CN103307867A - 一种化纤切片的均匀干燥工艺 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种化纤切片的均匀干燥工艺，包括以下步骤：(1)采用冷冻干燥机对干燥风进行一级脱湿；(2)采用微热再生式干燥机和氯化锂脱湿器对经一级脱湿之后的干空气进行二级脱湿，并加上油雾过滤器以除去空气中少量油和水汽；(3)将二级脱湿后的干空气通入干燥塔中干燥化纤切片得到含水率稳定在≤20ppm的干切片。采用本发明所述的工艺干燥的切片干燥均匀不粘连，能满足涤纶FDY超细旦丝等差别化纤维的生产要求，满足生产高附加值纤维的要求，促进了差别化纤维的发展。

Description

一种化纤切片的均匀干燥工艺
技术领域
本发明属于纺织技术领域，具体涉及一种化纤切片的均匀干燥工艺。
背景技术
对于切片纺来说，切片就是化纤生产的原料，而切片干燥的好坏直接影响到后续的稳定生产。目前国内采用的切片干燥工艺有很多种，有几种是从国外引进的，但近年国内也有新设备的开发。随着高F、超细旦等差别化纤维的不断发展，对切片的干燥要求也越来越高。
现在，国内外在切片的干燥上多采用真空干燥和气流干燥，干燥设备主要有KF式干燥设备、布勒式(BM)干燥设备、吉玛式干燥设备、川田式干燥设备、来新式干燥设备、多轮式干燥设备等。由于干燥方式或设备不同，故其工艺流程、工艺条件及操作注意事项等均存在差别，但干燥原理基本相同，而且这些干燥技术都趋于成熟。但随着技术的进步，人们生活质量的提高，使得对穿着服装等要求也越来越高，这使得我们需要生产出各种用途的涤纶长丝，像超细旦丝、多孔丝、仿真丝、异形丝等，这些丝的生产难度比常规丝的难度提高了很多，这对我们的工艺研究带来很大的挑战。纺这些丝时对切片干燥的质量要求比常规纺丝高，一般要求干燥切片含水率在25ppm以下。为了确保纺丝质量与纺丝生产正常，需要对切片干燥工艺与切片干燥流程不断的进行优化改造。早期的干燥设备如K.F公司生产的充填式干燥设备，存在切片干燥后含水率居高不下且波动大的缺点，无法满足涤纶FDY细旦丝的生产。
传统干燥方式、干燥设备无法满足涤纶FDY差别化纤维切片的干燥要求，造成切片干燥后含水率较高且波动大。对干燥装置不断优化改造，增加冷冻机，提高第一级干燥风的脱湿能力，选择合理的干燥进风量和进风温度，使干燥质量稳定可靠，使干燥流程趋于更合理，从而使干切片满足生产要求。
发明内容
本发明的目的在于提供一种化纤切片的均匀干燥工艺。该干燥工艺可以制得含水率在20ppm及以下的均匀干燥切片。
本发明的目的可以通过以下技术方案实现：
一种化纤切片的均匀干燥工艺，包括以下步骤：(1)采用冷冻干燥机对干燥风进行一级脱湿，用压缩空气作为气源，通过降低冷冻水温度将冷冻后空气温度降低至≤6℃，从而除去空气中至少70％的水分，冷冻水温度≤15℃；(2)采用微热再生式干燥机和氯化锂脱湿器对经一级脱湿之后的干空气进行二级脱湿，并加上油雾过滤器以除去空气中少量油和水汽，将微热再生式干燥机的再生风温控制在≥80℃，再生风量控制在18～22Nm3/min，通过二级脱湿后得到的干空气露点≤-110℃；(3)将二级脱湿后的干空气通入干燥塔中干燥化纤切片，所述二级脱湿后得到的干空气的进风量为400～500m3/h，进风温度为180～190℃，化纤切片在干燥塔中的停留时间为7～9h，得到含水率稳定在≤20ppm的干切片。
上述的化纤切片的均匀干燥工艺，其在于微热再生式干燥机的再生风温控制在80～100℃。
上述的化纤切片的均匀干燥工艺，其在于所述二级脱湿后得到的干空气的进风量优选为450m3/h，进风温度为185℃，化纤切片在干燥塔中的停留时间为8h。
干燥用风的第一级脱湿很重要，空气中水分70％要在这除去，采用冷冻干燥机进行一级脱湿，用压缩空气作为气源，通过降低冷冻水温度可以降低冷冻后空气温度，从而降低空气的含湿量，冷冻水温≤15℃。
采用微热再生式干燥机和氯化锂脱湿器对经一级除湿之后的干空气进行二级脱湿，它具有吸湿和再生的功能，并加上油雾过滤器以除去压缩空气中少量油和水汽，以PES-750型干燥机为例，其采用活性氧化铝/分子筛为干燥剂，处理气量为21.2Nm3/min，成品气压力露点≤-60℃，用该露点条件下的干空气干燥切片，很难将干切片含水率稳定在≤25ppm。提高二级脱湿能力有利于降低干空气的露点。研究发现，提高微热再生式干燥机的再生风温和再生风量，可以提高二级脱湿能力。要将干空气露点控制在-110℃以下，则再生风温度必须≥80℃，但也不能太大，不然会影响设备寿命，以80～100℃为佳。再生风量控制在18～22Nm3/min。
通过研究，要保证干切片的含水率稳定在≤20ppm，干空气的露点要≤-110℃，而要降低干空气的露点，则要提高干空气的脱湿强度。通过增加一级脱湿，把风温降至≤6℃后，再进入二级脱湿；增加一台氯化锂脱湿器和一台微热再生式干燥机用于二级脱湿，把第一级除湿之后的干空气经二级脱湿，以确保干空气露点在-110℃以下，这样既可稳定干切片含水率≤20ppm，又能获得无水无油无尘的高纯度压缩干燥空气。
实验发现，干燥进风量对干切片含水率有直接影响，不同生产能力对干燥进风量有不同要求，如生产73dtex/48f细旦丝时，干燥塔的最佳干空气进风量为400-500m3/h。
本发明通过增加一台冷冻机来降低空调风的温度，降低空气的含湿量，在通过氯化锂脱湿器进一步降低干空气露点，确保干空气露点温度在-110℃以下，这样既可稳定切片含水率在20ppm，又能克服因气候变化或空调风温波动所造成的影响。另外选择合理的再生风量(18～22Nm3/min)和再生风温(≥80℃)使得干空气的露点满足工艺要求及延长设备的使用寿命。
切片干燥时采用BM连续式干燥设备的干燥工艺，其预结晶器与干燥塔分开安装，预结晶采用的是沸腾床。将经过二级干燥后得到的露点温度在-110℃以下的干空气通入干燥塔干燥切片，通过选择合理的干燥进风量和进风温度以及维持和提高切片在干燥塔中的停留时间来使切片得到均匀干燥，使得最终干切片的含水率稳定在≤20PPM，且切片干燥均匀不粘连，干燥后的切片能满足涤纶FDY超细旦丝等差别化纤维的生产要求。使FDY涤纶生产过程中无飘丝，产品双A级率、合格率高，消耗低。
本发明的有益效果：
本发明工艺为了确保纺丝质量与纺丝生产正常，对切片干燥工艺与切片干燥流程不断优化改造，使切片能均匀干燥，提高了生产效率。通过对设计新的工艺进行一级脱湿和二级脱湿制备露点温度在-110℃以下的干空气，将该干空气通入干燥塔干燥切片，可以使切片的含水率≤20PPM，且干燥均匀不粘连，能满足涤纶FDY超细旦丝等差别化纤维的生产要求，满足生产高附加值纤维的要求，促进了差别化纤维的发展。利用含水率≤20ppm的干切片采用常规方法生产涤纶FDY细旦，使FDY涤纶生产过程中飘丝极少，产品双A级率达到95％，合格率达到99％，消耗1.05。
具体实施方式
实施例1
(1)采用冷冻干燥机对干燥风进行一级脱湿，用压缩空气作为气源，进气压力为7.5MPa，进气温度25℃，气源露点温度为3℃；通过降低冷冻水温度将冷冻后空气温度降低至≤6℃，从而除去空气中至少70％的水分，冷冻水温度12℃；经过一级脱湿后得到的干空气露点为-80℃；
干燥用风的第一级脱湿很重要，空气中水分70％要在这除去，采用冷冻干燥机进行一级脱湿，用压缩空气作为气源，通过降低冷冻水温度将冷冻后空气温度降低至≤6℃，从而除去空气中至少70％的水分，冷冻水温度≤15℃。
(2)采用微热再生式干燥机和氯化锂脱湿器对经一级脱湿之后的干空气进行二级脱湿，并加上油雾过滤器以除去空气中少量油和水汽，将微热再生式干燥机的再生风温控制在85℃，再生风量控制在20Nm3/min，通过二级脱湿后得到的干空气露点≤-110℃；用微热再生式干燥机和氯化锂脱湿器对经一级除湿之后的干空气进行二级脱湿，它具有吸湿和再生的功能，研究发现，提高微热再生式干燥机的再生风温和再生风量，可以提高二级脱湿能力。要将干空气露点控制在-110℃以下，则再生风温度必须≥80℃，但也不能太大，不然会影响设备寿命，以80～100℃为佳。再生风量控制在18～22Nm3/min。
(3)将二级脱湿后的干空气通入干燥塔中干燥化纤切片，所述二级脱湿后得到的干空气的进风量为450m3/h，进风温度为185℃，化纤切片在干燥塔中的停留时间为8h，得到含水率稳定在≤20ppm的干切片。
切片干燥时采用BM连续式干燥设备的干燥工艺，其特征是预结晶器与干燥塔分开安装，预结晶采用的是沸腾床。将经过二级干燥后得到的露点温度在-110℃以下的干空气通入干燥塔干燥切片，实验发现，干燥进风量和进风温度以及切片在干燥塔中的停留时间对干切片含水率有直接影响，不同生产能力对干燥进风量有不同要求，通过选择合理的干燥进风量和进风温度以及维持和提高切片在干燥塔中的停留时间来使切片得到均匀干燥，使得最终干切片的含水率稳定在≤20PPM，干燥后的切片能满足涤纶FDY超细旦丝等差别化纤维的生产要求。如生产73dtex/48f细旦丝时，干燥塔的最佳干空气进风量为450m3/h，进风温度为185℃，化纤切片在干燥塔中的最佳停留时间为8h。得到的切片干燥均匀不粘连，使FDY涤纶生产过程中无飘丝，产品双A级率达到95％，合格率达到99％，消耗1.05。
表1切片干燥工艺参数表
Figure BDA0000141104480000041
通过对干燥系统的改进和工艺的调整，达到干切片含水率≤20ppm的良好效果，满足了涤纶FDY细旦、超细旦丝的生产要求。同时与改进前相比，产品AA级率大大提高，而能源消耗、飘丝则明显减少。利用含水率≤20ppm的干切片采用常规方法生产涤纶FDY细旦。使FDY涤纶生产过程中飘丝极少，产品双A级率达到95％，合格率达到99％，消耗1.05。
表2干燥设备工艺改进前后生产数据对比：
  项目   改进前   改进后
  干切片含水率ppm   25   20
  FDY优等品率％   80   95
  合格品率％   88   99.1
  消耗   1.8   1.05
  飘丝   大量   很少

Claims (3)

1.一种化纤切片的均匀干燥工艺，其特征在于包括以下步骤：(1)采用冷冻干燥机对干燥风进行一级脱湿，用压缩空气作为气源，通过降低冷冻水温度将冷冻后空气温度降低至≤6℃，从而除去空气中至少70％的水分，冷冻水温度≤15℃；(2)采用微热再生式干燥机和氯化锂脱湿器对经一级脱湿之后的干空气进行二级脱湿，并加上油雾过滤器以除去空气中少量油和水汽，将微热再生式干燥机的再生风温控制在≥80℃，再生风量控制在18～22Nm3/min，通过二级脱湿后得到的干空气露点≤-110℃；(3)将二级脱湿后的干空气通入干燥塔中干燥化纤切片，所述二级脱湿后得到的干空气的进风量为400～500m3/h，进风温度为180～190℃，化纤切片在干燥塔中的停留时间为7～9h，得到含水率稳定在≤20ppm的干切片。
2.根据权利要求1所述的化纤切片的均匀干燥工艺，其特征在于微热再生式干燥机的再生风温控制在80～100℃。
3.根据权利要求1所述的化纤切片的均匀干燥工艺，其特征在于所述二级脱湿后得到的干空气的进风量为450m3/h，进风温度为185℃，化纤切片在干燥塔中的停留时间为8h。
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