在化工生產(chǎn)中,由于被干燥物料的形狀和性質(zhì)各不相同,用單一形式的干燥器來干燥物料,常常不能達到對物料濕分的要求,有時即使能滿足物料濕分的要求,單一設備體積也過大,或消耗過多的能量。此時,可將兩種或多種形式的干燥器組合起來構(gòu)成組合式干燥器,各發(fā)揮其長處,從而達到節(jié)省能量、減少干燥器尺寸或滿足干燥產(chǎn)品質(zhì)量要求的目的。在聚氯乙烯(PVC)的生產(chǎn)工藝中,PVC的干燥過程即采用氣流干燥器與流化床干燥器聯(lián)用的組合式干燥過程。
PVC樹脂是一種熱敏性、黏性小且多孔性的粉末狀物料,其干燥過程包括非結(jié)合水分與結(jié)合水分的干燥,即經(jīng)歷表面汽化及內(nèi)部擴散的不同控制階段。為此在干燥過程中采用二級裝置。第一級主要用于表面水分的汽化,采用氣流干燥器,利用其快速干燥的特點,使物料在很短的停留時間內(nèi),除去大部分表面水分;此時干燥強度取決于引入的熱量,通過加大風量和溫度,使較高的濕含量能迅速地降至臨界濕含量附近。第二級主要用于內(nèi)部水分擴散,以降低風速和延長時間為宜,故采用流化床干燥器,使?jié)窈窟_到最終干燥的要求。
工業(yè)上PVC干燥的氣流-硫化組合操作中,第二級多采用臥式流化干燥器,某工廠經(jīng)技術(shù)改造,用旋風流化干燥器代替臥式流化干燥器,獲得了較好的效果。含水量約為15%的PVC樹脂濕料,經(jīng)螺旋加料器送至第一級氣流干燥器中干燥,離開氣流干燥器的物料含水量為3%,再進入下一級旋風流化干燥器進一步干燥,離開其中的物料含水量降至0.3%以下,干燥后的物料顆粒經(jīng)旋風分離器分離下來,濕空氣則由引風機出口排出。
在氣流干燥器中,物料以粉粒狀分散于氣流中,呈懸浮狀態(tài),被氣流輸送而向上運動。在此輸送過程中,二者之間發(fā)生傳熱及傳質(zhì)過程,使物料干燥。由于氣速很高,物料在氣流干燥器中的停留時間極短(一般在2—10 s),除去的是物料表面的非結(jié)合水分。
在旋風流化干燥器中,氣流夾帶物料顆粒沿切線方向進入,在其中旋流上升。與氣流干燥器相比,物料在旋風干燥器中的停留(干燥)時間延長,同時顆粒在熱空氣中處于流化狀態(tài),氣、固接觸面積大,故干燥強度很大,可將物料內(nèi)部的結(jié)合水分除去,使干燥產(chǎn)品含水量更低、質(zhì)量更均勻。
那么比較起來,這個新工藝具有哪些特點呢?1、旋風干燥器結(jié)構(gòu)簡單,操作容易,運行平穩(wěn),簡化了干燥流程和操作控制;2、降低了蒸汽消耗,一般節(jié)能50%左右;3、臥式流化干燥器結(jié)構(gòu)復雜,易積存物料,導致PVC樹脂黑黃點較高,而旋風干燥器無死角,不積存物料,使樹脂合格率提高,提高了產(chǎn)品質(zhì)量;4、原氣流-臥式流化干燥工藝中,樹脂出口溫度高達80℃,故干燥后的樹脂需增加冷風輸送工藝使其冷卻;而在氣流-旋風流化干燥工藝中,旋風干燥器內(nèi)的空氣溫度降至50℃左右,樹脂出口溫度為45℃左右,不需要再進行冷卻,也不存在樹脂的熱降解問題,既提高了產(chǎn)品質(zhì)量,又降低了動力消耗。 |