CN102878791A - 烘干系统循环风的预处理系统和方法、烘干系统和方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种烘干系统循环风的预处理系统，包括依次串联的第一粗效过滤器、第二粗效过滤器、第一脱水装置、第一中效过滤器、第二脱水装置和第二中效过滤器。本发明还提供了采用了所述预处理系统的预处理方法。本发明还提供了一种包括所述预处理系统的烘干系统以及相应的烘干方法。本发明提供的预处理系统和预处理方法能明显提高处理空气的洁净度，降低空气的含水量，避免了空气携带杂质对于待烘干物品的影响。本发明提供的烘干系统和烘干方法能有效防止外界污染进入烘箱中对待烘干产品造成污染，提高烘干后产品的洁净度，从而提高产品的整体质量规格。

Description

烘干系统循环风的预处理系统和方法、烘干系统和方法

技术领域

本发明涉及化工产品的干燥处理领域，具体涉及一种烘干系统循环风的预处理系统和预处理方法，以及包括所述预处理系统的烘干系统和烘干方法。

背景技术

化工产品常用的干燥方式为热风循环干燥，即将待处理的化工产品装盘放入到烘箱内然后通入高温的新风（空气），在新风和烘箱内循环风机的作用下，化工产品中的水分或溶剂被快速蒸发出来。由于烘箱容积大，为了使得热风能够在烘箱内分布均匀，因此必须设置一循环风机，但由于烘箱内的温度很高（一般为200～300℃），因此循环风机的电机与烘箱相连接处无法采用机械密封或者填料密封等方式来密封，所以电机的轴与烘箱的内壁之间必然存在缝隙，这就造成了外界的脏空气会通过缝隙进入到烘箱内部，导致化工产品受到二次污染。同时送入烘箱的热空气如果处理不干净也会使得产品的洁净度受到污染，达不到高洁净度级别的要求。

化工产品聚四氟乙烯分散树脂的生产一般由聚合、凝聚、干燥三部分组成，即先将四氟乙烯通过管道送至反应釜进行聚合反应，反应生成的乳液再送至凝聚桶进行机械破乳得到树脂粉末，再将树脂送至烘箱进行干燥。其中聚合和凝聚两个过程主要是通过密闭管道进行物料输送，因此物料在这两个工序一般不会受到污染，而在干燥过程中需要使用大量的热空气作为循环风，基于前述原因聚四氟乙烯分散树脂产品极易在干燥过程中受到空气的污染。

发明内容

为了克服化工产品在干燥过程中易受到热空气、设备等因素的影响、继而降低干燥后产品质量的技术缺陷，本发明的目的是提供一种烘干系统循环风的预处理系统，采用所述预处理系统处理后的空气，洁净度大幅提高，含水量明显降低，从而避免了循环风对干燥产品质量的影响。

本发明的另一目的是提供一种烘干系统循环风的预处理方法。

本发明的另一目的是提供一种烘干系统，所述烘干系统可同时解决热空气、设备（循环风机）对干燥产品质量的影响。

本发明的另一目的是提供一种化工产品的烘干方法。

本发明提供的烘干系统循环风预处理系统，包括依次串联的第一粗效过滤器、第二粗效过滤器、第一脱水装置、第一中效过滤器、第二脱水装置和第二中效过滤器。

所述粗效过滤器、脱水装置、中效过滤器等设备都可采用现有设备。

其中，所述第一粗效过滤器优选为卷绕式粗效过滤器，所述第二粗效过滤器优选为板式粗效过滤器。

更优选地，所述第一粗效过滤器和第二粗效过滤器的过滤精度为G4级。

其中，所述第一脱水装置优选为列管式换热器，更优选为带翅片的列管式换热器；所述第二脱水装置优选为转轮除湿机。

其中，所述第一中效过滤器的过滤精度为F5级或F6级；所述第二中效过滤器的过滤精度为F7级或F8级。

本发明提供的烘干系统循环风的预处理方法，将空气通过以上技术方案任一项所述的预处理系统进行预处理。

上述预处理方法中，空气通过所述预处理系统的停留时间没有特殊限定，与常规烘干系统中的循环风流速相同或相近即可。

优选地，所述空气的流速为0.5～2.5m/s；优选0.5～1.5m/s。

本发明还提供了一种烘干系统，包括烘箱以及与所述烘箱相连通的循环风机，还包括预处理系统，所述预处理系统通过所述循环风机与所述烘箱相连；其中，所述预处理系统为以上技术方案任一项所述的预处理系统；所述烘箱和循环风机的连接处设置有密封罩，将所述烘箱和循环风机之间的连接间隙包裹在所述密封罩内。

其中，所述循环风机的风机轴贯穿所述烘箱的顶板。

其中，所述密封罩为环状，环绕在所述烘箱和循环风机之间的连接间隙外围。

其中，所述密封罩的上端与所述循环风机相应部位的外形相吻合且与该部位密封接触，下端固定在所述烘箱的顶板上。

其中，所述烘箱的顶板上设置有连接板，所述密封罩的下端固定在所述连接板上。

其中，所述密封罩与所述循环风机和连接板的连接处涂覆有密封胶。

其中，所述密封罩上开设有进风口和出风口，所述进风口与洁净空气源相连，以向所述密封罩内引入洁净空气。

优选地，所述预处理系统和所述循环风机之间还设有过滤精度为H14级的高效过滤器。

本发明还提供了一种化工产品的烘干方法，采用上述烘干系统对待烘干的化工产品进行烘干。

所述化工产品优选为聚四氟乙烯分散树脂。

本发明提供的预处理系统和预处理方法能明显提高空气的洁净度，降低空气的含水量，避免了空气中携带的杂质对于待烘干产品的影响。经本发明所述预处理系统处理后的空气，其洁净等级可以达到7级（ISO/T C209）、绝对含湿量可由26g水/kg干空气降到5g水/kg干空气。

本发明提供的烘干系统和烘干方法采用了循环风预处理系统，并将循环风机和烘箱入口处采用密封罩密封，能有效提高进入烘箱的空气的洁净度，并防止外界污染进入烘箱中对待烘干产品造成污染，提高了烘干后产品的洁净度，从而提高了产品的整体质量规格，而且还能有效缩短烘干时间，降低产品能耗。此外，由于进入烘箱的空气洁净度得到了提高，对于烘箱等设备的腐蚀也明显减弱，减少了设备的检修次数，提高了烘箱的使用寿命。

本发明提供的烘干系统和烘干方法尤其适用于产品洁净度要求较高的化工产品如聚四氟乙烯分散树脂等，得到的产品规格高、洁净度好。

附图说明

图1是本发明所述预处理系统的示意图；

图2是本发明所述烘箱和循环风机连接部位的结构示意图。

其中，1：烘箱顶板；2：连接板；3：密封罩；4：密封胶；5：循环风机；A：进风口；B：出风口。

具体实施方式

以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。

实施例1

如图1所示，实施例的烘干系统循环风预处理系统，包括依次串联的第一粗效过滤器、第二粗效过滤器、第一脱水装置、第一中效过滤器、第二脱水装置和第二中效过滤器。

其中，第一粗效过滤器为卷绕式过滤器，第二粗效过滤器为板式粗效过滤器，二者的过滤精度都为G4级。根据过滤精度计算公式η=1-(1-η₁)(1-η₂)可知，采用两级粗效过滤器串联，联合过滤精度可得到大幅提高。

第一脱水装置为带有翅片的列管式换热器，第二脱水装置为转轮除湿机。第一脱水装置的作用为冷冻脱水，第二脱水装置的作用则为进一步深度脱水，脱水装置和中效过滤器穿插设置，可在提高空气洁净度的同时进一步降低含水量，从而达到高净化级别的空气质量。

第一中效过滤器的过滤精度为F5级，第二中效过滤器的过滤精度为F8级；所述中效过滤器的型号无特殊要求，过滤精度适当即可。

上述预处理系统工作时，来自采风房的空气新风以0.5-2.5m/s的流速首先进入的卷绕式过滤器进行一次粗过滤，然后再进入同样过滤精度的板式粗效过滤器进行二次粗过滤；经过了二次粗过滤后的空气进入带有翅片的列管式换热器中，列管中通入5℃左右的冷水，空气在流经翅片表面时，被冷水冷却，当空气的温度低于露点温度时有水析出从而除去空气中约50-60%的水蒸气。然后，空气再依次通过F5级中效过滤器和转轮除湿机进行进一步净化和深度除水，从转轮除湿机出来的空气可除去原有水蒸气的80-90%。最后，空气再经过F8级中效过滤器的净化。预处理后的空气洁净等级可以达到7级（ISO/TC209）、绝对含湿量可由26g水/kg干空气降到5g水/kg干空气。

实施例2

实施例的烘干系统，包括烘箱以及与所述烘箱相连通的循环风机，还包括循环风预处理系统，所述预处理系统通过所述循环风机与所述烘箱相连；其中，所述预处理系统为实施例1所述的预处理系统；所述烘箱和循环风机的连接处设置有密封罩，将所述烘箱和循环风机之间的连接间隙包裹在所述密封罩内。此外，所述预处理系统和所述循环风机之间还设有过滤精度为H14级的高效过滤器。

图2示出了本实施例烘干系统中烘箱和循环风机连接部分的结构示意图，参照图示，其包括烘箱（图中未标示）和与所述烘箱相连通的循环风机5，循环风机5的风机轴贯穿所述烘箱的顶板1，由烘箱上部向其内部吹入热空气，以对烘箱内的产品进行烘干。循环风机5的风机轴与烘箱顶板1之间不可避免地会存在一定的间隙，为了避免外界环境中的不洁净空气由该间隙进入烘箱内，在所述烘箱和循环风机5的连接处设置了密封罩3，将所述烘箱和循环风机5之间的连接间隙，也即烘箱和循环风机5的风机轴之间的连接间隙包裹在所述密封罩3内。

具体地，所述密封罩3设置为环状，环绕在所述烘箱和循环风机5之间的连接间隙外围。密封罩3与循环风机5和烘箱顶板1之间所围成的空间，其沿径向的截面可以为弧形、方形或三角形等，不局限于某种特定的形状，可以随意设置。

无论密封罩3的结构如何选择，其上端均需与循环风机5相应部位的外形完全吻合且与该部位密封接触，即根据密封罩3高度所对应的循环风机5的位置处的外形来确定密封罩3上端的形状，实现密封罩3上端与循环风机5外部的密封接触，保证两者之间的连接处不具有间隙，密封罩3的下端固定在所述烘箱顶板1上。为了避免密封罩3下端在烘箱顶板1上固定时损坏烘箱顶板1或减弱烘箱顶板1的强度，在烘箱顶板1上增设了一块连接板2，将密封罩3下端直接固定在连接板2上。为了保证设置了密封罩3之后，烘箱与循环风机5之间的连接间隙彻底与外界环境隔绝，进一步在密封罩3与所述循环风机5和连接板2的连接处涂覆了密封胶4，以实现绝对密封。

进一步地，本实施例还在所述密封罩3上开设了进风口A和出风口B，所述进风口A与循环风预处理系统的下游相连，以向所述密封罩3内引入预处理后的洁净空气，洁净空气再由出风口B排出，实现密封罩3内洁净空气的循环，使得由烘箱与循环风机5之间的连接间隙进入烘箱内的气体为洁净气体。为了降低在密封罩3内设置循环洁净空气的成本，采用连接管连接进风口A和出风口B，并在连接管上设置一风机，即可实现密封罩3内洁净气体的循环。

实施例3

采用实施例2所述的烘干系统用以烘干聚四氟乙烯（PTFE）分散树脂。

将待烘干的聚四氟乙烯分散树脂置于烘箱内。将空气新风先经过实施例1所述的预处理系统进行预处理，其洁净度提高至7级，含水量降至约5g水/kg干空气。预处理后的空气在送入循环风机之前再经过过滤精度为H14级的高效过滤器进一步净化，洁净度可达5级，然后送入烘箱内。由于密封罩的保护作用，使进入烘箱的空气保持了之前的洁净程度（5级），如果未在烘箱和循环风机的连接处设置密封罩，那么进入烘箱的空气洁净等级只能达到9级。

将PTFE分散树脂由水含量30%烘干至水含量为0.03%，仅需要18小时；如将PTFE分散树脂的水含量控制在0.01%之内，25小时即可完成。

未采用本发明烘干系统和烘干方法时，将PTFE分散树脂由水含量30%烘干至水含量为0.03%，需要30小时左右；如将PTFE分散树脂的水含量控制在0.01%之内，则需要70小时以上。因此，本发明提供的烘干方法可大大缩短烘干时间，从而降低单位产品的能耗。

将烘干后的PTFE树脂制作成直径约为8cm、厚度约为2mm的圆形试片，灯光的照射下观察试片上的黑点个数，如果一张试片上有1个黑点，则视为优级，如果有2个则视为一级，如果有4个则视为二级，如果大于4个则视为不合格产品。现有烘干装置及烘干方法得到的PTFE树脂极难达到优级，多为一级、二级，甚至还会产生一定量的不合格产品。

采用本发明烘干系统和烘干方法得到的PTFE树脂，制成试片后检测无黑点，洁净度明显高于现有PTFE树脂。

虽然，上文中已经用一般性说明及具体实施方案对本发明作了详尽的描述，但在本发明基础上，可以对之作一些修改或改进，这对本领域技术人员而言是显而易见的。因此，在不偏离本发明精神的基础上所做的这些修改或改进，均属于本发明要求保护的范围。

Claims (10)

1.一种烘干系统循环风的预处理系统，其特征在于，包括依次串联的第一粗效过滤器、第二粗效过滤器、第一脱水装置、第一中效过滤器、第二脱水装置和第二中效过滤器。

2.根据权利要求1所述的预处理系统，其特征在于，所述第一粗效过滤器为卷绕式粗效过滤器，所述第二粗效过滤器为板式粗效过滤器；优选地，所述第一粗效过滤器和第二粗效过滤器的过滤精度为G4级。

3.根据权利要求1或2所述的预处理系统，其特征在于，所述第一脱水装置为列管式换热器；所述第二脱水装置为转轮除湿机。

4.根据权利要求1-3任一项所述的预处理系统，其特征在于，所述第一中效过滤器的过滤精度为F5级或F6级；所述第二中效过滤器的过滤精度为F7级或F8级。

5.一种烘干系统循环风的预处理方法，其特征在于，将空气通过权利要求1-4任一项所述的预处理系统进行预处理。

6.根据权利要求5所述的预处理方法，其特征在于，所述空气的流速为0.5～2.5m/s。

7.一种烘干系统，包括烘箱以及与所述烘箱相连通的循环风机，其特征在于，还包括预处理系统，所述预处理系统通过所述循环风机与所述烘箱相连；

其中，所述预处理系统为权利要求1-4任一项所述的预处理系统；所述烘箱和循环风机的连接处设置有密封罩，将所述烘箱和循环风机之间的连接间隙包裹在所述密封罩内。

8.根据权利要求7所述的烘干系统，其特征在于，所述预处理系统和所述循环风机之间还设有过滤精度为H14级的高效过滤器。

9.一种化工产品的烘干方法，其特征在于，采用权利要求7或8所述的烘干系统对待烘干的化工产品进行烘干。

10.根据权利要求9所述的烘干方法，其特征在于，所述化工产品为聚四氟乙烯分散树脂。

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