復(fù)合式干燥機(jī)在水相法氯化石蠟-70工業(yè)生產(chǎn)中的應(yīng)用

作者： 2013年07月22日 來(lái)源： 瀏覽量：
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氯化石蠟-70是一種優(yōu)良的添加型阻燃劑，廣泛應(yīng)用于橡膠和塑料制品中。其生產(chǎn)工藝國(guó)內(nèi)主要有四氯化碳溶劑法、水相法和本體法。用前兩種工藝生產(chǎn)的氯化石蠟-70半成品需干燥，而較為成熟的溶劑法生產(chǎn)工藝受保護(hù)臭氧層多
 氯化石蠟-70是一種優(yōu)良的添加型阻燃劑，廣泛應(yīng)用于橡膠和塑料制品中。其生產(chǎn)工藝國(guó)內(nèi)主要有四氯化碳溶劑法、水相法和本體法。用前兩種工藝生產(chǎn)的氯化石蠟-70半成品需干燥，而較為成熟的溶劑法生產(chǎn)工藝受保護(hù)臭氧層多邊基金執(zhí)委會(huì)與我國(guó)政府簽訂的5關(guān)于四氯化碳和化工助劑淘汰協(xié)定6的限制，2005年1月之后全部淘汰，故環(huán)保型水相法氯化石蠟-70生產(chǎn)工藝將有強(qiáng)大的生命力。由于水相法生產(chǎn)中的半成品是經(jīng)過(guò)離心分離后得到的固體物料，其水質(zhì)量分?jǐn)?shù)較大(平均為25%，產(chǎn)品質(zhì)量指標(biāo)要求為1.0%以下)，并且氯化石蠟-70本身為熱敏性物質(zhì)，溫度超過(guò)95℃時(shí)產(chǎn)品狀態(tài)會(huì)發(fā)生變化，由粉狀變成膏狀，失去了產(chǎn)品的特性。以傳統(tǒng)的干燥機(jī)干燥物料效率低，能耗高，作業(yè)環(huán)境差，制約了氯化石蠟-70的工業(yè)化生產(chǎn)。為此高效、低耗、作業(yè)環(huán)境好的干燥設(shè)備的選用是水相法生產(chǎn)工藝的難點(diǎn)之一。
 
    遼寧東大粉體工程技術(shù)有限公司與沈陽(yáng)化工股份有限公司合作，針對(duì)氯化石蠟-70及其生產(chǎn)工藝的特點(diǎn)，在國(guó)內(nèi)首次開(kāi)發(fā)研制出了復(fù)合式干燥機(jī)，已成功應(yīng)用于水相法氯化石蠟-70的工業(yè)生產(chǎn)中。
 
    1傳統(tǒng)干燥機(jī)工藝
 
    氯化石蠟-70半成品經(jīng)過(guò)離心分離后，水質(zhì)量分?jǐn)?shù)平均約為25%。為求得較低的物料水質(zhì)量分?jǐn)?shù)，在離心分離操作時(shí)，以電耗為代價(jià)，延長(zhǎng)離心機(jī)甩干時(shí)間，降低物料水質(zhì)量分?jǐn)?shù)約到20%。然后以汽耗為代價(jià)，將物料在一定溫度下晾干(約3天)，再進(jìn)一步降低物料水質(zhì)量分?jǐn)?shù)約到10%，最后再將物料送入傳統(tǒng)的干燥機(jī)中進(jìn)行干燥。傳統(tǒng)干燥機(jī)的干燥效率低，溫度較難控制。若溫度略高，物料容易軟化而黏附于干燥設(shè)備內(nèi)壁，不僅影響產(chǎn)品質(zhì)量和產(chǎn)量，而且干燥設(shè)備不能正常使用。若溫度稍低，往往需要將物料干燥2-3次水分才能合格，即最終產(chǎn)品的水質(zhì)量分?jǐn)?shù)達(dá)到1.0%以下。因此，傳統(tǒng)的干燥機(jī)能耗大，是水相法氯化石蠟-70工業(yè)化生產(chǎn)的“瓶頸”。
 
    2復(fù)合式干燥機(jī)
 
    2.1原理
 
    復(fù)合式干燥機(jī)的工藝流程簡(jiǎn)圖見(jiàn)圖1。
 
 
    復(fù)合式干燥機(jī)采用固體流態(tài)化的干燥方式。冷空氣由鼓風(fēng)機(jī)送入干燥系統(tǒng)，經(jīng)加熱裝置加熱后，進(jìn)入復(fù)合式干燥機(jī)組1，形成高速上升的氣流。此熱載體與進(jìn)入復(fù)合式干燥機(jī)組1的濕物料接觸，物料被迅速分散，其中較大的顆粒團(tuán)再經(jīng)復(fù)合式干燥機(jī)組1的機(jī)械分散裝置快速破碎形成微粒，從而增大了物料的比表面積。在復(fù)合式干燥機(jī)組1內(nèi)高速上升的熱載體與濕物料進(jìn)行傳質(zhì)、傳熱，并瞬間使?jié)裎锪蟽?nèi)的水汽化。物料在復(fù)合式干燥機(jī)組1中上升的熱載體的作用下，形成穩(wěn)定的流態(tài)化，完成第一級(jí)干燥。此級(jí)干燥時(shí)間短，濕物料排出的水量大?？焖贇?固分離的濕物料經(jīng)過(guò)氣體輸送系統(tǒng)進(jìn)入復(fù)合式干燥機(jī)組2內(nèi)進(jìn)行干燥，這時(shí)分散成微粒的氯化石蠟-70粉體內(nèi)部的水已不足以全部潤(rùn)濕表面，潮濕表面逐漸減少，干燥速度逐漸降低。此級(jí)干燥中水的蒸發(fā)速度和熱量消耗大為降低，微粒表面溫度逐漸升高，與熱載體之間的溫差減小，直至溫度接近或相同。此時(shí)微粒表面水吸濕和蒸發(fā)達(dá)到平衡，干燥速度為零，完成第二級(jí)干燥。最終微粒粉體中水質(zhì)量分?jǐn)?shù)低于1.0%。
 
    2.2復(fù)合式干燥機(jī)的優(yōu)點(diǎn)
 
    依據(jù)水相法氯化石蠟-70產(chǎn)品的特性，干燥系統(tǒng)內(nèi)不應(yīng)存留物料，且干燥過(guò)程中料溫不能大于95℃，否則，物料將被軟化。在復(fù)合式干燥機(jī)內(nèi)，熱載體的溫度和流速得到合理的控制，使進(jìn)入復(fù)合式干燥機(jī)的熱載體與呈高度分散狀的濕物料充分混合，在較低溫度下濕物料(水質(zhì)量分?jǐn)?shù)平均為25%)中的大量水快速移出，直至水質(zhì)量分?jǐn)?shù)低于1.0%，干燥效率高。濕物料出離心機(jī)后即進(jìn)行干燥，無(wú)需晾干過(guò)程，能耗低?；旌狭黧w經(jīng)袋式收塵器，將絕大部分的干粉氯化石蠟-70捕集到料倉(cāng)中，物料的回收率高，與傳統(tǒng)的干燥機(jī)相比，極大地改善了作業(yè)環(huán)境。
 
    2.3運(yùn)行效果的評(píng)價(jià)
 
    東大粉體有限公司研制的復(fù)合式干燥機(jī)在沈陽(yáng)化工股份有限公司的水相法氯化石蠟-70生產(chǎn)中得到了應(yīng)用，并達(dá)到了預(yù)期的運(yùn)行效果。復(fù)合式干燥機(jī)與傳統(tǒng)的干燥機(jī)的運(yùn)行效果比較見(jiàn)表1。
 
 
    由表1可以看出：使用傳統(tǒng)的干燥機(jī)生產(chǎn)的水相法氯化石蠟-70，由于存在人工晾干等過(guò)程，不僅影響產(chǎn)品質(zhì)量，而且存在生產(chǎn)周期長(zhǎng)、能耗高、勞動(dòng)強(qiáng)度大、作業(yè)現(xiàn)場(chǎng)粉塵大等問(wèn)題，不適合水相法氯化石蠟-70的工業(yè)化生產(chǎn)；而復(fù)合式干燥機(jī)由于物料出離心機(jī)后立即進(jìn)入干燥系統(tǒng)，不僅提高了產(chǎn)品的質(zhì)量，而且能耗低，汽耗是傳統(tǒng)干燥機(jī)的33%，電耗是傳統(tǒng)干燥機(jī)的46%，而且干燥效率高，物料回收率高(超過(guò)99%)，作業(yè)環(huán)境好，干燥系統(tǒng)內(nèi)不積存物料，非常適合于水相法氯化石蠟-70等熱敏性物料的工業(yè)生產(chǎn)。
 
    3結(jié)論
 
    復(fù)合式干燥機(jī)在水相法氯化石蠟-70工業(yè)生產(chǎn)中的應(yīng)用，為國(guó)內(nèi)首創(chuàng)。實(shí)踐證明，該機(jī)與傳統(tǒng)的干燥機(jī)相比，干燥系統(tǒng)內(nèi)不積存物料，一次干燥合格率達(dá)100%，物料回收率達(dá)99%以上，干燥溫度容易控制，裝置能耗低和作業(yè)環(huán)境無(wú)粉塵，是適用于水相法氯化石蠟-70生產(chǎn)的一種新型、先進(jìn)的干燥設(shè)備。
 
    復(fù)合式干燥機(jī)在水相法氯化石蠟-70工業(yè)生產(chǎn)中的應(yīng)用是低溫干燥的典型范例，比傳統(tǒng)干燥機(jī)具有顯著的優(yōu)點(diǎn)，廣泛應(yīng)用于熱敏性物料的干燥。另外，對(duì)板框壓濾或離心脫水后含濕量較大的物料，若調(diào)整好復(fù)合式干燥機(jī)的各項(xiàng)工藝參數(shù)，使其符合欲干燥物料的工藝條件，也會(huì)取得很好的干燥效果。節(jié)能型、新型復(fù)合式干燥機(jī)的成功研制，對(duì)改變國(guó)內(nèi)熱敏性及含濕量大的物料的干燥設(shè)備的單一落后的局面，起到了積極的推動(dòng)作用。
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