Dobre połączenie pozytywnych właściwości materiału - odporności na wilgoć i chemikalia, najlepszej wytrzymałości na rozciąganie i jednocześnie wysokiej elastyczności - zapewnia stale rosnący popyt. LDPE (polietylen o niskiej gęstości) jest obecnie integralną częścią codziennego życia i gwarantuje bezpieczny transport żywności aż do lodówki w kuchni dzięki solidnemu opakowaniu. Polimeryzacja termiczna i konwersja gazowego etylenu w polietylen w postaci granulatu odbywa się pod ciśnieniem do 3200 barów, w temperaturze do 300 °C i z dodatkiem katalizatorów.
Proces produkcji składa się z 5 etapów:
Oprócz przedstawionego tutaj procesu reaktora rurowego, jako alternatywę stosuje się proces reaktora autoklawowego, przy czym oba procesy wykorzystują rozwiązania technologii pomiarowej WIKA w różnych formach.
Aby osiągnąć niezmiennie wysoką przepustowość przy stałej jakości, operatorzy są zależni od utrzymania kilku krytycznych parametrów procesu - ciśnienia, temperatury, natężenia przepływu, poziomu - w odpowiednich sekcjach instalacji.
W postaci gazowej świeży etylen jest mieszany z etylenem pochodzącym z recyklingu, a gaz jest sprężany do ciśnienia 250-300 barów przy jednoczesnym dodawaniu inicjatorów. Ciśnienie procesowe jest następnie zwiększane w kilku etapach do 1800 ... 3200 barów za pomocą hiperkompresora. Wymagane ciśnienie końcowe jest określane przez odpowiednią koncepcję reaktora. Ciepło generowane podczas sprężania jest systematycznie usuwane za pomocą wysokociśnieniowych chłodnic międzystopniowych.
Aby zapewnić, że pożądana polimeryzacja zostanie rozpoczęta i będzie przebiegać w kontrolowany sposób, temperatura i ciśnienie mediów na każdym etapie muszą być precyzyjnie dopasowane. W szczególności szybko reagujące czujniki temperatury i czujniki ciśnienia pomagają użytkownikom w bezpiecznym i wydajnym monitorowaniu sprężarek i chłodnic. Specjalna konstrukcja czujników oznacza, że mogą one wytrzymać ciśnienie do 6000 barów.
Wysoce odporne na wibracje czujniki temperatury monitorują prawidłową temperaturę łożysk sprężarki, która przez cały czas poddawana jest dużym obciążeniom.
Po precyzyjnym ustawieniu żądanej temperatury mediów w podgrzewaczu, polimeryzacja odbywa się w kilku etapach w wysokociśnieniowym reaktorze rurowym, który może mieć długość do 4000 metrów, przy ciśnieniu od 1800 ... 3200 bar i temperaturze pomiędzy 180 ... 320 °C.
Poprzez selektywne dodawanie kilku katalizatorów (komonomerów) w kilku kolejnych sekcjach rurowych przy różnych poziomach temperatury, długołańcuchowe (i jednocześnie szeroko rozgałęzione) polimery polietylenowe są wytwarzane z pojedynczych monomerów. Pożądana jakość produktu końcowego może być specjalnie dostosowana poprzez precyzyjne dozowanie składu i ilości. Monitorowanie ciśnienia ściśle kontrolowanej wysokociśnieniowej pompy wtryskowej odgrywa kluczową rolę.
Ciśnienie i temperatura medium na wlocie i wylocie reaktora rurowego są monitorowane za pomocą szczególnie szybko reagujących czujników. Są one dostępne w zakresach ciśnień od 2500 barów, 4000 barów, 6000 barów do 15 000 barów.
Procesy produkcyjne i testowe przystosowane do wysokich ciśnień, takie jak lutowanie próżniowe, testy rentgenowskie i wysokociśnieniowe, są częścią ustalonych procesów w WIKA. Z drugiej strony w reaktorze autoklawowym parametry są mierzone bezpośrednio w reaktorze w kilku punktach.
Po polimeryzacji strumień medium LDPE jest dekompresowany do około 300 barów i schładzany. Separator wysokociśnieniowy oddziela następnie pożądany stopiony polimer od nieprzereagowanych składników gazu etylenowego. Około 60 % nie jest przekształcane w pojedynczym cyklu i jest zawracane do sprężarki jako gaz recyrkulacyjny.
W separatorze niskociśnieniowym następuje dalsza separacja oleju chłodzącego i składników wosku. Aby monitorować separację w sposób ciągły i prawidłowy, a także aby zapobiec ewentualnemu odkładaniu się medium w martwych przestrzeniach, w wielu zakładach LDPE stosuje się w tym miejscu podtynkowe rozwiązanie przetwornika procesowego, składające się z rurowego uszczelnienia membranowego i inteligentnych przetworników ciśnienia o ciśnieniu znamionowym do 600 barów.
W wytłaczarce stopiony polimer jest przetwarzany na małe granulki. Podczas procesu wytłaczania pozostałe składniki gazu etylenowego są oddzielane i dodawane są różne dodatki, takie jak barwniki, stabilizatory UV, dodatki antystatyczne lub ognioodporne, w celu optymalnego dostosowania tworzywa sztucznego do jego późniejszych zastosowań.
Do monitorowania temperatury ogrzewania wykorzystywane są bagnetowe czujniki temperatury o stałym nacisku. W kolejnym etapie procesu wilgotność granulek jest redukowana do minimalnej wilgotności resztkowej za pomocą systemów suszenia gorącym powietrzem lub systemów osuszania, w zależności od pożądanej wilgotności resztkowej.
Granulki LDPE są przechowywane w wysokich silosach do czasu ich transportu jako materiał luzem lub pakowane w worki w pożądanych pojemnikach. Aby zapobiec gromadzeniu się potencjalnie wybuchowej mieszaniny gazów wewnątrz, azot jest zwykle wtryskiwany w kilku punktach jako gaz oczyszczający w celu usunięcia odgazowujących składników granulek LDPE w kontrolowany sposób.
Stały przepływ płukania jest precyzyjnie monitorowany za pomocą licznika lub kompaktowej kryzy pomiarowej z zamontowanym przetwornikiem różnicy ciśnień, a tym samym przyczynia się do stałego bezpieczeństwa systemu.
Precyzyjne przyrządy kalibracyjne są punktem wyjścia do spełnienia wymagań testowych. Stanowią one jednak tylko jedną część wysokowydajnego systemu kalibracji. Z naszej szerokiej gamy produktów możemy zaprojektować dla Ciebie kompletne i indywidualne rozwiązanie, które zawiera wszystkie odpowiednie komponenty: z możliwością dostosowania do elementów testowych, zasilania ciśnieniowego i próżniowego, komponentów do kontroli ciśnienia i precyzyjnej regulacji, aż po zasilanie napięciem i multimetry do kalibracji elektrycznych elementów testowych.
Nasza szczególna siła leży w planowaniu projektów, rozwoju i budowie kompletnych, indywidualnych, specyficznych dla aplikacji systemów - od prostych ręcznych stacji roboczych po w pełni zautomatyzowane systemy testowe na liniach produkcyjnych.
Szukasz odpowiedniego sprzętu kalibracyjnego do swoich zastosowań? Zapoznaj się z naszą szeroką gamą kalibratorów. Skorzystaj z naszej usługi kalibracji dla pomiarów ciśnienia, temperatury, siły, przepływu i wielkości elektrycznych. Kalibrujemy urządzenia referencyjne i testowe niezależnie od producentów w naszych akredytowanych laboratoriach kalibracyjnych lub bezpośrednio u klienta.
WIKA zapewni wsparcie w postaci dodatkowych usług świadczonych przez naszych wyszkolonych ekspertów. Technicy serwisowi upewnią się, że w przypadku awarii i napraw przyrządy pomiarowe będą ponownie w pełni funkcjonalne w krótkim czasie. Od regulatorów ciśnienia i systemów separatorów membranowych po kąpiele kalibracyjne - wszystko z jednego źródła. Instalujemy jednostki pomiarowe i zapewniamy wsparcie przy uruchamianiu oprzyrządowania. Dzięki naszym lokalnym ekspertom możemy być dostępni na całym świecie, jesteśmy szybko dostępni i dostosowani do indywidualnych okoliczności. Wypróbuj sam.