CPE干燥工藝與技術(shù)的研究
輥式破碎機(jī) 何 勇(安徽省化工研究院 ， 安徽合肥 230041)
摘反擊式破碎機(jī)器要：2002年，我國(guó)CPE產(chǎn)量位居世界第一。干燥工序是CPE生產(chǎn)中一個(gè)重要環(huán)節(jié)，本文描管鏈?zhǔn)椒垠w輸送機(jī)述了CPE的干燥原理和干燥特點(diǎn)，選擇了“氣流—沸騰”干燥工藝，對(duì)比了幾種CPE干燥工藝的工程數(shù)據(jù)。
關(guān)鍵詞：干燥；板鏈?zhǔn)教嵘龣C(jī)氯化聚乙烯；工藝
前ZSL系列大型冷礦振動(dòng)篩言
氯化聚乙烯（CPE）是由高密度聚乙烯小型振動(dòng)篩經(jīng)氯化制得的一種改性氯化高聚物，含氯量一般控制在30%～50%（質(zhì)量份數(shù)）。產(chǎn)品外觀為白色粉末或顆粒，
1 振篩機(jī)CPE的干燥原自擊式破碎機(jī)理
濕分以松散的化學(xué)結(jié)合形式或以液態(tài)溶液存在于固相中，或集在固體的伸縮式皮帶機(jī)毛細(xì)微結(jié)構(gòu)中，這種液體的蒸汽壓低于純液體的蒸汽壓，稱(chēng)之為結(jié)合水分；而游離在表面的濕分則稱(chēng)為非結(jié)合水[1]。由于在CPE的大分子結(jié)構(gòu)中存在極性基因，而其粉末的結(jié)構(gòu)又十分疏松，以致其濕粉中不僅會(huì)有“非結(jié)合水”，且會(huì)有“結(jié)合水”，要將其干燥到不大于0.3%（濕基）的含水量是比較困難的（此時(shí)方視為干燥合格）。為此我們選擇熱空氣作為傳熱介質(zhì)進(jìn)行（流態(tài)化）干燥，含有水分的顆粒物料與熱氣流接觸，由于其表面的水蒸汽壓大于熱空氣中的水蒸汽分壓，水蒸汽就由物料顆粒表面向熱空氣中擴(kuò)散，而被不斷流動(dòng)更新的熱空氣帶走。隨著物料表面水分的不斷汽化，物料顆粒內(nèi)部的濕度又大于其表面濕度，形成了濕度梯度，則顆粒內(nèi)部的水分不斷地向表面擴(kuò)散，直至達(dá)到該物料的平衡水分為止。
輥式破碎機(jī)2 CPE的干燥特標(biāo)準(zhǔn)篩性
為了選擇合適的CPE干燥工藝和合適的干燥器，我們對(duì)CPE進(jìn)行運(yùn)輸機(jī)干燥試驗(yàn)，得到如圖1干燥曲線(xiàn)和圖2的干燥速度曲線(xiàn)（干燥條件為：大氣溫度
3 CPE的干燥工藝
PE的生產(chǎn)過(guò)程是一個(gè)批量生產(chǎn)、間歇操作、順序控制的過(guò)程，CPE漿料經(jīng)離心機(jī)離心后，得到含水率30%～40%（濕基）、最小顆粒150μm、最大顆粒不超過(guò)500μm、平均顆粒220μm的濕料。此時(shí)進(jìn)入干燥工序，其工藝流程圖如圖3所示。濕物料由料斗加入，通過(guò)螺旋輸送器進(jìn)入氣流干燥管，同時(shí)開(kāi)啟空氣加熱器和沸騰床頂部的引風(fēng)機(jī)，物料經(jīng)氣流管初步干燥后進(jìn)入沸騰床，細(xì)物料經(jīng)旋風(fēng)分離器捕集后也落入沸騰床繼續(xù)干燥；控制進(jìn)風(fēng)溫度與床層溫度，調(diào)節(jié)進(jìn)風(fēng)量與風(fēng)速，當(dāng)床層與床頂溫度得到工藝要求后，吹冷風(fēng)降溫，物料經(jīng)出料閥流入包裝袋。
4 結(jié)果和討論
4．1 工藝路線(xiàn)的選擇
氣流干燥也稱(chēng)“瞬間干燥”，使加熱介質(zhì)與待干燥固體顆粒直接接觸，因相之間的傳熱傳質(zhì)的表面積大而使體積傳熱系數(shù)ha也相當(dāng)高，普通直管氣流干燥器的ha為2300～7000w/(m3．K)。熱效率高，處理量大，對(duì)CPE“非結(jié)合水”干燥效果明顯。由于物料在氣流管中的停留時(shí)間較短，所以對(duì)CPE中的“結(jié)合水”干燥比較困難，若單用此法干燥CPE需反復(fù)干燥5～6次方能合格，生產(chǎn)周期長(zhǎng)、勞動(dòng)強(qiáng)度大、物料損失多、能量消耗大、工作環(huán)境惡劣。
沸騰干燥由于物料在沸騰床中劇烈攪動(dòng)，大大地減少了氣膜阻力，因而熱效率高，更重要的是物料的停留時(shí)間可以任意調(diào)節(jié)。但單用此法干燥CPE，生產(chǎn)中容易產(chǎn)生“結(jié)床”或“跑料”現(xiàn)象。原因是：從離心機(jī)過(guò)來(lái)的濕料，含水率較高，物料較重，進(jìn)入沸騰床后，若引風(fēng)機(jī)風(fēng)壓不夠，物料在床中“沸騰”效果欠佳，則物料很容易結(jié)團(tuán)，以致最終整體結(jié)于床中。為避免產(chǎn)生“結(jié)床”現(xiàn)象，需提高引風(fēng)機(jī)風(fēng)壓；但隨著干燥過(guò)程的進(jìn)行、物料水分的減少、顆粒的變輕，在引風(fēng)機(jī)的排風(fēng)尾氣中會(huì)夾帶有大量物料，特別在接近干燥終點(diǎn)時(shí)“跑料”尤為明顯。
考慮到我們的CPE批量與間歇式生產(chǎn)的特點(diǎn)，根據(jù)氣流干燥與沸騰干燥的各自?xún)?yōu)點(diǎn)，決定選擇二者串聯(lián)的工藝。
4．2 干燥器型式的選擇
氣流管我們選用的是管徑交替縮小和擴(kuò)大的脈沖式干燥管，加入的物料在管徑小的干燥管內(nèi)得到加速,在管徑大的管內(nèi)突然擴(kuò)散減速，如此交替進(jìn)行，熱空氣和顆粒之間的相對(duì)運(yùn)動(dòng)速度較大，從而強(qiáng)化了傳熱傳質(zhì)的效果。根據(jù)CPE的干燥特點(diǎn)，沸騰干燥器選用的是單層臥式沸騰床，此床結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，容易操作，干燥速度快，處理量大。
4．3 CPE干燥的工程數(shù)據(jù)
安徽省化工研究院自上世紀(jì)80年代首次用水相法生產(chǎn)CPE（千噸級(jí)）以來(lái)，到目前為止，在國(guó)內(nèi)技術(shù)轉(zhuǎn)讓已達(dá)成十幾家，在干燥工序上，經(jīng)歷了氣流干燥、沸騰干燥、氣流—沸騰干燥的不同階段，下表列出了不同干燥工藝的對(duì)照工程數(shù)據(jù)。
表1 不同干燥工藝的對(duì)照工程數(shù)據(jù)
生產(chǎn)單位 原蕪湖化工廠(chǎng) 本院試驗(yàn)廠(chǎng)[2] 淮北恒欣
生產(chǎn)規(guī)模/t•a-1 800 500 3000
干燥形式 φ150雙級(jí)氣流 沸騰干燥 氣流--沸騰
物料批號(hào) 80-6-13 02-06
含水量/%(wb) 濕粉 40 36 35
干粉 0.3 0.3 0.3
生產(chǎn)周期/h(批) 6.5 4.0 2.5
耗蒸汽量/t•t-1(CPE) 4.0 2.2 1.9
耗電量/kWh•t-1(CPE) 400 220 60
勞動(dòng)強(qiáng)度 大 一般 小
5 結(jié)束語(yǔ)
干燥工序是CPE生產(chǎn)中一個(gè)重要環(huán)節(jié)，采用氣流—沸騰干燥工藝符合CPE干燥特性。干燥設(shè)備結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)(如氣流分布板開(kāi)孔率[3])、附件（如風(fēng)機(jī)與旋風(fēng)分離器等）的選型，是影響干燥的重要因素，我們目前已研制出不同生產(chǎn)能力的系列專(zhuān)用氯化聚乙烯干燥裝置，并在實(shí)際生產(chǎn)中取得了顯著的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。
參考文獻(xiàn)：
[1] 潘永康，王喜忠.現(xiàn)代干燥技術(shù)[M].北京：化學(xué)化工出版社，1998，12-13.
[2] 楊云.CPE沸騰干燥試驗(yàn)[J].安徽化工，1991（CPE專(zhuān)輯）：34-36.
[3] 何勇，宋秋生等.CPE干燥用沸騰床氣流分布板開(kāi)孔率的計(jì)算方法初探[J].安徽化工，2000，26（6）：43-45.
Making research Into drying process and technology of CPE
HE Yong
(Anhui Research Institute Of Chemical Industry ，Anhui Hefei 230041)
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- 鏈斗輸送機(jī)
- LD系列鏈斗輸送機(jī)是以沿軌道運(yùn)行的料斗來(lái)水平或傾斜輸送物料的設(shè)備，廣泛應(yīng)用于電站、礦山、煤炭等行業(yè)的各種松散物料的輸送。
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