復合式干燥機在水相法氯化石蠟-70工業生產中的應用
作者： 2013年07月22日 來源： 瀏覽量：
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氯化石蠟-70是一種優良的添加型阻燃劑，廣泛應用于橡膠和塑料制品中。其生產工藝國內主要有四氯化碳溶劑法、水相法和本體法。用前兩種工藝生產的氯化石蠟-70半成品需干燥，而較為成熟的溶劑法生產工藝受保護臭氧層多
氯化石蠟-70是一種優良的添加型阻燃劑，廣泛應用于橡膠和塑料制品中。其生產工藝國內主要有四氯化碳溶劑法、水相法和本體法。用前兩種工藝生產的氯化石蠟-70半成品需干燥，而較為成熟的溶劑法生產工藝受保護臭氧層多邊基金執委會與我國政府簽訂的5關于四氯化碳和化工助劑淘汰協定6的限制，2005年1月之后全部淘汰，故環保型水相法氯化石蠟-70生產工藝將有強大的生命力。由于水相法生產中的半成品是經過離心分離后得到的固體物料，其水質量分數較大(平均為25%，產品質量指標要求為1.0%以下)，并且氯化石蠟-70本身為熱敏性物質，溫度超過95℃時產品狀態會發生變化，由粉狀變成膏狀，失去了產品的特性。以傳統的干燥機干燥物料效率低，能耗高，作業環境差，制約了氯化石蠟-70的工業化生產。為此高效、低耗、作業環境好的干燥設備的選用是水相法生產工藝的難點之一。
遼寧東大粉體工程技術有限公司與沈陽化工股份有限公司合作，針對氯化石蠟-70及其生產工藝的特點，在國內首次開發研制出了復合式干燥機，已成功應用于水相法氯化石蠟-70的工業生產中。
1傳統干燥機工藝
氯化石蠟-70半成品經過離心分離后，水質量分數平均約為25%。為求得較低的物料水質量分數，在離心分離操作時，以電耗為代價，延長離心機甩干時間，降低物料水質量分數約到20%。然后以汽耗為代價，將物料在一定溫度下晾干(約3天)，再進一步降低物料水質量分數約到10%，最后再將物料送入傳統的干燥機中進行干燥。傳統干燥機的干燥效率低，溫度較難控制。若溫度略高，物料容易軟化而黏附于干燥設備內壁，不僅影響產品質量和產量，而且干燥設備不能正常使用。若溫度稍低，往往需要將物料干燥2-3次水分才能合格，即最終產品的水質量分數達到1.0%以下。因此，傳統的干燥機能耗大，是水相法氯化石蠟-70工業化生產的“瓶頸”。
2復合式干燥機
2.1原理
復合式干燥機的工藝流程簡圖見圖1。
復合式干燥機采用固體流態化的干燥方式。冷空氣由鼓風機送入干燥系統，經加熱裝置加熱后，進入復合式干燥機組1，形成高速上升的氣流。此熱載體與進入復合式干燥機組1的濕物料接觸，物料被迅速分散，其中較大的顆粒團再經復合式干燥機組1的機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。在復合式干燥機組1內高速上升的熱載體與濕物料進行傳質、傳熱，并瞬間使濕物料內的水汽化。物料在復合式干燥機組1中上升的熱載體的作用下，形成穩定的流態化，完成第一級干燥。此級干燥時間短，濕物料排出的水量大。快速氣-固分離的濕物料經過氣體輸送系統進入復合式干燥機組2內進行干燥，這時分散成微粒的氯化石蠟-70粉體內部的水已不足以全部潤濕表面，潮濕表面逐漸減少，干燥速度逐漸降低。此級干燥中水的蒸發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。此時微粒表面水吸濕和蒸發達到平衡，干燥速度為零，完成第二級干燥。最終微粒粉體中水質量分數低于1.0%。
2.2復合式干燥機的優點
依據水相法氯化石蠟-70產品的特性，干燥系統內不應存留物料，且干燥過程中料溫不能大于95℃，否則，物料將被軟化。在復合式干燥機內，熱載體的溫度和流速得到合理的控制，使進入復合式干燥機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(水質量分數平均為25%)中的大量水快速移出，直至水質量分數低于1.0%，干燥效率高。濕物料出離心機后即進行干燥，無需晾干過程，能耗低。混合流體經袋式收塵器，將絕大部分的干粉氯化石蠟-70捕集到料倉中，物料的回收率高，與傳統的干燥機相比，極大地改善了作業環境。
2.3運行效果的評價
東大粉體有限公司研制的復合式干燥機在沈陽化工股份有限公司的水相法氯化石蠟-70生產中得到了應用，并達到了預期的運行效果。復合式干燥機與傳統的干燥機的運行效果比較見表1。
由表1可以看出：使用傳統的干燥機生產的水相法氯化石蠟-70，由于存在人工晾干等過程，不僅影響產品質量，而且存在生產周期長、能耗高、勞動強度大、作業現場粉塵大等問題，不適合水相法氯化石蠟-70的工業化生產；而復合式干燥機由于物料出離心機后立即進入干燥系統，不僅提高了產品的質量，而且能耗低，汽耗是傳統干燥機的33%，電耗是傳統干燥機的46%，而且干燥效率高，物料回收率高(超過99%)，作業環境好，干燥系統內不積存物料，非常適合于水相法氯化石蠟-70等熱敏性物料的工業生產。
3結論
復合式干燥機在水相法氯化石蠟-70工業生產中的應用，為國內首創。實踐證明，該機與傳統的干燥機相比，干燥系統內不積存物料，一次干燥合格率達100%，物料回收率達99%以上，干燥溫度容易控制，裝置能耗低和作業環境無粉塵，是適用于水相法氯化石蠟-70生產的一種新型、先進的干燥設備。
復合式干燥機在水相法氯化石蠟-70工業生產中的應用是低溫干燥的典型范例，比傳統干燥機具有顯著的優點，廣泛應用于熱敏性物料的干燥。另外，對板框壓濾或離心脫水后含濕量較大的物料，若調整好復合式干燥機的各項工藝參數，使其符合欲干燥物料的工藝條件，也會取得很好的干燥效果。節能型、新型復合式干燥機的成功研制，對改變國內熱敏性及含濕量大的物料的干燥設備的單一落后的局面，起到了積極的推動作用。
【來源：中國干燥技術網】
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