CN102997619A - 一种聚丙烯腈氮气闭路循环干燥方法及其装置 - Google Patents

一种聚丙烯腈氮气闭路循环干燥方法及其装置 Download PDF

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赵旭
张麦奎
张万尧
曹善甫
王仕君
张晓阳
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Abstract

本发明提出一种聚丙烯腈氮气闭路循环干燥方法及其装置，其步骤是聚丙烯腈滤饼湿物料被输送到微粉干燥机后与经过氮气加热器和电加热器加热到250℃的氮气相接处，被干燥、破碎，干燥后的物料进入到布袋除尘器中进行分离；分离所得的固体经旋转卸料器运出；干燥后的物料随热氮气在干燥室内旋转上升进入洗涤塔，利用输入冷却器内43℃工艺水对氮气进行洗涂冷却，净化后的氮气及蒸汽从塔底通过循环泵进入到下游工序中；氮气经除雾后通过氮气经循环风机增压后进入氮气加热器和电加热器加热至250℃再进入到微粉干燥机，形成氮气闭路循环干燥系统。本发明采用氮气密闭循环系统和微粉干燥技术，实现了聚丙烯腈的干燥；达到了节能降耗、安全环保目的，提高了企业的经济效益和社会效益。

Description

一种聚丙烯腈氮气闭路循环干燥方法及其装置
技术领域
本发明提出的是一种用于聚丙烯腈滤饼的氮气闭路循环干燥方法，涉及聚丙烯腈的安全环保和干燥节能降耗的技术领域。
背景技术
传统的聚丙烯腈干燥过程中一般采用喷雾干燥系统，其工作过程是：聚丙烯腈滤饼经加料器进入喷雾干燥系统，经分布器均匀地发布在干燥器内，环境空气经过滤除尘、加热后进入干燥器，通过气体分布器均匀分散，与湿物料接触，湿物料被热空气加热，热空气和聚丙烯腈之间进行传热传质，物料中的水逐渐减少，干燥合格后与热空气一起从喷雾干燥器排出进入布袋除尘器，聚丙烯腈固体物料被捕集，干燥后的热空气净化后放空。
上述流程存在的问题是：
①聚丙烯腈具有易燃特性，采用空气干燥，系统存在安全隐患。聚丙烯腈属于有机高分子材料，在喷雾干燥系统中物料与热空气长期接触，物料容易发生燃烧，烧毁布袋除尘器中的滤袋，干燥系统不能正常运行，严重时会发生人身安全事故。
②聚丙烯腈喷雾干燥系统采用开路干燥系统，热能利用率低。在喷雾干燥系统中物料经加热后，热空气温度降低到100℃左右，干燥尾气全部放空，空气热利用率低。
③聚丙烯腈喷雾干燥系统采用开路干燥系统，排放的空气夹带颗粒多，污染环境。聚丙烯腈颗粒直径一般在10微米以下，布袋除尘器对微小的颗粒收尘率有限，部分小颗粒随空气排出，对周围空气造成污染。
发明内容
鉴于上述，本发明目的在于提供一种聚丙烯腈氮气闭路循环干燥方法，采用循环的加热氮气对物料直接进行干燥。
本发明的另一目的在于提供一套完成聚丙烯腈氮气闭路循环干燥的装置。
本发明的目的是这样实现的：
(一)、一种聚丙烯腈氮气闭路循环干燥方法，其特征是：聚丙烯腈滤饼湿物料被输送到微粉干燥机后与经过氮气加热器和电加热器加热到250℃的氮气相接处，被干燥、破碎，干燥后的物料随热氮气在干燥室内旋转上升，被气流带入到布袋除尘器中进行分离；布袋除尘器分离所得的固体经旋转卸料器运出系统进入到下一段工序水汽化进入到氮气中；干燥后的物料随热氮气在干燥室内旋转上升进入洗涤塔，利用输入冷却器内43℃工艺水对氮气进行洗涂冷却，净化后的氮气及蒸汽从塔底通过循环泵进入到下游工序中；氮气经除雾后经循环风机增压后进入氮气加热器和电加热器加热至250℃再进入到微粉干燥机，形成氮气闭路循环干燥系统。
(二)、完成聚丙烯腈氮气闭路循环干燥的装置包括：
1-微粉干燥机，是集搅拌、干燥和破碎为一体的多功能干燥机，主要由搅拌器、旋转加料器和干燥室组成，其作用是将送入机内的聚丙烯腈滤饼进行破碎、干燥；
2-布袋除尘器是将微粉干燥机干燥后的物料和随同进入的氮气进行气固分离；
3-旋转卸料器控制布袋除尘器底部的出料阀门，将所分离固体运出系统进入到下一段工序中；
4-洗涤塔是利用冷却器送入43℃工艺水(洗涤水)对微粉干燥机氮气及蒸汽利用洗涤冷却；
5-循环泵将洗涤塔净化的氮气增压后进入到下游工序中；
6-冷却器其作用是对循环泵送入的氮气冷凝收缩；
7-循环风机用于将除雾后的氮气经循环风机增压后进入氮气加热器和电加热器加热至250℃进入到微粉干燥机；
8-氮气加热器用以加热从外部供给氮气；
9-电加热器将氮气加热器的输送的氮气加热为250℃的热气，从微粉干燥机底部输入。
本发明的优点和产生的有益效果是：
1、进入微粉干燥机的物料因受到离心、剪切、碰撞而被细化，呈高度分散状态，气固两相间相对速度较大，强化了传质和传热，易使物料干燥；干燥时间短，物料不会过干燥；
2、本发明中聚丙烯腈干燥系统采用氮气循环，干燥系统安全稳定；
3、本发明聚丙烯腈干燥系统采用闭路循环干燥，聚丙烯腈粉尘不会泄露到周围环境中，对环境不会构成危害。
4、本发明聚丙烯腈干燥系统采用密闭循环系统，氮气经冷却到50℃左右，在通过加热循环利用，从而降低了能耗；
5、微粉干燥器设置进风机构和打散机构。进入微粉干燥机热气在微粉干燥机干燥室内产生强烈的旋转运动，对器壁上的物料产生强烈的冲刷作用，消除了粘壁现象；
6、布袋除尘器采用抗静电滤袋和防爆型脉冲阀，确保设备在防爆环境下使用，通过调节干燥温度，可以控制产品的湿含量。
附图说明
图1为本发明的工艺流程图。
具体实施方式
本发明的工艺设备主要有微粉干燥机1、布袋除尘器2；布袋除尘器2采用脉冲布袋除尘器或旋风分离器，氮气加热器8采用常规的翅片式换热器，热源采用饱和蒸汽、或循环热水、或导热油；电加热器9属于列管换热器，冷却器6采用板式换热器，洗涤塔3采用常规的板式塔。“多功能微粉干燥器”是天华化工机械及自动化研究设计院开发的专利产品(专利号：ZL 02.2 62102.4)。微粉干燥机1创新点是集物料的破碎、干燥、分级于一体。为本发明关键设备。
下面，结合附图对本发明的技术方案再作进一步的说明：
如图1所示，聚丙烯腈滤饼湿物料被输送到微粉干燥机1的干燥室内，经过氮气加热器8和电加热器9加热到250℃的热氮气经气体分配器从微粉干燥机1底部进入干燥室后，旋转向上流动。在微粉干燥机1内搅拌器和热氮气的作用下物料被干燥、破碎，并处于流态化状态，粒度适宜、湿分合格的物料通过干燥室上部的淘析环，最后被气流带入到布袋除尘器2中进行分离；布袋除尘器2分离所得的固体经旋转卸料器3运出系统进入到下一段工序中；块状的湿物料则被淘析环挡回干燥室，继续干燥、破碎，直至合格。
水汽化进入到氮气中；干燥后的物料随热氮气在干燥室内旋转上升进入洗涤塔4，利用输入冷却器6内43℃工艺水，或低温工艺水、或冷却盐水对氮气进行洗涂冷却，净化后的氮气及蒸汽从塔底通过循环泵5进入到下游工序中；氮气经除雾后经循环风机7增压后进入氮气加热器8和电加热器9加热至250℃进入到微粉干燥机1，形成氮气闭路循环干燥系统。

Claims (2)

1.一种聚丙烯腈氮气闭路循环干燥方法，其特征是：聚丙烯腈滤饼湿物料被输送到微粉干燥机(1)后，与经过氮气加热器(8)和电加热器(9)加热到250℃的氮气相接处，被干燥、破碎，干燥后的物料随热氮气在干燥室内旋转上升，被气流带入到布袋除尘器(2)中进行分离；布袋除尘器(2)分离所得的固体经旋转卸料器(3)运出系统进入到下一段工序水汽化进入到氮气中；干燥后的物料随热氮气在干燥室内旋转上升进入洗涤塔(4)，利用输入冷却器(6)内43℃工艺水对氮气进行洗涂冷却，净化后的氮气及蒸汽从塔底通过循环泵(5)进入到下游工序中；氮气经除雾后经循环风机(7)增压后进入氮气加热器(8)和电加热器(9)加热至250℃再进入到微粉干燥机(1)，形成氮气闭路循环干燥系统。
2.完成权利要求1所述一种聚丙烯腈氮气闭路循环干燥方法的装置，包括：
微粉干燥机(1)，是集搅拌、干燥和破碎为一体的多功能干燥机，主要由搅拌器、旋转加料器和干燥室组成，其作用是将送入机内的聚丙烯腈滤饼进行破碎、干燥；
布袋除尘器(2)是将微粉干燥机(1)干燥后的物料和随同进入的氮气进行气固分离；
旋转卸料器(3)控制布袋除尘器(2)底部的出料阀门，将所分离固体运出系统进入到下一段工序中；
洗涤塔(4)是利用冷却器(6)送入43℃工艺水对微粉干燥机(1)氮气及蒸汽利用洗涤冷却；
循环泵(5)将洗涤塔(4)净化的氮气增压后进入到下游工序中；
冷却器(6)其作用是对循环泵(5)送入的氮气冷凝收缩
循环风机(7)用于将除雾后的氮气经循环风机(7)增压后进入氮气加热器(8)和电加热器(9)加热至250℃进入到微粉干燥机(1)；
氮气加热器(8)用以加热从外部供给氮气；
电加热器(9)将氮气加热器(8)的输送的氮气加热为250℃的热气，从微粉干燥机(1)底部输入。
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