CN102620526B - 一种干燥聚碳酸酯的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种干燥聚碳酸酯的方法，其特点是：采用一级气流干燥和两级流化床干燥组合方式对聚碳酸酯粉料进行干燥处理，一级干燥使用过热水蒸气作为干燥介质；流化床使用热氮气作为干燥介质，氮气经过洗涤、降温、除湿、加压、加热等过程实现循环利用，洗涤水的中PC粉料被回收使用。三级干燥组合方式干燥后产品含水量能够达到后期加工要求，并有效解决PC粉料在干燥过程中的粉尘爆炸等事故隐患，提高产品质量。
Description
技术领域
本发明涉及一种聚碳酸酯的生产方法，属化工领域，具体涉及聚碳酸酯生产方法中的干燥工序。
背景技术
由双酚A与光气界面缩聚方法制得的聚碳酸酯树脂(简称PC)，是综合性能优良的工程塑料，具有高透明性、优良的冲击强度、耐热性、耐寒性、尺寸稳定性和电绝缘性等而被广泛地用于各种用途，例如应用于制造汽车零件、光学零件等。聚碳酸酯生产工艺流程主要由反应合成、洗涤分离、浓缩气析、干燥造粒等工序组成。在聚碳酸酯生产工艺中，干燥工序是重要的操作单元，干燥效果直接影响到产品质量。水蒸气喷析法工艺生产PC湿粉料一般含有PC、水、二氯甲烷等成分，其中水分含量15～20％，二氯甲烷含量2～5％。二氯甲烷溶剂残留在聚碳酸酯中，在高温下会分解生成盐酸，严重腐蚀管道设备。聚碳酸酯粉粒料在成型前需要严格干燥，粉料中含水量超过0.05％，加工温度140～150℃以上时，会造成聚碳酸酯软化和相互粘结而发生降解，出现气泡，分子量急剧下降，制品表明盖满银纹、颜色变深，机械强度变差，严重影响最终成型制品质量。此外聚碳酸酯粉料在空气和二氯甲烷存在的情况下干燥过程中还存在粉尘爆炸的危险。上述特点决定选择干燥方式具有一定的特殊性，干燥方式需要兼顾脱出溶剂和干燥水分两方面特性。
工业生产中干燥聚碳酸酯的主要方式有喷雾干燥+流化床组合形式、离心分离+桨叶干燥组合形式等。喷雾干燥+流化床组合方式存在设备投资费用高，设备构造复杂、操作稳定性差等问题。离心分离+桨叶组合方式存在离心分离机设备投资费用高，维护困难的问题，桨叶干燥器对于产品水含量要求高的物料干燥效率较低，需要多台设备串联使用，干燥时间长等问题。因此这些比较传统的干燥方式均不能适用于现代化精细生产的需要。
发明内容
本发明的目的在于避免现有技术的不足提供一种干燥聚碳酸酯的方法。
为实现上述目的，本发明采取的技术方案为：一种干燥聚碳酸酯的方法，其特征在于：采用一级气流干燥和两级流化床干燥组合方式对聚碳酸酯粉料进行干燥处理，具体步骤如下：
a、通过一级气流干燥对聚碳酸酯粉料中二氯甲烷溶剂进行脱出和回收：将水蒸气沉析法生成的聚碳酸酯湿粉料即PC粉料经过星形加料器(1)和喂料三通(2)进入气流干燥器(3)，停留时间为2.5S～4.5S；同时将0.5Mpa～1.0Mpa过热水蒸气送入气流干燥器(3)，PC粉料与过热水蒸气的固气质量比为1～10，控制气流干燥器(3)温度为100℃～130℃，PC湿粉料在气流干燥器(3)中被水蒸气流化、干燥后，输送至一级旋风分离器(4)，完成一级气流干燥，此时PC粉料中的二氯甲烷溶剂被汽化后经过一号布袋除尘器(5)处理后进入溶剂回收系统；
b、二级流化床干燥：将一级旋风分离器(4)分离的PC粉料经下料滑管进入二级流化床干燥器(6)，二级流化床干燥器(6)排出的氮气中携带的粉料经过二级旋风分离器(8)进行气固分离后回到二级流化床干燥器(6)中；经过二级旋风分离器(8)分离后的氮气在二号布袋除尘器(14)内进一步收尘处理后，经过氮气冷却器(17)，再进入氮气循环洗涤塔(10)进行湿法除尘，同时对氮气降温，喷淋水使用洗涤水循环泵(16)循环处理；
c、三级流化床干燥：PC粉料经二级流化床干燥后经过下料滑管进入三级流化床干燥器(7)，三级流化床干燥器(7)排出的氮气中携带的粉料经过三级旋风分离器(9)进行气固分离后回到三级流化床干燥器(7)中，经过三级旋风分离器(9)分离后的氮气在三号布袋除尘器(15)内进一步收尘处理后，经过二号氮气加热器(13)加热到150℃～170℃进入二级流化床干燥器(6)，作为二级流化床干燥器(6)的流化干燥气源；
d、经氮气循环洗涤塔(10)洗涤、降温、除湿后的氮气经过鼓风机(11)加压、再经过一号氮气加热器(12)加热到130℃～150℃，进入三级流化床干燥器(7)作为其干燥介质使用，对PC粉料进行干燥，完成氮气循环使用；
所述氮气循环洗涤塔(10)湿法除尘，预处理氮气由氮气循环洗涤塔(10)下部进入，喷淋水从氮气循环洗涤塔(10)上部进入，与下部来的氮气进行逆流汽液交换，除去氮气中的水和粉尘。
所述氮气冷却器(17)采用8℃～12℃左右循环水进行冷却，冷却后的氮气进入氮气循环洗涤塔(10)再进行冷却除湿，氮气循环洗涤塔(10)出口氮气温度降至8℃～12℃左右，循环氮气中的湿度≤0.015kgH2O/kgN2，洗涤分离出的粉尘进入粉料回收系统。
所述气流干燥器(3)由水平干燥管和垂直干燥管组成，并带有夹套加热器，夹套内通入0.1Mpa～0.3Mpa蒸汽加热。
所述二级流化床干燥器(6)和三级流化床干燥器(7)内均设置带蒸汽夹套的隔板，夹套内通入0.1Mpa～0.3Mpa水蒸气。
本发明的有益效果是：
1、采用三级干燥工艺方法对聚碳酸酯粉料进行干燥处理，在达到干燥效果的同时，有效地解决了PC粉料干燥过程中二氯甲烷溶剂的回收问题，避免了PC干燥系统粉尘易燃易爆的事故隐患，提高了PC干燥系统的安全性。
2、本发明采用气流干燥和流化床干燥器组合方式，气流干燥具有停留时间短、传热系数高、干燥速度快的特点，使用过热水蒸气作为干燥介质有利于降低能耗；流化床干燥器具有停留时间可控制、适用于干燥聚碳酸酯等热敏性物料，设备对粉尘使用多次多级收尘，满足环保的要求。
3、氮气系统采用“分离-冷却-洗涤-加压加热”闭路循环工艺对物料进行干燥，在整个系统中，物料和氮气走向呈逆流，并使用三级流化床干燥器排出的氮气作为二级流化床干燥器干燥介质，二级流化床干燥器排出的氮气经处理后作为三级流化床干燥器干燥介质，实现了循环氮气的低湿含量、低温度，降低氮气的用量，提高了干燥效率，降低了生产成本。
附图说明
图1为本发明的流程图。
图中：1-星形加料器；2-喂料三通；3-气流干燥器；4-一级旋风分离器；5-一号布袋除尘器；6-二级流化床干燥器；7-三级流化床干燥器；8-二级旋风分离器；9-三级旋风分离器；10-氮气循环洗涤塔；11-鼓风机；12-一号氮气加热器；13-二号氮气加热器；14-二号布袋除尘器；15-三号布袋除尘器；16-洗涤水循环泵；17-氮气冷却器。
具体实施方式
以下结合附图对本发明的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本发明，并非用于限定本发明的范围。
实施例1：见图1
一种干燥聚碳酸酯的方法，其特点是：采用一级气流干燥和两级流化床干燥组合方式对聚碳酸酯粉料进行干燥处理，具体步骤如下：
a、通过一级气流干燥对聚碳酸酯粉料中二氯甲烷溶剂进行脱出和回收：将水蒸气沉析法生成的聚碳酸酯湿粉料即PC粉料经过星形加料器1和喂料三通2进入气流干燥器3，停留时间为2.5S～4.5S；同时将0.5Mpa～1.0Mpa过热水蒸气送入气流干燥器3，PC粉料与过热水蒸气的固气质量比为1～10，控制气流干燥器3温度为100℃～130℃，PC湿粉料在气流干燥器3中被水蒸气流化、干燥后，输送至一级旋风分离器4，完成一级气流干燥，此时PC粉料中的二氯甲烷溶剂被汽化后经过一号布袋除尘器5处理后进入溶剂回收系统；
b、二级流化床干燥：将一级旋风分离器4分离的PC粉料经下料滑管进入二级流化床干燥器6，二级流化床干燥器6排出的氮气中携带的粉料经过二级旋风分离器8进行气固分离后回到二级流化床干燥器6中；经过二级旋风分离器8分离后的氮气在二号布袋除尘器14内进一步收尘处理后，经过氮气冷却器17，再进入氮气循环洗涤塔10进行湿法除尘，同时对氮气降温，喷淋水使用洗涤水循环泵16循环处理；
c、三级流化床干燥：PC粉料经二级流化床干燥后经过下料滑管进入三级流化床干燥器7，三级流化床干燥器7排出的氮气中携带的粉料经过三级旋风分离器9进行气固分离后回到三级流化床干燥器7中，经过三级旋风分离器9分离后的氮气在三号布袋除尘器15内进一步收尘处理后，经过二号氮气加热器13加热到150℃～170℃进入二级流化床干燥器6，作为二级流化床干燥器6的流化干燥气源；
d、经氮气循环洗涤塔10洗涤、降温、除湿后的氮气经过鼓风机11加压、再经过一号氮气加热器12加热到130℃～150℃，进入三级流化床干燥器7作为其干燥介质使用，对PC粉料进行干燥，完成氮气循环使用；
所述氮气循环洗涤塔10湿法除尘，预处理氮气由氮气循环洗涤塔10下部进入，喷淋水从氮气循环洗涤塔10上部进入，与下部来的氮气进行逆流汽液交换，除去氮气中的水和粉尘。
所述氮气冷却器17采用8℃～12℃左右循环水进行冷却，冷却后的氮气进入氮气循环洗涤塔10再进行冷却除湿，氮气循环洗涤塔10出口氮气温度降至8℃～12℃左右，循环氮气中的湿度≤0.015kgH2O/kgN2，洗涤分离出的粉尘进入粉料回收系统。
所述气流干燥器3由水平干燥管和垂直干燥管组成，并带有夹套加热器，夹套内通入0.1Mpa～0.3Mpa蒸汽加热。
所述二级流化床干燥器6和三级流化床干燥器7内均设置带蒸汽夹套的隔板，夹套内通入0.1Mpa～0.3Mpa水蒸气。
实施例2，见图1：
前一工序使用水蒸气喷析法生成128kg/h的PC粉料，粉料中包含水分25.6kg/h、有机溶剂6.4kg/h，经过星形加料器1和喂料三通2进入气流干燥器3，停留时间为2.5S～4.5S；同时将0.5Mpa～1.0Mpa过热水蒸气送入气流干燥器3，PC粉料与过热水蒸气的固气质量比为1～10，控制气流干燥器3温度为100℃～130℃，PC湿粉料在气流干燥器3中被水蒸气流化、干燥后，输送至一级旋风分离器4，完成一级气流干燥，此时PC粉料中水含量为5～10％，二氯甲烷溶剂含量10ppm～50ppm；PC粉料中的二氯甲烷溶剂被汽化后经过一号布袋除尘器5处理后进入溶剂回收系统；粉料经过下料管进入二级流化床干燥器6，经过二级流化床干燥后，粉料含水量降至1000ppm～1500ppm，溶剂含量为0。
二级流化床干燥器6排出的氮气中携带的粉料经过二级旋风分离器8进行气固分离后回到二级流化床干燥器6中，经过二级旋风分离器8分离后的氮气在二号布袋除尘器14内进一步收尘处理后，经过氮气冷却器17，再进入氮气循环洗涤塔10进行湿法除尘，同时对氮气降温，喷淋水使用洗涤水循环泵16循环处理；
PC粉料经二级流化床干燥后，经过下料滑管进入三级流化床干燥器7，经过强烈的传质传热过程使水含量控制在500ppm以下；三级流化床干燥器7排出的氮气中携带的粉料经过三级旋风分离器9进行气固分离后回到三级流化床干燥器7中，经过三级旋风分离器9分离后的氮气在三号布袋除尘器15内进一步收尘处理后，经过二号氮气加热器13加热到150℃～170℃进入二级流化床干燥器6，作为二级流化床干燥器6的流化干燥气源；
经氮气循环洗涤塔10洗涤、降温、除湿后的氮气经过鼓风机11加压、再经过一号氮气加热器12加热到130℃～150℃，进入三级流化床干燥器7作为其干燥介质使用，对PC粉料进行干燥，完成氮气循环使用；
所述氮气循环洗涤塔10湿法除尘，预处理氮气由氮气循环洗涤塔10下部进入，喷淋水从氮气循环洗涤塔10上部进入，与下部来的氮气进行逆流汽液交换，除去氮气中的水和粉尘。
所述氮气冷却器17采用8℃～12℃左右循环水进行冷却，冷却后的氮气进入氮气循环洗涤塔10再进行冷却除湿，氮气循环洗涤塔10出口氮气温度降至8℃～12℃左右，循环氮气中的湿度≤0.015kgH2O/kgN2，洗涤分离出的粉尘进入粉料回收系统。
所述气流干燥器3由水平干燥管和垂直干燥管组成，并带有夹套加热器，夹套内通入0.1Mpa～0.3Mpa蒸汽加热。
所述二级流化床干燥器6和三级流化床干燥器7内均设置带蒸汽夹套的隔板，夹套内通入0.1Mpa～0.3Mpa水蒸气。
二级流化床干燥器6和三级流化床干燥器7内部PC粉料同干燥介质氮气逆流接触。
以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (5)
1.一种干燥聚碳酸酯的方法，其特征在于：采用一级气流干燥和两级流化床干燥组合方式对聚碳酸酯粉料进行干燥处理，具体步骤如下：
a、通过一级气流干燥对聚碳酸酯粉料中二氯甲烷溶剂进行脱出和回收：将水蒸气沉析法生成的聚碳酸酯湿粉料即PC粉料经过星形加料器(1)和喂料三通(2)进入气流干燥器(3)，停留时间为2.5S～4.5S；同时将0.5Mpa～1.0Mpa过热水蒸气送入气流干燥器(3)，PC粉料与过热水蒸气的固气质量比为1～10，控制气流干燥器(3)温度为100℃～130℃，PC湿粉料在气流干燥器(3)中被水蒸气流化、干燥后，输送至一级旋风分离器(4)，完成一级气流干燥，此时PC粉料中的二氯甲烷溶剂被汽化后经过一号布袋除尘器(5)处理后进入溶剂回收系统；
b、二级流化床干燥：将一级旋风分离器(4)分离的PC粉料经下料滑管进入二级流化床干燥器(6)，二级流化床干燥器(6)排出的氮气中携带的粉料经过二级旋风分离器(8)进行气固分离后回到二级流化床干燥器(6)中；经过二级旋风分离器(8)分离后的氮气在二号布袋除尘器(14)内进一步收尘处理后，经过氮气冷却器(17)，再进入氮气循环洗涤塔(10)进行湿法除尘，同时对氮气降温，喷淋水使用洗涤水循环泵(16)循环处理；
c、三级流化床干燥：PC粉料经二级流化床干燥后经过下料滑管进入三级流化床干燥器(7)，三级流化床干燥器(7)排出的氮气中携带的粉料经过三级旋风分离器(9)进行气固分离后回到三级流化床干燥器(7)中，经过三级旋风分离器(9)分离后的氮气在三号布袋除尘器(15)内进一步收尘处理后，经过二号氮气加热器(13)加热到150℃～170℃进入二级流化床干燥器(6)，作为二级流化床干燥器(6)的流化干燥气源；
d、经氮气循环洗涤塔(10)洗涤、降温、除湿后的氮气经过鼓风机(11)加压、再经过一号氮气加热器(12)加热到130℃～150℃，进入三级流化床干燥器(7)作为其干燥介质使用，对PC粉料进行干燥，完成氮气循环使用；
2.如权利要求1所述的一种干燥聚碳酸酯的方法，其特征在于：所述氮气循环洗涤塔(10)湿法除尘，预处理氮气由氮气循环洗涤塔(10)下部进入，喷淋水从氮气循环洗涤塔(10)上部进入，与下部来的氮气进行逆流汽液交换，除去氮气中的水和粉尘。
3.如权利要求1所述的一种干燥聚碳酸酯的方法，其特征在于：所述氮气冷却器(17)采用8℃～12℃左右循环水进行冷却，冷却后的氮气进入氮气循环洗涤塔(10)再进行冷却除湿，氮气循环洗涤塔(10)出口氮气温度降至8℃～12℃左右，循环氮气中的湿度≤0.015kgH2O/kgN2，洗涤分离出的粉尘进入粉料回收系统。
4.如权利要求1所述的一种干燥聚碳酸酯的方法，其特征在于：所述气流干燥器(3)由水平干燥管和垂直干燥管组成，并带有夹套加热器，夹套内通入0.1Mpa～0.3Mpa蒸汽加热。
5.如权利要求1所述的一种干燥聚碳酸酯的方法，其特征在于：所述二级流化床干燥器(6)和三级流化床干燥器(7)内均设置带蒸汽夹套的隔板，夹套内通入0.1Mpa～0.3Mpa水蒸气。
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