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PVC生产过程中干燥器的联用


  在化工生产中,由于被干燥物料的形状和性质各不相同,用单一形式的干燥器来干燥物料,常常不能达到对物料湿分的要求,有时即使能满足物料湿分的要求,单一设备体积也过大,或消耗过多的能量。此时,可将两种或多种形式的干燥器组合起来构成组合式干燥器,各发挥其长处,从而达到节省能量、减少干燥器尺寸或满足干燥产品质量要求的目的。在聚氯乙烯(PVC)的生产工艺中,PVC的干燥过程即采用气流干燥器与流化床干燥器联用的组合式干燥过程。

  PVC树脂是一种热敏性、黏性小且多孔性的粉末状物料,其干燥过程包括非结合水分与结合水分的干燥,即经历表面汽化及内部扩散的不同控制阶段。为此在干燥过程中采用二级装置。第一级主要用于表面水分的汽化,采用气流干燥器,利用其快速干燥的特点,使物料在很短的停留时间内,除去大部分表面水分;此时干燥强度取决于引入的热量,通过加大风量和温度,使较高的湿含量能迅速地降至临界湿含量附近。第二级主要用于内部水分扩散,以降低风速和延长时间为宜,故采用流化床干燥器,使湿含量达到最终干燥的要求。

  工业上PVC干燥的气流-硫化组合操作中,第二级多采用卧式流化干燥器,某工厂经技术改造,用旋风流化干燥器代替卧式流化干燥器,获得了较好的效果。含水量约为15%的PVC树脂湿料,经螺旋加料器送至第一级气流干燥器中干燥,离开气流干燥器的物料含水量为3%,再进入下一级旋风流化干燥器进一步干燥,离开其中的物料含水量降至0.3%以下,干燥后的物料颗粒经旋风分离器分离下来,湿空气则由引风机出口排出。

  在气流干燥器中,物料以粉粒状分散于气流中,呈悬浮状态,被气流输送而向上运动。在此输送过程中,二者之间发生传热及传质过程,使物料干燥。由于气速很高,物料在气流干燥器中的停留时间极短(一般在2—10 s),除去的是物料表面的非结合水分。

  在旋风流化干燥器中,气流夹带物料颗粒沿切线方向进入,在其中旋流上升。与气流干燥器相比,物料在旋风干燥器中的停留(干燥)时间延长,同时颗粒在热空气中处于流化状态,气、固接触面积大,故干燥强度很大,可将物料内部的结合水分除去,使干燥产品含水量更低、质量更均匀。

  那么比较起来,这个新工艺具有哪些特点呢?1、旋风干燥器结构简单,操作容易,运行平稳,简化了干燥流程和操作控制;2、降低了蒸汽消耗,一般节能50%左右;3、卧式流化干燥器结构复杂,易积存物料,导致PVC树脂黑黄点较高,而旋风干燥器无死角,不积存物料,使树脂合格率提高,提高了产品质量;4、原气流-卧式流化干燥工艺中,树脂出口温度高达80℃,故干燥后的树脂需增加冷风输送工艺使其冷却;而在气流-旋风流化干燥工艺中,旋风干燥器内的空气温度降至50℃左右,树脂出口温度为45℃左右,不需要再进行冷却,也不存在树脂的热降解问题,既提高了产品质量,又降低了动力消耗。

工程技术学院 张杨


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