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CPE干燥工艺与技术的研究
CPE干燥工艺与技术的研究
反击式破碎机 何 勇(安徽省化工研究院 ， 安徽合肥 230041)
摘要：圆振动筛2002年 ，我国CPE产量位居世界第一 。干燥工序是CPE生产中一个重要环节 ，本文描述了CPE的干燥原理和干燥特点 ，选择了“气流—沸腾”干燥工艺 ，对比了几种CPE干燥工艺的工程数据 。
关键词：干燥；氯破碎筛分机化聚乙烯；工艺
&nbs大倾角波形挡边输送机p; 前言
氯化聚乙烯（CPE）是由高密度聚乙烯经氯化制得的一种改性氯化高聚物 ，含氯量一般控制在30%～50%（质量份数） 。产品外观为白色粉末或颗粒 ，170℃以上分解,类似于橡胶弹性体 。2002年我国总生产能力达17万吨 ，实际产量为10万吨 ，已是世界上第一大生产国 。在我国主要用于硬PVC制品的抗冲击改性 。我院从上世纪70年代开始进行水相法CPE的研制工作,目前是国内移动破碎站主要CPE成套生产技术转让院所 。干燥工序是CPE生产中主要耗能工序之一 ，CPE的干燥问题曾一度成为技术难题 ，制约生产的“瓶颈” ，其工艺与设备的选择是否合理 ，决定着一个企业的生产成本、生产能力与劳动强度 。
1 CPz型提升机E的干燥原理
湿分以松散的化学结合形式或以液态溶液存在于固相中 ，或集在固体的毛细微结构中 ，这种液体的蒸汽压低于纯液体的蒸汽压 ，称之为结合水分；而游离在表面的湿分则称为非结合水[1] 。伸缩式皮带机由于在CPE的大分子结构中存在极性基因 ，而其粉末的结构又十分疏松 ，以致其湿粉中不仅会有“非结合水” ，且会有“结合水” ，要将其干燥到不大于0.3%（湿基）的含水量是比较困难的（此时方视为干燥合格） 。为此vwin德赢网官方下载选择热空气作为传热介质进行（流态化）干燥 ，含有水分的颗粒物料与热气流接触 ，由于其表面的水蒸汽压大于热空气中的水蒸汽分压 ，水蒸汽就由物料颗粒表面向热空气中扩散 ，而被不断流动更新的热空气带走 。随着物料表面水分的不断汽化 ，物料颗粒内部的湿度又大于其表面湿度 ，形成了湿度梯度 ，则颗粒内部的水分不断地向表面扩散 ，直至达到该物料的平衡水分为止 。
&nbs板式喂料机p; 2 CPE的干燥特性
为了选择合适的CPE干燥工艺和合适的干燥器 ，vwin德赢网官方下载对CPE进行干燥试验 ，得到如gx螺旋输送机图1干燥曲线和图2的干燥速度曲线（干燥条件为：大气温度21℃、大气相对湿度90%、热风温度55±1℃） 。从图中可知 ，CPE的平衡水分接近于0 ，其第一临界湿含量为12%左右（干基） ，其第二临界湿含量为4%左右（干基） ，并由图可知 ，其内部水分的干燥是比较困难的 。
管式皮带输送机; 3 CPE的干燥工艺
PE的生产过程是一个批量生产、砂石料筛分设备间歇操作、顺序控制的过程 ，CPE浆料经离心机离心后 ，得到含水率30%～40%（湿基）、最小颗粒150μm、最大颗粒不超过500μm、平均颗粒220μm的湿料 。此时进入干燥工序 ，其工艺流程图如图3所示 。湿物料由料斗加入 ，通过螺旋输送器进入气流干燥管 ，同时开启空气加热器和沸腾床顶部的引风机 ，物料经气流管初步干燥后进入沸腾床 ，细物料经旋风分离器捕集后也落入沸腾床继续干燥；控制进风温度与床层温度 ，调节进风量与风速 ，当床层与床顶温度得到工艺要求后 ，吹冷风降温 ，物料经出料阀流入包装袋 。
4振动送料器 结果和讨论
反击破设备 4．1 工艺路线的选择
&nbs立式冲击破碎机p; 气流干燥也称“瞬间干燥” ，使加热介质与待干燥固体颗粒直接接触 ，因相之间的传热传质的表面积大而使体积传热系数ha也相当高 ，普通直管气流干燥器的ha为2300～7000w/(m3．K) 。热效率高 ，处理量大 ，对CPE“非结合水”干燥效果明显 。由于物料在气流管中的停留时间较短 ，所以对CPE中的“结合水”干燥比较困难 ，若单用此法干燥CPE需反复干燥5～6次方能合格 ，生产周期长、劳动强度大、物料损失多、能量消耗大、工作vwin德赢网官方下载恶劣 。
沸腾干燥由于物料在沸腾床中剧烈搅动 ，大vwin德赢网官方下载减少了气膜阻力 ，因而热效率高 ，更重要的是物料的停留时间可以任意调节 。但单用此法干燥破碎机CPE ，生产中容易产生“结床”或“跑料”现象 。原因是：从离心机过来的湿料 ，含水率较高 ，物料较重 ，进入沸腾床后 ，若引风机风压不够 ，物料在床中“沸腾”效果欠佳 ，则物料很容易结团 ，以致最终整体结于床中 。为避免产生“结床”现象 ，需提高引风机风压；但随着干燥过程的进行、物料水分的减少、颗粒的变轻 ，在引风机的排风尾气中会夹带有大量物料 ，特别在接近干燥终点时“跑料”尤为明显 。
考虑到vwin德赢网官方下载的CPE批量与间歇式生产的特点 ，根据气流干燥与沸腾干燥的各自优点 ，决定选择二者串联的工艺 。
4．2 干燥器型式的选择
气流管vwin德赢网官方下载选用的是管径交替缩小和扩大的脉冲式干燥管 ，加入的物料在管径小的干燥管内得到加速,在管径大的管内突然扩散减速 ，如此交替进行 ，热空气和颗粒之间的相对运动速度较大 ，从而强化了传热传质的效果 。根据CPE的干燥特点 ，沸腾干燥器选用的是单层卧式沸腾床 ，此床结构简单 ，容易操作 ，干燥速度快 ，处理量大 。
4．3 CPE干燥的工程数据
安徽省化工研究院自上世纪80年代首次用水相法生产CPE（千吨级）以来 ，到目前为止 ，在国内技术转让已达成十几家 ，在干燥工序上 ，经历了气流干燥、沸腾干燥、气流—沸腾干燥的不同阶段 ，下表列出了不同干燥工艺的对照工程数据 。
表1 不同干燥工艺的对照工程数据
生产单位 原芜湖化工厂 本院试验厂[2] 淮北恒欣
生产规模/t•a-1 800 500 3000
干燥形式 φ150双级气流 沸腾干燥 气流--沸腾
物料批号 80-6-13 02-06
含水量/%(wb) 湿粉 40 36 35
干粉 0.3 0.3 0.3
生产周期/h(批) 6.5 4.0 2.5
耗蒸汽量/t•t-1(CPE) 4.0 2.2 1.9
耗电量/kWh•t-1(CPE) 400 220 60
劳动强度 大 一般 小
5 结束语
干燥工序是CPE生产中一个重要环节 ，采用气流—沸腾干燥工艺符合CPE干燥特性 。干燥设备结构的设计(如气流分布板开孔率[3])、附件（如风机与旋风分离器等）的选型 ，是影响干燥的重要因素 ，vwin德赢网官方下载目前已研制出不同生产能力的系列专用氯化聚乙烯干燥装置 ，并在实际生产中取得了显著的经济效益和社会效益 。
参考文献：
[1] 潘永康 ，王喜忠.现代干燥技术[M].北京：化学化工出版社 ，1998 ，12-13.
[2] 杨云.CPE沸腾干燥试验[J].安徽化工 ，1991（CPE专辑）：34-36.
[3] 何勇 ，宋秋生等.CPE干燥用沸腾床气流分布板开孔率的计算方法初探[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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