CN102626965B - 一种abs粉体的干燥方法 - Google Patents
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Abstract
一种ABS粉体的干燥方法，包括粉料干燥步骤和粉料回收步骤，粉料干燥步骤中还设置冷凝水的余热利用工艺，氮气加热器的蒸汽冷凝水输送入缓冲热水罐作为加热器中的加热介质热水。洗涤塔下部连接有浆液回收罐，洗涤塔上部直径比下部直径偏大，洗涤塔内部不设填料及塔板，设置有除沫器，洗涤塔上部还设立第二喷淋水。洗涤塔的顶部设立分程控制器，在流化床干燥器中安装第一灭火装置，旋风分离器的出口处安装第二灭火装置，在氮气加热器氮气进口侧安装氧气检测仪。本发明方法充分利用了余热，节能降耗，提高了热利用效率；工艺流程短，减小了粉料的损失，减小了设备投资；整个工艺过程中系统操作弹性大、操作稳定，ABS的分离效果好，安全性能高。
Description
技术领域
本发明涉及粉体干燥领域，特别涉及工程塑料——ABS粉体的干燥方法。
背景技术
ABS树脂（丙烯腈-苯乙烯-丁二烯共聚物，ABS是Acrylonitrile ButadieneStyrene的首字母缩写）是一种强度高、韧性好、易于加工成型的热塑型高分子材料结构。
含水的ABS粉料经离心机脱水后含水量在30%左右，经过加料器送入干燥器。进入干燥器的湿粉料被粉料分散器均匀的分布在流化床干燥器床层上。干燥用的空气经过滤，由风机吸入并加压，再经过空气预热器升温后送入干燥器床层，和湿粉料充分接触。在与热空气接触的过程中湿粉料表面的水份蒸发，表层含水量降低，当表层含水量低于内部ABS粉料含水量时，内部的水分向表层渗透，随着表层水不断蒸发，内部水分不断向表层扩散，达到干燥效果，干燥器尾气经旋风分离后通过排风机排空。
在干燥过程中，干燥的粉料在空气中浓度容易达到爆炸极限，有静电火花的产生会点燃粉料，同时空气中的氧气可以助燃。干燥系统会发生爆燃的危险，造成装置不能安全平稳的生产，甚至破坏干燥器及其周边设备。
专利CN2499212Y公开了一种氮气循环的工程塑料气流和流化床干燥方法，采用氮气作为干燥介质，经过加压风机，流化干燥器，粉尘过滤器，氮气洗涤塔，再至加压风机回用构成了密闭循环的氮气干燥系统，可有效的降低干燥过程中发生爆炸的危险。该专利仅解决了ABS粉体干燥过程中的安全问题，而其他诸如整个系统的节能降耗、各装置及流程的优化设计并没有提及。
专利CN1508501A公开了一套ABS的干燥系统，采用气流-流化床组合干燥技术，融入了氮气循环系统，气体经过二级旋风分离，卧式旋风水沫除尘器后，进入除雾器，除雾后气体进入洗涤塔，经洗涤除湿后循环使用，除雾器后设立过滤器，对含有ABS的水进行过滤，达到回收ABS的目的。该专利技术的工艺流程长，设备数量较多，工艺要求在除雾器中需要补水，使粉料容易进入离心过滤工段，且水通过泵在过滤器和旋风水沫除尘器中使用，造成了运行成本的提高；其次，操作弹性小，一旦ABS掺混不均，造成循环气中携带的ABS颗粒量增多，可使旋风水沫除尘器、除雾器和过滤器不能满足负荷；流程中设立单独的粉料过滤器，用来去除洗涤水中的固体颗粒，设备投资增大。
发明内容
本发明的目的为提供一种安全，工艺路线较短，节能降耗，操作弹性大的闭路循环流化床干燥方法。
本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：
一种ABS粉体的干燥方法，包括粉料干燥步骤和粉料回收步骤，其中
粉料干燥步骤中：ABS粉料经加料阀均匀的加入到流化床干燥器中，ABS粉料被流化床干燥器中的加热器，以及循环的热气流干燥，流化床干燥器排出的热气中夹杂有一定浓度的细粉料，经旋风分离器，分离的粉料经第一旋转阀，返回到流化床干燥器的卸料口，经第二旋转阀后通过气流输送到包装，完成粉料的干燥。
粉料回收步骤中包括氮气的循环回收和洗涤水循环：
氮气是由鼓风机加压后经氮气加热器加热后，进入流化床干燥器。带有水气的氮气经过旋风分离器分离粉料后，经过引风机加压后，进入洗涤塔的下部，对排放气体进行洗涤，冷却，除湿处理，排放气体由洗涤塔塔顶排出，排出后进入鼓风机，实现氮气的循环。
洗涤塔底洗涤水经第二循环泵，打入换热器，该换热器采用28-33℃循环水冷却，冷却后进入冷却器，该换热器采用5-10℃的低温水进行冷却，然后从洗涤塔的上部进入洗涤塔中向下喷淋，与从引风机而来的排放气，进行逆流接触冷却降温，除湿。
上述洗涤水经循环工艺系统中不再单独设立粉料过滤器，粉料在洗涤塔中被循环洗涤水捕集后，随着洗涤塔中的溢流水自流排放到浆液回收罐，该溢流水为干燥过程中粉料带入的水分，减小了粉料的损失，减小了设备投资。
进一步地，粉料干燥步骤中还设置冷凝水的余热利用工艺：该工艺系统中包括氮气加热器、流化床干燥器内部的加热器、缓冲热水罐和第一循环泵；氮气加热器的蒸汽冷凝水输送入缓冲热水罐作为加热器中的加热介质热水；缓冲热水罐通过第一循环泵与加热器相连。缓冲热水罐保证开车和系统运行的稳定性，并用第一循环泵提压循环。缓冲热水罐同时可用低压蒸汽直接加热，在流化床干燥器外部和加热器的蒸汽输送管道外部同时设置有两个温度计，通过流化床干燥器温度和热水温度串级控制蒸汽流量，控制热水温度在85℃温度。氮气加热器的蒸汽冷凝水返回到缓冲热水罐中，实现冷凝水的余热利用。
进一步的，洗涤塔为上部直径比下部直径偏大，上升气流速度减少，可以沉降的ABS微小颗粒增加，减少了上升气流对ABS粉粒的携带，提高了ABS的分离效果和塔的洗涤效果。
进一步的，洗涤塔上部设有除沫器，减少雾沫夹带，排放气体的温度从60-80℃降低到15-25℃，循环氮气的湿度为0.01-0.02kg/kgN2，经过降温，除湿脱除的水在洗涤塔的底部经液封溢流水自流排放到浆液回收罐，可以回收部分ABS颗粒。
更进一步的，洗涤塔在除沫器下部设有喷淋水的同时在除沫器上部还设立第二喷淋水，对除沫器进行间歇冲洗，防止ABS颗粒的堵塞造成洗涤塔压降的升高。
进一步的，本发明的ABS粉体干燥方法中为确保氮气循环气体系统的稳定，在洗涤塔的顶部设立补充氮气和排放气的分程控制，确保系统的操作压力在1-10KpaG之间。当系统压力低于设定压力值时，自动打开氮气补充阀门，进行补充氮气，当系统压力超过设定压力值时，自动打开氮气排放阀门，进行泻压，保证系统压力稳定的同时，也保证了循环氮气的更新。该设定压力的大小视操作负荷的大小可做调整。
进一步的，本发明的ABS粉体干燥方法中为确保整个工艺的安全性，在流化床干燥器中安装第一灭火装置，旋风分离器的出口处安装第二灭火装置，每个灭火装置包含二氧化碳灭火和蒸汽灭火二级灭火系统，设立温度控制点，控制温度范围在105-135℃，温度超过设定值，自动启动二氧化碳灭火装置，继而在控制室中启动蒸汽灭火系统，有效降低粉尘意外燃烧，爆炸对设备破坏的可能性。
进一步的，本发明的ABS粉体干燥方法中为确保整个工艺的安全性，在氮气加热器氮气进口侧安装在氧气检测仪，方便开车以及干燥过程中实时监测循环气体中的氧气含量，保证氧气含量在小于3%，防止密闭系统的破坏，确保系统在安全工况下生产。
本发明与现有技术相比其特点和产生的积极效果是：
本发明的ABS粉体干燥方法充分利用了余热，节能降耗，提高了热利用效率；工艺流程短，减小了粉料的损失，减小了设备投资；整个工艺过程中系统操作弹性大、操作稳定，ABS的分离效果好，安全性能高。
附图说明
图1为本发明流化床干燥方法的工艺流程图。
1加料阀，2加热器，3流化床干燥器，4鼓风机，5氮气加热器，6旋风分离器，7第一旋转阀，8第一灭火装置，9第二灭火装置，10缓冲热水罐，11第一循环泵，12引风机，13冷却器，14换热器，15第二循环泵，16洗涤塔，17第二旋转阀，18分程控制器，19氧气检测仪，20除沫器，21第二喷淋水
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明作进一步的说明。
实施例1
一种ABS粉体的干燥方法，包括粉料干燥步骤和粉料回收步骤，其中
粉料干燥步骤中：ABS粉料经加料阀1均匀的加入到流化床干燥器3中，ABS粉料被流化床干燥器中的加热器2，以及循环的热气流干燥，流化床干燥器排出的热气中夹杂有一定浓度的细粉料，经旋风分离器6，分离的粉料经第一旋转阀7，返回到流化床干燥器3的卸料口，经第二旋转阀17后通过气流输送到包装，完成粉料的干燥。
粉料干燥步骤中还设置冷凝水的余热利用工艺：该工艺系统中包括氮气加热器5、流化床干燥器3内部的加热器2、缓冲热水罐10和第一循环泵11；氮气加热器5的蒸汽冷凝水输送入缓冲热水罐10作为加热器中的加热介质热水；缓冲热水罐10通过第一循环泵与加热器2相连。缓冲热水罐10保证开车和系统运行的稳定性，并用第一循环泵提压循环。缓冲热水罐10同时可用低压蒸汽直接加热，在流化床干燥器3外部和加热器2的蒸汽输送管道外部同时设置有两个温度计，通过流化床干燥器温度和热水温度串级控制蒸汽流量，控制热水温度在85℃温度。
粉料回收步骤中包括氮气的循环回收和洗涤水循环：
氮气是由鼓风机4加压后经氮气加热器5加热后，进入流化床干燥器3。带有水气的氮气经过旋风分离器6分离粉料后，经过引风机12加压后，进入洗涤塔16的下部，对排放气体进行洗涤，冷却，除湿处理，排放气体由洗涤塔16塔顶排出，排出后进入鼓风机4，实现氮气的循环。
为确保氮气循环气体系统的稳定，在洗涤塔16的顶部设立补充氮气和排放气的分程控制18，确保系统的操作压力在2KpaG之间。保证系统压力稳定的同时，也保证了循环氮气的更新。该控制压力的大小视操作负荷的大小可调整。
洗涤塔16的塔底洗涤水经第二循环泵15，打入换热器14，换热器14采用32℃循环水冷却，冷却后进入冷却器13，换热器14采用7℃的低温水进行冷却，然后从洗涤塔16的上部进入洗涤塔中向下喷淋，与从引风机12而来的排放气，进行逆流接触冷却降温，除湿。
上述洗涤水经循环工艺系统中不再单独设立粉料过滤器，粉料在洗涤塔16中被循环洗涤水捕集后，随着洗涤塔中的溢流水自流排放到浆液回收罐，该溢流水为干燥过程中粉料带入的水分，减小了粉料的损失，减小了设备投资。
洗涤塔16的上部直径比下部直径偏大，上升气流速度减少，可以沉降的ABS微小颗粒增加，减少了上升气流对ABS粉粒的携带，提高了ABS的分离效果和塔的洗涤效果。
洗涤塔16上部设有除沫器20，减少雾沫夹带，排放气体的温度从65℃降低到15℃，循环氮气的湿度为0.01kg/kgN2，经过降温，除湿脱除的水在洗涤塔16的底部经液封溢流水自流排放到浆液回收罐，可以回收部分ABS颗粒。
洗涤塔在除沫器下部设有喷淋水的同时在除沫器上部还设立第二喷淋水21，对除沫器20进行间歇冲洗，防止ABS颗粒的堵塞造成洗涤塔压降的升高。
为确保整个工艺的安全性，在流化床干燥器中安装第一灭火装置8，旋风分离器的出口处安装第二灭火装置9，每个灭火装置包含二氧化碳灭火和蒸汽灭火二级灭火系统，设立温度控制点，控制温度范围在110℃，温度超过设定值，自动启动二氧化碳灭火装置，继而在控制室中启动蒸汽灭火系统，有效降低粉尘意外燃烧，爆炸对设备破坏的可能性。
同时，在氮气加热器5氮气进口侧安装在氧气检测仪19，方便开车以及干燥过程中实时监测循环气体中的氧气含量，保证氧气含量在小于3%，防止密闭系统的破坏，确保系统在安全工况下生产。
实施例2
一种ABS粉体的干燥方法，包括粉料干燥步骤和粉料回收步骤，其中
粉料干燥步骤中：ABS粉料经加料阀1均匀的加入到流化床干燥器3中，ABS粉料被流化床干燥器中的加热器2，以及循环的热气流干燥，流化床干燥器排出的热气中夹杂有一定浓度的细粉料，经旋风分离器6，分离的粉料经第一旋转阀7，返回到流化床干燥器3的卸料口，经第二旋转阀17后通过气流输送到包装，完成粉料的干燥。
粉料干燥步骤中还设置冷凝水的余热利用工艺：该工艺系统中包括氮气加热器5、流化床干燥器3内部的加热器2、缓冲热水罐10和第一循环泵11；氮气加热器5的蒸汽冷凝水输送入缓冲热水罐10作为加热器中的加热介质热水；缓冲热水罐10通过第一循环泵与加热器2相连。缓冲热水罐10保证开车和系统运行的稳定性，并用第一循环泵提压循环。缓冲热水罐10同时可用低压蒸汽直接加热，在流化床干燥器3外部和加热器2的蒸汽输送管道外部同时设置有两个温度计，通过流化床干燥器温度和热水温度串级控制蒸汽流量，控制热水温度在90℃温度。
粉料回收步骤中包括氮气的循环回收和洗涤水循环：
氮气是由鼓风机4加压后经氮气加热器5加热后，进入流化床干燥器3。带有水气的氮气经过旋风分离器6分离粉料后，经过引风机12加压后，进入洗涤塔16的下部，对排放气体进行洗涤，冷却，除湿处理，排放气体由洗涤塔16塔顶排出，排出后进入鼓风机4，实现氮气的循环。
为确保氮气循环气体系统的稳定，在洗涤塔16的顶部设立补充氮气和排放气的分程控制18，确保系统的操作压力在6KpaG之间。保证系统压力稳定的同时，也保证了循环氮气的更新。该控制压力的大小视操作负荷的大小可调整。
洗涤塔16的塔底洗涤水经第二循环泵15，打入换热器14，换热器14采用32℃循环水冷却，冷却后进入冷却器13，换热器14采用7℃的低温水进行冷却，然后从洗涤塔16的上部进入洗涤塔中向下喷淋，与从引风机12而来的排放气，进行逆流接触冷却降温，除湿。
上述洗涤水经循环工艺系统中不再单独设立粉料过滤器，粉料在洗涤塔16中被循环洗涤水捕集后，随着洗涤塔中的溢流水自流排放到浆液回收罐，该溢流水为干燥过程中粉料带入的水分，减小了粉料的损失，减小了设备投资。
洗涤塔16的上部直径比下部直径偏大，上升气流速度减少，可以沉降的ABS微小颗粒增加，减少了上升气流对ABS粉粒的携带，提高了ABS的分离效果和塔的洗涤效果。
洗涤塔16上部设有除沫器20，减少雾沫夹带，排放气体的温度从75℃降低到25℃，循环氮气的湿度为0.02kg/kgN2，经过降温，除湿脱除的水在洗涤塔16的底部经液封溢流水自流排放到浆液回收罐，可以回收部分ABS颗粒。
洗涤塔在除沫器下部设有喷淋水的同时在除沫器上部还设立第二喷淋水21，对除沫器20进行间歇冲洗，防止ABS颗粒的堵塞造成洗涤塔压降的升高。
为确保整个工艺的安全性，在流化床干燥器中安装第一灭火装置8，旋风分离器的出口处安装第二灭火装置9，每个灭火装置包含二氧化碳灭火和蒸汽灭火二级灭火系统，设立温度控制点，控制温度范围在120℃，温度超过设定值，自动启动二氧化碳灭火装置，继而在控制室中启动蒸汽灭火系统，有效降低粉尘意外燃烧，爆炸对设备破坏的可能性。
同时，在氮气加热器5氮气进口侧安装在氧气检测仪19，方便开车以及干燥过程中实时监测循环气体中的氧气含量，保证氧气含量在小于3%，防止密闭系统的破坏，确保系统在安全工况下生产。
实施例3
一种ABS粉体的干燥方法，包括粉料干燥步骤和粉料回收步骤，其中
粉料干燥步骤中：ABS粉料经加料阀1均匀的加入到流化床干燥器3中，ABS粉料被流化床干燥器中的加热器2，以及循环的热气流干燥，流化床干燥器排出的热气中夹杂有一定浓度的细粉料，经旋风分离器6，分离的粉料经第一旋转阀7，返回到流化床干燥器3的卸料口，经第二旋转阀17后通过气流输送到包装，完成粉料的干燥。
粉料干燥步骤中还设置冷凝水的余热利用工艺：该工艺系统中包括氮气加热器5、流化床干燥器3内部的加热器2、缓冲热水罐10和第一循环泵11；氮气加热器5的蒸汽冷凝水输送入缓冲热水罐10作为加热器中的加热介质热水；缓冲热水罐10通过第一循环泵与加热器2相连。缓冲热水罐10保证开车和系统运行的稳定性，并用第一循环泵提压循环。缓冲热水罐10同时可用低压蒸汽直接加热，在流化床干燥器3外部和加热器2的蒸汽输送管道外部同时设置有两个温度计，通过流化床干燥器温度和热水温度串级控制蒸汽流量，控制热水温度在90℃温度。
粉料回收步骤中包括氮气的循环回收和洗涤水循环：
氮气是由鼓风机4加压后经氮气加热器5加热后，进入流化床干燥器3。带有水气的氮气经过旋风分离器6分离粉料后，经过引风机12加压后，进入洗涤塔16的下部，对排放气体进行洗涤，冷却，除湿处理，排放气体由洗涤塔16塔顶排出，排出后进入鼓风机4，实现氮气的循环。
为确保氮气循环气体系统的稳定，在洗涤塔16的顶部设立补充氮气和排放气的分程控制18，确保系统的操作压力在7KpaG之间。保证系统压力稳定的同时，也保证了循环氮气的更新。该控制压力的大小视操作负荷的大小可调整。
洗涤塔16的塔底洗涤水经第二循环泵15，打入换热器14，换热器14采用32℃循环水冷却，冷却后进入冷却器13，换热器14采用7℃的低温水进行冷却，然后从洗涤塔16的上部进入洗涤塔中向下喷淋，与从引风机12而来的排放气，进行逆流接触冷却降温，除湿。
上述洗涤水经循环工艺系统中不再单独设立粉料过滤器，粉料在洗涤塔16中被循环洗涤水捕集后，随着洗涤塔中的溢流水自流排放到浆液回收罐，该溢流水为干燥过程中粉料带入的水分，减小了粉料的损失，减小了设备投资。
洗涤塔16的上部直径比下部直径偏大，上升气流速度减少，可以沉降的ABS微小颗粒增加，减少了上升气流对ABS粉粒的携带，提高了ABS的分离效果和塔的洗涤效果。
洗涤塔16上部设有除沫器20，减少雾沫夹带，排放气体的温度从80℃降低到20℃，循环氮气的湿度为0.014kg/kgN2，经过降温，除湿脱除的水在洗涤塔16的底部经液封溢流水自流排放到浆液回收罐，可以回收部分ABS颗粒。
洗涤塔在除沫器下部设有喷淋水的同时在除沫器上部还设立第二喷淋水21，对除沫器20进行间歇冲洗，防止ABS颗粒的堵塞造成洗涤塔压降的升高。
为确保整个工艺的安全性，在流化床干燥器中安装第一灭火装置8，旋风分离器的出口处安装第二灭火装置9，每个灭火装置包含二氧化碳灭火和蒸汽灭火二级灭火系统，设立温度控制点，控制温度范围在125℃，温度超过设定值，自动启动二氧化碳灭火装置，继而在控制室中启动蒸汽灭火系统，有效降低粉尘意外燃烧，爆炸对设备破坏的可能性。
同时，在氮气加热器5氮气进口侧安装在氧气检测仪19，方便开车以及干燥过程中实时监测循环气体中的氧气含量，保证氧气含量在小于3%，防止密闭系统的破坏，确保系统在安全工况下生产。
以上对本发明的较佳实施例进行了详细说明，但所述内容仅为本发明的较佳实施例，不能被认为用于限定本发明的实施范围。凡依本发明申请范围所作的均等变化与改进等，均应仍归属于本发明的专利涵盖范围之内。
Claims (10)
1.一种ABS粉体的干燥方法，包括粉料干燥步骤和粉料回收步骤，其中
粉料干燥步骤中：ABS粉料经加料阀均匀的加入到流化床干燥器中，ABS粉料被流化床干燥器中的加热器，以及循环的热气流干燥，流化床干燥器排出的热气中夹杂有一定浓度的细粉料，经旋风分离器，分离的粉料经第一旋转阀，返回到流化床干燥器的卸料口，经第二旋转阀后通过气流输送到包装，完成粉料的干燥；
粉料回收步骤中包括氮气的循环回收和洗涤水循环：
氮气是由鼓风机加压后经氮气加热器加热后，进入流化床干燥器，带有水气的氮气经过旋风分离器分离粉料后，经过引风机加压后，进入洗涤塔的下部，对排放气体进行洗涤，冷却，除湿处理，排放气体由洗涤塔塔顶排出，排出后进入鼓风机，实现氮气的循环；
洗涤塔底洗涤水经第二循环泵，打入换热器，该换热器采用28-33℃循环水冷却，冷却后进入冷却器，该冷却器采用5-10℃的低温水进行冷却，然后从洗涤塔的上部进入洗涤塔中向下喷淋，与从引风机而来的排放气，进行逆流接触冷却降温，除湿；
其特征在于，粉料干燥步骤中还设置冷凝水的余热利用步骤，并设置有氮气加热器、流化床干燥器内部的加热器、缓冲热水罐和第一循环泵；氮气加热器的蒸汽冷凝水输送入缓冲热水罐作为加热器中的加热介质热水；缓冲热水罐通过第一循环泵与加热器相连。
2.根据权利要求1所述的一种ABS粉体的干燥方法，其特征在于：缓冲热水罐同时用低压蒸汽直接加热，并在流化床干燥器外部和加热器的蒸汽输送管道外部设置有两个温度计。
3.根据权利要求1所述的一种ABS粉体的干燥方法，其特征在于：所述洗涤塔下部直接连接有浆液回收罐。
4.根据权利要求1所述的一种ABS粉体的干燥方法，其特征在于：所述洗涤塔的上部直径比下部直径大。
5.根据权利要求1所述的一种ABS粉体的干燥方法，其特征在于：所述洗涤塔内部不设填料及塔板。
6.根据权利要求1所述的一种ABS粉体的干燥方法，其特征在于：所述洗涤塔设置有除沫器。
7.根据权利要求6所述的一种ABS粉体的干燥方法，其特征在于：所述洗涤塔在除沫器下部设有喷淋水的同时在除沫器上部还设立第二喷淋水。
8.根据权利要求1所述的一种ABS粉体的干燥方法，其特征在于：所述洗涤塔的顶部设立补充氮气和排放气的分程控制器。
9.根据权利要求1所述的一种ABS粉体的干燥方法，其特征在于：在流化床干燥器中安装第一灭火装置，旋风分离器的出口处安装第二灭火装置，每个灭火装置包含二氧化碳灭火和蒸汽灭火二级灭火系统。
10.根据权利要求1所述的一种ABS粉体的干燥方法，其特征在于：在氮气加热器氮气进口侧安装氧气检测仪。
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