PVC树脂干燥生产工艺比较

1、PVC 树脂干燥生产工艺比较*张磊(大沽化工厂, 天津 300455摘要:本文介绍了大沽化工厂原有生产PVC 的内热沸腾干燥工艺的不足, 并通过对原有工艺的运行过程分析, 采取了改进措施, 分析了新旋风干燥装置的优点。关键词:内热沸腾;旋风干燥; PVC 树脂中图分类号:TQ325. 4 文献标识码:B 文章编号:1008-1267(1999 06-0014-02大沽化工厂PVC 树脂自投产以来, 经多次的技术改造和扩产, 在1988年投产50000t 树脂能力的单段内加热式沸腾干燥系统, 基本上符合生产的需要, 伴随市场对产品需求量的增加, 原有沸腾干燥设备中的不足日渐暴露, 并严重影响了树

2、脂产品的质量, 限制了生产的发展。在1997年经过对原装置深入研究分析, 吸收国内外先进技术和经验, 采取了较为合理的改进措施并重新设计了一套旋风干燥系统, 并于1997年底投入试运行, 经过达产测试, 达到了预期的生产效果, 取得了良好的经济效益。1 内热沸腾干燥1. 1 内热沸腾干燥器的结构简介聚氯乙烯分厂一线采用的内热沸腾床干燥器, 为单段内加热卧式多室沸腾干燥装置, 分6个室。前5室为干燥室, 第6室为冷却室, 内设6块床板以及12组U 型螺旋换热盘管。1. 2 内热沸腾干燥工作原理内热沸腾干燥是利用热风和床内通入热水的内热盘形管做为补充干燥的热源将离心脱水后的树脂进行长时间的干燥过程

3、。离心脱水后的湿树脂经1#、2#、3#螺旋输送器、块状物分散器送至干燥器一室, 空气过滤后由鼓风机输送经散热器加热后, 送入1吹动孔板上的物料, 在15室设置10组加热管箱, 通过热水泵输送的热水对物料进行加热; 同时向第6室换热管内通入冷水循环冷却和从风机送入经过滤后的冷空气。这样在整个沸腾干燥器内, 热、冷水与物料进行热交换, 热风和冷风与物料进行传质传热, 完成实现控制挥发分的含量在一定的指标范围之内, 从而达到干燥的目的。1. 3 沸腾干燥的缺点1. 3. 1 工艺耗能大、附属设备多, 中间控制多, 造成操作不便。往往由于床温控制不稳定, 造成树脂过热, 产品出现黑、黄点过多等现象。1

4、. 3. 2 结构复杂, 体积大, 内部死角多, 生产过程中床内铺垫物料多, 吹净不易; 故更换型号时, 容易产生较多混料, 影响树脂产品质量。1. 3. 3 U 型螺旋盘管受管内热水的脉动和室内风的作用诱发振动, 导致支承板处的焊缝出现裂纹。1. 3. 4 PVC 树脂在干燥器内局部高温作用下分解产生的HCl 气体对不锈钢换热盘管产生腐蚀, 出现氢脆现象, 致使换热管出现裂纹。1. 3. 5 维修费用高, 当换热管在生产中出:现裂纹及床板腐蚀破损时, 每年用于进行部分检修更换的检修费用都在35万元左右,提高了产品的成本。2 旋风干燥2. 1 旋风干燥器的结构简介在旋风干燥装置中旋风干燥床是关

5、键设备, 现设计使用的旋风干燥器其外形尺寸为 2750mm 8200mm(不包括夹套及裙座尺寸 , 内有45 的四层环形挡板将干燥器分为5个室, 下部分为带锥形的干燥管, 停车后由下面的放料口放料; 其中三层挡板内设置导流板, 每层挡板间距为1600mm; 进口尺寸为900mm 700mm, 出口尺寸为1000mm 800mm, 另附设温度计、视镜、放料口、人孔、夹套, 整个设备为带夹套的圆柱形筒体。2. 2 旋风干燥装置运行过程离心脱水后的树脂由1#、2#螺旋输送器输入气流干燥器, 与鼓风机输送的经过滤器过滤及散热器的热空气接触, 顺流进行传热和传质, 热气流带着湿的PVC 树脂颗粒从切线方

6、向进入底层干燥室, 在导流板的作用下在干燥器内高速旋转上升, 继续与热风进行传质传热, 同时向干燥器夹套通入循环热水。在旋转上升过程中, 离心力将气体和固体颗粒分开, 气体改变运动方向通过环行挡板的中心孔进入上一室, 而颗粒随着角动量的减少, 也随着气流进入上一个干燥室, 由于离心力的作用, 颗粒再次做旋转运动! 直至干燥终了。2. 3 旋风干燥的优点2. 3. 1 工艺流程短, 辅助设备少, 投资少。2. 3. 2 旋风干燥器夹套通入的循环热水避免了由于旋风干燥器壁温过低而导致内部湿热空气中的水蒸汽出现冷凝, 造成的内壁物料结垢现象。2. 3. 3 在干燥过程中, 不同颗粒的物料由于离心力和

7、重力作用, 造成气体和颗粒之间在干燥器内滞留时间短, 大颗粒物料在干燥器内滞留时间长, 小颗粒树脂在干燥过程中不会因为滞留时间长而过度干燥, 以导致产品出现黑、黄点现象。2. 3. 4 旋风干燥器内部结构简单, 死角少, 清理容易, 不致使在转型时不同的树脂造成混料。2. 3. 5 维修费用极低, 由于其结构非常简单, 造成旋风干燥器一次性投资少, 节约了检修费用。该旋风干燥器自1997年投入运行以来, 通过生产测试已充分说明旋风干燥器在生产中发挥的重要作用, 达到班产50t 树脂的设计要求, 取得了良好经济效益。3 存在问题及改进措施3. 1 内热沸腾床针对内热沸腾床死床事故多, 且多出现由

8、于块状物分散器在向一室多孔床板加料过程中, 当风压不足或床温较低的情况下, 物料难以瞬时达到沸腾状态造成堵死孔板, 造成物料堆积于多孔板上的现象。建议改进一室结构如下:3. 1. 1 增加孔板开孔率采用增加多孔板开孔率的措施, 在一室多孔板加料一测68. 5%的部分, 由原正方形分布孔改为正三角形分布孔形式, 将开孔率比原来增加10. 61%, 同时为增强多孔板的强度、刚度, 将多孔板厚度由原0. 6mm 增加到1mm 。3. 1. 2 增加一室换热面积在U 型螺旋盘管换热方面:对于一室的换热管由原一组四排螺旋盘管增加到一组五排U 型螺旋盘管, 以增强传热效果; 同时由于增设了一排螺旋盘管使得

9、每排盘管间的跨距相应缩小, 增大了换热管的自振频率, 也提高了换热管的防振效果。3. 2 旋风干燥对旋风干燥装置, 为保证物料在进入气页在离子水发生器中, 阴极区和阳极区的分离膜相隔开, 该膜能透过离子, 而水不能透过, 否则生成的离子水又相互混合, 达不到目的。通过实验, 笔者采用的异相模, 具有良好的效果。3. 3 整流电源该电源能供给发生器直流电, 其电压高低、电流大小与生成器的产水量有关, 一般多用安全电压、大电流, 则产水量大。3. 4 切换装置离子水发生器的正负电极须经常倒换, 这样既能保证水的质量, 又可起到清除电极污染物的作用。4 离子水技术的开发前景4. 1 碱性离子水生成的

10、同时形成酸性水如上所知, 离子水发生器在负极产生碱性多离子水, 在正极发生如下反应:4OH -4e 2O+O 2由于OH -的发生反应, 破坏了水的平衡, 使得H +>OH -。在正极区水呈现酸性且析出氧。这种富氧酸性水, 可用来消毒、灭菌。有报道说可用来美容、治疗一些皮肤病。经常用这种富氧酸性水洗浴, 可使皮肤细嫩润滑。4. 2 其他领域离子水除作为理想的饮用水之外, 在农业、畜牧业、医学等领域均有广泛的开发前景。据报道:水稻种子经离子水浸泡后, 其收成能增加20%30%。用以浇花或灌溉果园, 则使鲜花鲜艳、果树丰收。另据报道:以离子水饲养牲畜, 其生长速度加快且畜含臭味减少。离子水这

11、一新型的饮水, 正逐步被人类所认识, 其应用领域与日俱增。在不久的将来, 将产生不可估量的社会效益和经济效益。5 结论通过以上方法生成的碱性多离子水#, 具有如下特点:pH 值呈弱碱, 接近人体血液的pH (7. 35 , 其溶氧能力增强。%由于其碱性, 菌类不易存活, 因此可直接饮用。&含有丰富的矿物质, 且呈离子状态, 对人体有益。通过电解, 水分子集合体减少, 普通水的分子集合体是1214个分子, 而碱性离子水集合体为56个分子。(产生于阴极的碱性离子水, 能使人体健康的杀手氧自由基还原, 可减少病患和延缓衰老。(上接第15页流干燥管瞬间在热风的吹动下, 能够尽快分布均匀以便脱除表面水分, 建议今后在螺旋输送器与气流干燥管间加一破碎器, 以保证螺旋输送器向气流干燥管输送的物料不致以块状形式进入而导致树脂的产品质量受到影响。综上所述, 通过对原有内热沸腾干燥装置系统在现有工况下的运行过程分析, 针对原有内热