CN101196365A - 一种粉末脲醛树脂的干燥工艺及设备 - Google Patents

一种粉末脲醛树脂的干燥工艺及设备 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种粉末脲醛树脂的干燥工艺及设备,主要是将脲醛树脂乳液通过泵(1)打到雾化器(2),脲醛树脂乳液在喷雾器的喷嘴内被压缩空气喷成雾滴,随压缩空气一起进入干燥器(3)内,干燥后粉末脲醛树脂进入旋风分离器(5),废气经袋式过滤器(6)过滤后经引风机排出,其特征在于所用干燥器为外壁带有夹层的干燥器(3);从引风机(7)出口排出的废气热风,被导入一次空气预热器(9),一次空气预热器(9)还有一个冷空气输入口,冷空气预热后进入干燥器夹层,沿干燥器夹层风道螺旋上升,干燥器夹层排出的空气被导入到空气加热器(8)中。采用本发明的粉末脲醛树脂干燥工艺及设备,可有效分级回收能量,具有节约能源、减少粘壁的特点。

Description

一种粉末脲醛树脂的干燥工艺及设备
技术领域
本发明涉及一种粉末脲醛树脂的生产领域,特别是采用喷雾干燥法的粉末脲醛树脂干燥工艺及设备。
背景技术
在粉末脲醛树脂喷雾生产过程中,传统的生产方法是将脲醛缩合液用泵打入雾化器内,通过压缩空气,将液体脲醛树脂喷成细雾,同时进行传质和传热过程使水分汽化,物料被干燥后随湿汽一起进入旋风分离器,在旋风分离器下口得到固体粉末脲醛树脂,其生产工艺示意图如图1所示,将脲醛树脂乳液通过泵1打到雾化器2,该喷雾器为二流型雾化喷嘴,脲醛树脂乳液在喷嘴内被压缩空气喷成雾滴,在干燥器3内,脲醛树脂雾滴与经过电加热器8加热的空气接触,同时进行传质和传热过程使水分汽化,干燥后粉末脲醛树脂随湿汽一起进入旋风分离器5,在旋风分离器下口得到固体粉末脲醛树脂,废气经袋式过滤器6过滤后在引风机出口放空。
此工艺的不足之处在于:(一)开车时,经过预热,温度没有达到工艺要求热空气直接排入大气,造成能量损失;(二)引风机出口废气温度高达95~115℃,没有进一步回收利用,能量损失严重;(三)干燥器壁温达120~140℃,不但能量损失严重,而且造成粉末树脂粘壁严重,需要定期人工清理或用气动振打装置。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术缺陷,减少开车时的能量损失,对生产过程中的能量分级回收利用,解决粉末脲醛树脂粘壁现象,提高粉末脲醛树脂产品质量。
本发明的固体粉末脲醛树脂喷雾干燥工艺,包括:
将脲醛树脂乳液通过泵1打到雾化器2,脲醛树脂乳液在喷雾器的喷嘴内被压缩空气喷成雾滴,随压缩空气一起进入干燥器3内,脲醛树脂雾滴与经过加热器8加热的热空气接触,干燥后粉末脲醛树脂进入旋风分离器5,在旋风分离器下口得到固体粉末脲醛树脂,废气经袋式过滤器6过滤后经引风机排出,其特征在于所用干燥器为外壁带有夹层的干燥器3;从引风机7出口排出的废气热风,被导入一次空气预热器9,一次空气预热器9还有一个冷空气输入口,冷空气预热后进入干燥器夹层,沿干燥器夹层风道螺旋上升,干燥器夹层排出的空气被导入到空气加热器8中。从一次空气预热器9预热后的空气温度最好为35~55℃。干燥器夹层内壁温度最好不高于115℃。从干燥器夹层排出的空气最好达到65~85℃,然后被导入到空气加热器8中。
本发明中,还可与一次空气预热器9并接一带旁路调节阀10的管线,在开车时通过此旁路不经一次空气预热器9,直接进入干燥器3夹层。
应用本发明,在开车时通过旁路直接进入干燥器夹层,再经空气加热器8,使热风温度快速达到工艺要求。在粉末脲醛树脂生产过程,从引风机7出来的热风通过一次空气预热器内对冷空气进行一次预热,温度达到35~55℃以上,经一次预热的空气进入干燥器夹层,沿干燥器夹层风道螺旋上升,一方面降低干燥器壁温,对一次预热空气进行二次预热,同时在干燥器表面形成连续振动,降低粉末脲醛树脂的粘壁。本发明中,引风机7出口温度一般为80~95℃,经一次空气预热器换热后,温度降到55~65℃排入大气。
其中,所述一次空气预热器带有旁路,在开车是直接进行热风循环,由于采用带有旁路的一次空气预热气器可以减少开车时间,节约开车所需能量。本发明中干燥器内喷雾器的喷嘴最好为二流型雾化喷嘴。
本发明的粉末固体脲醛树脂喷雾干燥工艺所需设备包括原料泵,雾化器,干燥器,旋风分离器,袋式过滤器,引风机,空压机,加热器。
本发明还提供一种用于粉末脲醛树脂干燥工艺的设备——干燥器3。现有技术中干燥器3的结构为锥形干燥器,顶部设有雾化喷嘴入口,物料在压缩空气作用从喷雾器的喷嘴成雾状喷出,在干燥器上端与经空气加热器加热的热空气接触进行干燥,干燥后的物料由干燥器底部排出。本发明与现有技术的区别在于它是一种外壁带有夹层的干燥器。
本发明提供的干燥器为外壁带有夹层的干燥器,夹层内部有螺旋上升的风道;干燥器底部设有通入一次预热空气的干燥器夹层入口11和干燥后粉末脲醛树脂出口即物料出口14,顶部设有雾化喷嘴入口、经过加热器8加热的热空气进入干燥器的入口和经干燥器夹层风道13预热的二次预热空气离开干燥器的干燥器夹层出口12。
夹层内部有螺旋上升的风道,风道宽度最好在15mm~30mm之间。通过调整风速、风道,可使风道中的风速连续变化。风道中的风速是变化的,由此在干燥器壁面产生振动。
更具体的可以如下粉末脲醛树脂干燥工艺:
开启引风机7和空气加热器8,热空气经干燥器,旋风分离器5,袋式过滤器6,从引风机出口进入一次空气预热气旁路,直接进入干燥器夹层风道,经二次预热后进入空气加热器,热风温度达到工艺要求140~160℃,关闭一次空气预热气旁路,调节蠕动泵将脲醛树脂乳液加入雾化喷头,在压缩空气作用下喷雾形成脲醛树脂雾滴,雾滴在干燥器内被热空气干燥后,进入旋风分离器底部贮槽,得到粉末脲醛树脂产品,该脲醛树脂乳液的固体含量为40~55%。从一次空气预热器出来的温度为55~65℃的热风经湿式除尘后直接排入大气,被加热温度达35~55℃一次预热空气进入干燥器夹层风道,沿干燥器夹层风道上升,温度进一步升高,达到65~85℃。从干燥器出来的二次预热空气进入电加热器8加热后循环使用。
本发明的固体粉末脲醛树脂制造工艺特点是:开车时,热风通过一次空气预热气旁路直接进入干燥器,再经空气加热器,使热风温度快速达到工艺要求,节约开车时间和能量消耗;在粉末脲醛树脂生产过程,通过一次空气预热器将引风机出口的热风进行一次能量回收,从换热器出来的一次预热空气经过通过干燥器外壁的螺旋风道上升,经过二次预热温度达到65~85℃。
本发明所用的干燥器是外壁带有夹层的干燥器,夹层内有螺旋上升的风道,和已有的脲醛树脂喷雾干燥工艺相比节能效果明显,尤其是降低干燥器表面温度后,通过干燥器夹层风道中气速的变化产生振动,减少粉末脲醛树脂的粘壁现象,本发明更有优越性。因为对脲醛树脂粘合剂来说,干燥器壁温越高,粉末脲醛树脂就越容易粘结在干燥器壁,需要定期进行清扫,或者内壁采用自动控制气动震打系统,这就影响了粉末脲醛树脂的连续生产和产品质量。同时,对干燥器夹套内壁温度的降低,减少粉末脲醛树脂在后系统的粘附。
采用本发明的粉末脲醛树脂干燥工艺及设备,可有效分级回收能量,具有节约能源、减少粘壁的特点。
附图说明
图1是现有技术工艺的粉末脲醛树脂生产工艺。
图2是本发明的粉末脲醛树脂干燥工艺流程示意图。
图3是本发明的干燥器的结构示意图。
图4是本发明的干燥器的剖面图。
其中,设备标号1-原料泵,2——雾化器,3——干燥器,4——空压机,5——旋风分离器,6——袋式过滤器,7——引风机,8——空气加热器,9——一次空气预热器,10——旁路调节阀,11——干燥器夹层入口,12——干燥器夹层出口,13——干燥器夹层风道,14——物料出口。
具体实施方式
下面结合附图和实施例进一步描述本发明。
实施例1:
使用图2所示的粉末脲醛树脂干燥工艺,具体为:开启引风机7和空气加热器8,热空气经干燥器,旋风分离器5,袋式过滤器6,从引风机出口进入一次空气预热气旁路,直接进入干燥器夹层风道,经二次预热后进入空气加热器,8min后热风温度达到工艺要求155℃,关闭一次空气预热气旁路,调节蠕动泵将1000ml脲醛树脂乳液加入二流型雾化喷嘴,该脲醛树脂乳液的固体含量为48%。在压缩空气作用下喷雾形成脲醛树脂雾滴,雾滴在干燥器内被热空气干燥后,进入旋风分离器底部贮槽,连续干燥32min得到粉末脲醛树脂产品472g,耗电1.4kw。引风机出口废气温度92℃,经一次空气预热器换热后,排入大气温度为68℃,冷空气经一次空气预热器预热后,温度达到55℃,进入干燥器夹层风道13,沿干燥器夹层风道上升,温度进一步升高,达到88℃,干燥器夹套内壁温度降到105℃。从干燥器出来的二次预热空气进入电加热器8加热后循环使用。得到粉末脲醛树脂外观为白色粉末,粒度为80um,湿含量为0.8%,水溶性良好,贮存期达一年以上(20℃)。连续喷雾干燥160小时没有粘壁现象。
实施例2:使用图2所示的粉末脲醛树脂干燥工艺,具体为:开启引风机7和空气加热器8,热空气经干燥器,旋风分离器5,袋式过滤器6,从引风机出口进入一次空气预热气旁路,直接进入干燥器夹层风道,经二次预热后进入空气加热器,5min后热风温度达到工艺要求145℃,关闭一次空气预热气旁路,调节蠕动泵将1000ml脲醛树脂乳液加入二流型雾化喷嘴,该脲醛树脂乳液的固体含量为48%。在压缩空气作用下喷雾形成脲醛树脂雾滴,雾滴在干燥器内被热空气干燥后,进入旋风分离器底部贮槽,连续干燥40min得到粉末脲醛树脂产品476g,耗电1.2kw。引风机出口废气温度85℃,经一次空气预热器换热后,排入大气温度为60℃,冷空气经一次空气预热器预热后,温度达到52℃,进入干燥器夹层风道13,沿干燥器夹层风道上升,温度进一步升高,达到85℃,干燥器夹套内壁温度降到100℃。从干燥器出来的二次预热空气进入电加热器8加热后循环使用。得到粉末脲醛树脂外观为白色粉末,粒度为80um,湿含量为1.2%,水溶性良好,贮存期达一年以上(20℃)。连续喷雾干燥160小时没有粘壁现象。
对比例:
使用图1所示的粉末脲醛树脂干燥工艺,具体为:开启引风机7和空气加热器8,热空气经干燥器,旋风分离器5,袋式过滤器6,从引风机出口直接排入大气,12min后热风温度达到工艺要求145℃,调节蠕动泵将1000ml脲醛树脂乳液加入二流型雾化喷嘴,该脲醛树脂乳液的固体含量为48%。在压缩空气作用下喷雾形成脲醛树脂雾滴,雾滴在干燥器内被热空气干燥后,进入旋风分离器底部贮槽,连续干燥40min得到粉末脲醛树脂产品428g,耗电1.8kw,引风机出口废气温度高达98℃。得到粉末脲醛树脂外观为白色粉末,粒度为80um,湿含量为1.4%,水溶性良好,贮存期达一年以上(20℃)。连续喷雾干燥96小时,需要对干燥器内表面粘壁的粉末脲醛树脂进行处理。

Claims (9)

1.一种粉末脲醛树脂干燥工艺,包括:将脲醛树脂乳液通过泵(1)打到雾化器(2),脲醛树脂乳液在喷雾器的喷嘴内被压缩空气喷成雾滴,在干燥器(3)内,脲醛树脂雾滴与经过电加热器(8)加热的空气接触,干燥后粉末脲醛树脂随湿汽一起进入旋风分离器(5),在旋风分离器下口得到固体粉末脲醛树脂,废气经袋式过滤器(6)过滤后经引风机排出,其特征在于所用干燥器为外壁带有夹层的干燥器(3);从引风机(7)出口排出的废气热风,被导入一次空气预热器(9),一次空气预热器(9)还有一个冷空气输入口,冷空气预热后的进入干燥器夹层,沿干燥器夹层风道螺旋上升,干燥器夹层排出的空气被导入到空气加热器(8)中。
2.根据权利要求1所述的粉末脲醛树脂干燥工艺,其特征在于从一次空气预热器(9)预热后的空气温度为35~55℃。
3.根据权利要求1所述的粉末脲醛树脂干燥工艺,其特征在于干燥器夹层内壁温度不高于115℃。
4.根据权利要求1所述的粉末脲醛树脂干燥工艺,其特征在于从干燥器夹层排出的空气达到65~85℃后,被导入到空气加热器(8)中。
5.根据权利要求1所述的粉末脲醛树脂干燥工艺,其特征在于与一次空气预热器(9)并接一带旁路调节阀的管线,在开车时通过此旁路不经一次空气预热器(9),直接进入干燥器(3)夹层。
6.根据权利要求1所述的粉末脲醛树脂干燥工艺,其特征在于喷雾器的喷嘴为二流型雾化喷嘴。
7.根据权利要求1所述的设备,其特征在于干燥器夹层风道中的风速变化,在干燥器壁面产生振动。
8.一种权利要求1所述的粉末脲醛树脂干燥工艺所用的设备,其特征在于所用干燥器为外壁带有夹层的干燥器,夹层内部有螺旋上升的风道;干燥器底部设有通入一次预热空气的干燥器夹层入口(11)和物料出口(14),顶部设有雾化喷嘴入口、经过加热器(8)加热的热空气进入干燥器的入口和经干燥器夹层风道(13)预热的二次预热空气离开干燥器夹层的干燥器夹层出口(12)。
9.根据权利要求1所述的设备,其特征在于干燥器夹层风道(13)宽度在15mm~30mm之间。
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