硅微粉干燥機工藝對比

      近年來，隨著碳化硅價格的不斷下滑，碳化硅企業(yè)為了降低生產(chǎn)成本，必須對碳化硅廢砂漿進行處理，從中回收聚乙二醇，廢料則進行水解，以提高聚乙二醇的回收率，減少廢砂漿的水解量，從而降低廢氣排放量。根據(jù)硅微粉處理中的干燥水解法，在對真空耙式干燥機和密閉型槳葉干燥機進行對比的基礎上，利用后者對廢砂漿進行干燥，以降低成本、減少污染、提高聚乙二醇的回收率。

     干燥機是廢砂漿硅微粉處理工序的核心設備，其安全可靠性決定了工序的運行穩(wěn)定性。硅微粉處理工序中有兩種干燥方式: 間歇操作的真空耙式干燥機和連續(xù)操作的密閉型槳葉干燥機。

硅微粉真空耙式干燥機 工作原理

     耙式干燥機是一釜一釜的干燥，屬于間歇操作，過程不連續(xù)，約每90min就要重復進行加料和卸料的過程，操作頻繁，導致工人勞動強度大;且硅粉中的揮發(fā)分屬于易燃易爆易腐蝕氣體，影響人身安全耙式干燥機是利用有限的容積先一次盛裝硅微粉，再利用蒸汽間接加熱，使硅微粉中的揮發(fā)分蒸發(fā)。由于耙式干燥機容積有限，因此處理量不能提高。就渣漿干燥來說，3條生產(chǎn)線需要6臺耙式干燥機。耙式干燥機的體積傳熱系數(shù)平均值約為2000～6000kcal/( h m ℃) ，氣固兩相接觸時間極短，干燥時間一般在 0.5～2.0s，最長5.0s，單批物料干燥時間約3～4h，初始熱效率在80%左右，而隨著漿料干燥時間的推進干燥熱效率呈明顯下降趨勢。工業(yè)應用中發(fā)現(xiàn)，硅微粉一次性進入干燥機會導致物料干燥在時間分布上極不均勻，干燥機內部壓力波動，長時間運行時軸端密封存在隱患; 硅微粉完全干燥后的聚乙二醇蒸汽會夾帶大量粉塵，后續(xù)冷凝器的前部過濾器將頻繁堵塞，嚴重影響裝置的連續(xù)運行; 蒸發(fā)后的粉料一次性進入后續(xù)水解罐會導致水解罐工作負荷驟然變大，且粉料進入水解罐時罐內水汽易竄入干燥機內部。

     最初引進的硅微粉處理工藝包中推薦的干燥機是耙式干燥機，其供貨商是國外廠商，每臺耙式干燥機的采購價格昂貴，訂貨周期較長，且存在備品備件采購不方便等因素，因此在一定程度上對生產(chǎn)裝置的連續(xù)穩(wěn)定運轉和經(jīng)濟效益產(chǎn)生制約。

硅微粉密閉型槳葉干燥機 工作原理

     密閉型槳葉干燥機工作過程連續(xù)，工人勞動強度較低。就渣漿干燥來說，只需要進行一次加料和卸料過程，操作簡單，安全系數(shù)較高。密閉型槳葉干燥機利用蒸汽間接加熱，在渣漿連續(xù)加入過程中使揮發(fā)分連續(xù)蒸發(fā)連續(xù)出料，提高了密閉型槳葉干燥機的容積利用率，使處理量提高就硅微粉干燥來說，3條生產(chǎn)線需要3臺旋轉式間接干燥機即可，為操作方便，可備用1～2臺旋轉式間接干燥機的體積傳熱系數(shù)氣固兩相接觸和干燥時間與耙式干燥機幾乎相同， 連續(xù)性批量干燥時間一般約l0～15min，熱效率穩(wěn)定在80%左右。

    硅微粉密閉型槳葉干燥機將物料均勻地分散至單位時間上，物料進入干燥機的速率均勻，單位時間進料量較小，干燥機各項運行參數(shù)均較為平穩(wěn); 干燥機干燥后的產(chǎn)品形態(tài)為膏狀物，蒸發(fā)出的為純凈氯硅烷蒸汽，冷凝器前部過濾器堵塞幾率大幅下降; 蒸發(fā)后的膏狀物通過螺桿泵連續(xù)、均勻地輸送至后續(xù)水解罐，因干燥后的物料體積和重量顯著降低，分散至單位時間上的物料就更少，因此水解罐工作極為平穩(wěn)， 螺桿泵密封性較好水解罐內水汽無法竄入干燥機內部。

     通過上述比較，在碳化硅廢砂漿處理工序設計中宜選擇連續(xù)運行的密閉型槳葉干燥機。

硅微粉槳葉干燥機 設備結構

     硅微粉槳葉干燥機殼體由設備內壁和外夾套組成，其中夾套設計成蜂窩狀，即在夾套壁面上有規(guī)律地沖出許多翻邊向里的凹形圓孔，翻邊與內壁焊接，以增加強度干燥機殼體設計為整體結構，在頂部設有人孔和視鏡，既方便觀察和維修，又避免了由于普通槳葉狹長密封面的泄漏而造成的氧化反應，頂部穹頂結構設計加強了設備整體強度。

    空心熱軸和空心葉片結構是渣漿旋轉式間接干燥機的關鍵部件。多晶硅渣漿槳葉干燥機有兩根空心熱軸，兩軸旋轉方向相反，均向著設備中心線方向，借助葉片上的輔助抄料板， 把物料從中心推向壁面，又從壁面將物料向上提升，越過空心熱軸，擠到設備中央。針對磨琢性比較強的物料，葉片內不通入蒸汽，而需要設置耐磨附件。

     硅微粉干燥機是間接加熱連續(xù)型干燥機，連續(xù)進料流量小、停留時間短、傳熱效率高、投資低，適用于粘附性較強的膏狀、糊狀或團狀物料以及易氧化分解 易燃易爆物質的干燥。多晶硅渣漿槳葉干燥機能有效控制干燥介質和傳熱介質的消耗量，提高聚乙二醇的回收率，同時減少環(huán)境污染，在一定程度上滿足了碳化硅廢砂漿硅微粉處理的要求。