सुखाने से पहले पाउडर और तरल सामग्री को पंप करने योग्य डिटर्जेंट घोल में बदल देती है।
मुख्य उपकरण में शामिल हैं:
घोल मिश्रण टैंक
उद्वेग उत्पन्न करनेवाला मनुष्य
हीटिंग जैकेट या स्टीम कॉइल
इनलाइन होमोजेनाइज़र
परिसंचरण पंप
विशिष्ट घोल ठोस सांद्रता फॉर्मूलेशन के आधार पर 55% से 70% तक होती है।
LABSA न्यूट्रलाइजेशन अक्सर सोडियम हाइड्रॉक्साइड या सोडियम कार्बोनेट का उपयोग करके स्लरी टैंक के अंदर होता है।
एक सामान्य प्रतिक्रिया:
LABSA + NaOH → सोडियम एल्काइलबेन्जीन सल्फोनेट + पानी
चिपचिपाहट और सर्फैक्टेंट लोडिंग के आधार पर टैंक ऑपरेटिंग तापमान आमतौर पर 60 डिग्री और 90 डिग्री के बीच बनाए रखा जाता है।
आंदोलनकारी का डिज़ाइन श्यानता पर निर्भर करता है। आमतौर पर एंकर आंदोलनकारी या टरबाइन इम्पेलर्स का उपयोग किया जाता है।
चिपचिपाहट की निगरानी की जाती है क्योंकि घोल की चिपचिपाहट सीधे स्प्रे नोजल परमाणुकरण को प्रभावित करती है।
विशिष्ट डिटर्जेंट घोल की चिपचिपाहट ठोस लोडिंग के आधार पर कई सौ से कई हजार सीपी तक हो सकती है।
उच्च-दबाव स्लरी पंप प्रणाली
स्प्रे सुखाने वाले टॉवर में प्रवेश करने से पहले, घोल को उच्च दबाव वाले पंपों के माध्यम से दबाया जाता है।
सामान्य पंप प्रकार:
ट्रिपलएक्स प्लंजर पंप
पिस्टन पंप
ऑपरेटिंग दबाव अक्सर होता है:
2 एमपीए
4 एमपीए
8 एमपीए तक
दबाव का चयन नोजल के आकार और बूंद के आकार के लक्ष्य पर निर्भर करता है।
बूंद का व्यास सीधे प्रभावित करता है:
पार्टिकल साइज़ डिस्ट्रीब्यूशन
पाउडर नमी
पाउडर घनत्व
पंप डिस्चार्ज लाइनों में आमतौर पर शामिल हैं:
दबाव ट्रांसमीटर
धड़कन घटाने वाला उपकरण
सुरक्षा राहत वाल्व
इनलाइन फ़िल्टर
नोजल की रुकावट को रोकने के लिए एटमाइजेशन के अपस्ट्रीम फिल्टर की आवश्यकता होती है।
विशिष्ट निस्पंदन:
नोजल डिज़ाइन के आधार पर 80-200 जाल।
स्प्रे सुखाने वाला टॉवर
स्प्रे सुखाने वाला टॉवर डिटर्जेंट पाउडर निर्माण में मुख्य सुखाने वाला उपकरण है।
इसका उद्देश्य डिटर्जेंट घोल को बारीक बूंदों में परिवर्तित करना और गर्म हवा का उपयोग करके नमी को वाष्पित करना है।
सिस्टम में आम तौर पर शामिल हैं:
सुखाने का कक्ष
एटमाइज़िंग नोजल या रोटरी एटमाइज़र
गर्म हवा वितरक
बर्नर या स्टीम एयर हीटर
निकास वाहिनी
स्प्रे सुखाने वाले टावर की ऊंचाई क्षमता के अनुसार भिन्न-भिन्न होती है।
उदाहरण:
छोटे आउटपुट के लिए 10-15 मीटर टावर
बड़ी क्षमता के लिए 20-35 मीटर का टावर
गर्म हवा के प्रवेश का तापमान आम तौर पर होता है:
250 डिग्री
300 डिग्री
400 डिग्री तक
आउटलेट हवा का तापमान सामान्यतः इनके बीच नियंत्रित किया जाता है:
90 डिग्री और 120 डिग्री
लक्ष्य तैयार पाउडर नमी:
उत्पाद ग्रेड के आधार पर 2-8%।
कण निर्माण इस पर निर्भर करता है:
घोल की चिपचिपाहट
परमाणुकरण दबाव
इनलेट हवा का तापमान
हवाई निवास का समय
सूखे डिटर्जेंट पाउडर के स्प्रे का थोक घनत्व आमतौर पर इनके बीच होता है:
300–550 g/L
टावर का खोल आम तौर पर आंतरिक इन्सुलेशन के साथ कार्बन स्टील होता है।
उच्च तापमान वाले क्षेत्रों में अक्सर स्टेनलेस संपर्क भागों का उपयोग किया जाता है।
पाउडर कूलिंग और एयर हैंडलिंग सिस्टम
टॉवर से निकलने वाला पाउडर अवशिष्ट ताप को बरकरार रखता है।
विशिष्ट पाउडर डिस्चार्ज तापमान 70 डिग्री से अधिक हो सकता है।
शीतलन उपकरण में शामिल हो सकते हैं:
द्रवीकृत बिस्तर कूलर
वायु शीतलन कन्वेयर
कम्पायमान द्रव बिस्तर
मिश्रण से पहले लक्ष्य अंतिम पाउडर तापमान आम तौर पर 40 डिग्री से नीचे होता है।
शीतलन में सुधार होता है:
प्रवाहशीलता
संग्रहण का स्थायित्व
एंजाइम अस्तित्व
इत्र प्रतिधारण
एयर हैंडलिंग में शामिल हैं:
केन्द्रापसारक प्रशंसक
डक्टवर्क
चक्रवात विभाजक
बैगहाउस फिल्टर
चक्रवात मोटे पाउडर कणों को पकड़ लेते हैं।
बैग फिल्टर चक्रवात कट आकार से नीचे की धूल को पकड़ लेते हैं।
धूल की सघनता सीमा को आम तौर पर स्थानीय पर्यावरण विनियमन के आधार पर नियंत्रित किया जाता है।
वसूले गए जुर्माने को सम्मिश्रण या घोल में वापस किया जा सकता है।
पोस्ट-सम्मिश्रण प्रणाली
कई डिटर्जेंट सामग्री को स्प्रे टावर तापमान के संपर्क में नहीं लाया जा सकता है।
सूखने के बाद इन्हें मिलाया जाता है.
सामान्य पोस्ट-अतिरिक्त सामग्री:
एंजाइमों
इत्र
सोडियम पेरकार्बोनेट
रंगीन धब्बे
एंटी-केकिंग एजेंट
ब्लीच एक्टिवेटर
उपकरण में शामिल हैं:
रिबन ब्लेंडर
हल मिक्सर
चप्पू मिक्सर
तरल छिड़काव प्रणाली
सम्मिश्रण का समय फॉर्मूलेशन और मिक्सर के प्रकार पर निर्भर करता है।
विशिष्ट बैच सम्मिश्रण:
5-15 मिनट
तरल इत्र की खुराक के लिए परमाणुकृत स्प्रे बार की आवश्यकता होती है।
नमूना परीक्षण के माध्यम से एकरूपता की जाँच की जाती है।
महत्वपूर्ण उत्पादन नियंत्रण:
एंजाइम वितरण
धब्बेदार वितरण
नमी की स्थिरता
थोक घनत्व
अनुचित मिश्रण डिटर्जेंट की उपस्थिति और धोने के प्रदर्शन को प्रभावित करता है।
स्क्रीनिंग और संदेश प्रणाली
मिश्रण करने के बाद डिटर्जेंट पाउडर स्क्रीनिंग से गुजरता है।
उपकरण में आमतौर पर शामिल हैं:
कंपन स्क्रीन
रोटरी सिफ्टर
जाल विभाजक
विशिष्ट स्क्रीनिंग उद्देश्य:
बड़े आकार के समूहों को हटा दें
विदेशी कणों को हटा दें
कण स्थिरता में सुधार करें
जाल का आकार लक्ष्य पाउडर दानेदार बनाने पर निर्भर करता है।
बड़े आकार की सामग्री को पीसकर पुनर्चक्रित किया जा सकता है।
संदेशवाहक प्रणालियों में शामिल हैं:
बाल्टी लिफ्ट
पेंच वाहक
वायवीय कन्वेयर
वाहक पट्टा
संवहन वेग को सावधानीपूर्वक नियंत्रित किया जाता है क्योंकि अत्यधिक प्रभाव से कण टूट जाते हैं और थोक घनत्व बदल जाता है।
एंजाइम युक्त पाउडर को आम तौर पर कम {{1} प्रभाव वाले संप्रेषण की आवश्यकता होती है।
पैकेजिंग सिस्टम
तैयार डिटर्जेंट पाउडर को खुदरा या औद्योगिक प्रारूप के अनुसार पैक किया जाता है।
सामान्य पैकेजिंग आकार:
500 g
1 कि.ग्रा
2 किग्रा
5 किग्रा
10 किग्रा
25 किग्रा
पैकेजिंग उपकरण:
बरमा भराव
खुला-मुँह का थैला
वर्टिकल फॉर्म फिल सील मशीन
वजन उठाने वाला हॉपर
हीट सीलिंग इकाई
बैग सिलाई मशीन
चकवेया
मेटल डिटेक्टर
लक्ष्य भरने की सटीकता अक्सर होती है:
±0.2–0.5%
पैकेजिंग सामग्री भिन्न होती है:
लेमिनेटेड पीई बैग
बुने हुए पॉलीप्रोपाइलीन बोरे
लाइनर के साथ कार्टन बॉक्स
भरने के दौरान पाउडर संघनन की निगरानी की जाती है क्योंकि घनत्व परिवर्तन बैग की उपस्थिति और शुद्ध वजन को प्रभावित करते हैं।
धूल संग्रहण और निकास वायु उपचार
डिटर्जेंट पाउडर उत्पादन से हवा में मौजूद बारीक कण बनते हैं।
धूल के स्रोतों में शामिल हैं:
पाउडर स्थानांतरण
टावर निकास
ब्लेंडर लोड हो रहा है
बैगिंग स्टेशन
संग्रह उपकरण में शामिल हैं:
चक्रवात विभाजक
पल्स जेट बैग फिल्टर
गीला स्क्रबर (यदि आवश्यक हो)
बैग फ़िल्टर आमतौर पर पॉलिएस्टर या PTFE फ़िल्टर मीडिया का उपयोग करते हैं।
फ़िल्टर बैंकों में दबाव में गिरावट की निगरानी की जाती है।
एकत्रित धूल को फॉर्मूलेशन के आधार पर पुनर्चक्रित किया जा सकता है।
महीन डिटर्जेंट धूल भी विस्फोट के जोखिम को प्रभावित करती है।
ग्राउंडिंग और धूल सघनता नियंत्रण मानक इंजीनियरिंग आवश्यकताएँ हैं।
स्वचालन प्रणाली (पीएलसी/डीसीएस)
डिटर्जेंट पाउडर उत्पादन लाइन निरंतर और बैच संचालन दोनों को एकीकृत करती है, जिसके लिए केंद्रीकृत प्रक्रिया समन्वय की आवश्यकता होती है। स्वचालन प्रणाली आम तौर पर संयंत्र की क्षमता और नियंत्रण जटिलता के आधार पर पीएलसी या डीसीएस आर्किटेक्चर पर आधारित होती है।
नियंत्रण प्रणाली कई प्रक्रिया इकाइयों के समन्वय के लिए जिम्मेदार है, जिनमें शामिल हैं:
कच्चे माल की खुराक और खिला सटीकता
घोल की तैयारी और मिश्रण स्थिरता
सर्फैक्टेंट प्रसंस्करण के लिए तटस्थीकरण प्रतिक्रिया नियंत्रण
उच्च दबाव पंप संचालन और सुरक्षा विनियमन
स्प्रे सुखाने वाले बर्नर नियंत्रण और दहन स्थिरता
शुष्क हवा की मात्रा और वायु प्रवाह वितरण
फीडबैक मॉनिटरिंग के माध्यम से आउटलेट पाउडर नमी विनियमन
एडिटिव्स के लिए पोस्ट - सम्मिश्रण अनुक्रम नियंत्रण
पैकेजिंग लाइन सिंक्रनाइज़ेशन और भरने की गति समायोजन
इनमें से प्रत्येक प्रक्रिया अनुभाग स्थिर उत्पादन स्थितियों को बनाए रखने और बैच भिन्नता को कम करने के लिए बंद - लूप नियंत्रण तर्क के तहत संचालित होता है।
सिस्टम में इंस्ट्रुमेंटेशन
एक विशिष्ट डिटर्जेंट पाउडर प्लांट स्वचालन प्रणाली कई प्रकार के औद्योगिक सेंसर और माप उपकरणों को एकीकृत करती है:
कच्चे माल की बैचिंग के लिए लोड सेल आधारित वजन प्रणाली
प्रक्रिया तापमान की निगरानी के लिए प्रतिरोध तापमान डिटेक्टर (आरटीडी) और थर्मोकपल
स्लरी पंप और स्प्रे सुखाने प्रणाली सुरक्षा के लिए दबाव ट्रांसमीटर
तरल खुराक और घोल परिसंचरण माप के लिए विद्युत चुम्बकीय प्रवाह मीटर
सुखाने और प्रसंस्करण के बाद के क्षेत्रों में आर्द्रता सेंसर स्थापित किए गए
घोल तैयार करने में न्यूट्रलाइजेशन नियंत्रण के लिए पीएच विश्लेषक
ये उपकरण सिस्टम डिज़ाइन के आधार पर फील्डबस नेटवर्क जैसे प्रोफिबस, मोडबस, या ईथरनेट आधारित औद्योगिक संचार प्रणालियों के माध्यम से जुड़े हुए हैं।
प्रक्रिया नियंत्रण कार्य
स्वचालन प्रणाली प्रमुख प्रक्रिया अनुभागों में स्थिर परिचालन स्थितियों को बनाए रखती है:
घोल तैयार करने का तापमान एक नियंत्रित औद्योगिक सीमा के भीतर बनाए रखा जाता है जो सर्फेक्टेंट न्यूट्रलाइजेशन और चिपचिपाहट स्थिरीकरण के लिए उपयुक्त है
अंतिम पाउडर में लगातार नमी की मात्रा बनाए रखने के लिए स्प्रे सुखाने वाले आउटलेट तापमान को लगातार समायोजित किया जाता है
सुखाने की दक्षता और कण निर्माण व्यवहार को स्थिर करने के लिए वायु प्रवाह और निकास गैस संतुलन को विनियमित किया जाता है
इन नियंत्रण कार्यों को पीएलसी या डीसीएस नियंत्रकों में एकीकृत पीआईडी आधारित लूप के माध्यम से निष्पादित किया जाता है।
डेटा निगरानी और उत्पादन लॉगिंग
सिस्टम उत्पादन ट्रैसेबिलिटी और गुणवत्ता नियंत्रण का समर्थन करने के लिए प्रक्रिया डेटा को लगातार रिकॉर्ड करता है। लॉग किए गए पैरामीटर में आम तौर पर शामिल हैं:
बैच निर्माण रिकॉर्ड और कच्चे माल की खपत
घोल तैयार करने का समय और मिश्रण की स्थितियाँ
सुखाने वाले टॉवर की परिचालन स्थितियाँ (तापमान, वायु प्रवाह, दबाव)
अंतिम पाउडर नमी और घनत्व संकेतक
पैकेजिंग आउटपुट मात्रा और भरने की सटीकता
यह डेटा एक केंद्रीकृत इतिहासकार प्रणाली में संग्रहीत किया जाता है और इसका उपयोग उत्पादन विश्लेषण, समस्या निवारण और प्रक्रिया अनुकूलन के लिए किया जा सकता है।
सुरक्षा इंटरलॉक प्रणाली
स्वचालन प्रणाली में उपकरणों की सुरक्षा और सुरक्षित संचालन सुनिश्चित करने के लिए हार्डवेयर और सॉफ्टवेयर इंटरलॉक फ़ंक्शन भी शामिल हैं। विशिष्ट सुरक्षा तर्क में शामिल हैं:
असामान्य तापमान वृद्धि या लौ विफलता की स्थिति में स्प्रे सुखाने वाले बर्नर का स्वचालित बंद होना
स्लरी फीड लाइनों में अधिक दबाव की स्थिति में पंप बंद होना
जब बैग फ़िल्टर अंतर दबाव डिज़ाइन सीमा से अधिक हो जाता है तो अलार्म और अलगाव प्रतिक्रिया
अधिभार, चरण हानि, या असामान्य कंपन स्थितियों के लिए मोटर सुरक्षा
ये इंटरलॉक संयंत्र सुरक्षा आवश्यकताओं के आधार पर पीएलसी स्तर और स्वतंत्र सुरक्षा रिले स्तर दोनों पर लागू किए जाते हैं।
