CN106012061A - 一种用于粘胶短纤维的预烘干工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种用于粘胶短纤维的预烘干工艺，所述预烘干工艺是在预烘干装置内，用天然气与通电的触媒催化板接触后产生的红外射线，对送入预烘干装置内的粘胶短纤维进行干燥的烘干过程。本发明采用新型预烘干工艺，使用天然气与通电的触媒催化剂产生红外射线，从而对含水率50～55%的粘胶短纤维进行预加热，经实践证明，可将厚度为7～10cm的湿纤维均匀加热，使湿纤维升温效果迅速，并提前蒸发其中10～15%的水量，达到提高烘干效果的目的。
Description
技术领域
本发明是一种用于粘胶短纤维的预烘干工艺，具体涉及用红外技术对粘胶短纤维实现的烘干预处理，属于粘胶纤维烘干技术领域。
背景技术
目前粘胶纤维生产中，烘干通常使用蒸汽作为加热介质，采用翅片换热器等间接加热方式对含水率50～55%的粘胶湿纤维进行加热，热效率较低，且在烘干过程中，粘胶湿纤维表现得升温较慢，在进入烘干区后，需要1～3个烘干区作为湿纤维的升温区域，为提高湿纤维的升温速度，如专利201010608867.7 所公开的，在湿开棉与烘干机之间增加预烘干装置，将后区热风引入，作为湿纤维预加热介质，降低湿纤维含水率，以提高烘干效果及节约能耗。该方法虽然在一定程度上提升了烘干温度，含水率能降低3～5%，节约一定能耗，但是对于烘干效果提升并不理想，为此，本发明应运而生。
发明内容
本发明的目的在于提供一种用于粘胶短纤维的预烘干工艺，采用新型预烘干工艺，使用天然气与通电的触媒催化剂产生红外射线，从而对含水率50～55%的粘胶短纤维进行预加热，经实践证明，可将厚度为7～10cm的湿纤维均匀加热，使湿纤维升温效果迅速，并提前蒸发其中10～15%的水量，达到提高烘干效果的目的。
本发明通过下述技术方案实现：一种用于粘胶短纤维的预烘干工艺，所述预烘干工艺是在预烘干装置内，用天然气与通电的触媒催化板接触后产生的红外射线，对送入预烘干装置内的粘胶短纤维进行干燥的烘干过程。
本发明是基于催化红外射线来实现粘胶短纤维预加热的工作过程，天然气与通电的触媒催化板接触，经催化氧化后产生可控波段的红外射线，其能量被红外线带到被加热物上，被有极化学键（羟基、羧基等）吸收，激发化学键形成谐振状态，引起能级跃迁，从而达到干燥的目的。
进一步的，所述天然气由天然气管道送入预烘干装置，并通过均风板与触媒催化板充分接触。
所述触媒催化板为由触媒催化剂制备而成的电网结构，设置在预烘干装置的顶壁内侧；在触媒催化板的下方设置玻璃隔板，玻璃隔板下方设纤维输送带。
本发明中，玻璃隔板能防止纤维及粉尘接触触媒催化剂，造成燃爆及影响触媒催化剂的使用效果。
所述触媒催化剂选自铂、铑或钯中的一种。
为匹配红外波长选择总距离和保证下层烘干所需空气的置换空间，所述触媒催化板至玻璃隔板的距离控制在200～400mm；纤维输送带至玻璃隔板的距离比控制在300～500mm。
本发明中，所述玻璃隔板为钢化玻璃。
在所述玻璃隔板与预烘干装置组成的上层空间内，设有上层补风口和上层排风口，在上层补风口上设补风机；在所述玻璃隔板与预烘干装置组成的下层空间内，设有下层补风口和下层排风口，下层补风口与上层排风口连通。
在本发明中，上次空间补风的目的是提供触媒催化反应所需的氧气，上次空间排风的目的是及时带走天然气反应后转化的水分；下层空间补风的目的在于置换烘干机内高含湿空气，下层空间排风的目的是及时排走蒸发的水分，实现粘胶短纤维的预烘干。
所述上层空间的补风量和排风量、下层空间的补风量和排风量均控制在2×104～4×104 m³/h。
将所述触媒催化板通电加热至80～90℃后，先开启上层排风口、上层补风口、下层排风口和下层补风口后，再开启天然气控制阀，控制预烘干装置下层空间的温度为130～160℃，实现粘胶短纤维的干燥。本发明将下层空间温度控制在130～160℃，有利于粘胶短纤维的干燥，避免产生温度过高造成纤维炭化，温度过低不足以蒸发出纤维中游离水的情况。
所述粘胶短纤维在下层空间的停留时间控制在1～3min。
本发明与现有技术相比，具有以下优点及有益效果：
（1）本发明将天然气与通电的触媒催化剂接触，使其产生红外射线，从而对含水率50～55%的粘胶短纤维进行预加热，热利用率高，经实践证明，可将厚度为7～10cm的湿纤维均匀加热，使湿纤维升温效果迅速，并提前蒸发其中10～15%的水量，达到提高烘干效果的目的。
（2）本发明工艺中，为保证设备的正常运行和烘干工艺效果，设置玻璃隔板将触媒催化板与纤维输送带隔离开来，玻璃隔板采用钢化玻璃，红外射线透过玻璃隔板将能量带到纤维输送带的粘胶短纤维上，能防止纤维及粉尘接触触媒催化剂，造成燃爆及影响触媒催化剂效果的情况发生。
（3）本发明烘干速度快，一方面，能量被红外射线透过玻璃隔板带到被加热物，被有极化学键（羟基、羧基等）吸收，激发化学键形成谐振状态，引起能级跃迁，从而达到干燥效果，另一方面，上层空间的热空气被带到下层空间，能将下层空间的湿热空气迅速带出，进一步的增加烘干效果，因此，粘胶短纤维在下层空间的停留时间仅需控制在1～3min，即可达到理想的预烘干效果。
（4）本发明设计合理，为达到理想的烘干效果，控制触媒催化板、纤维输送带距离玻璃隔板的距离分别为200～400mm和300～500mm之间，控制上层空间和下层空间风量为20000～40000m³/h，有利于烘干工艺的顺利进行。
（5）本发明是对含水率50～55%的粘胶短纤维进行的预烘干工艺，可烘干得到含水率35～40%的粘胶短纤维，再继续送入下一段工序继续烘干处理，由于预加热不使用蒸汽，能降低整个烘干阶段的蒸汽消耗，能耗低。
附图说明
图1为本发明的结构示意图。
其中，1—预烘干装置，2—触媒催化板，3—玻璃隔板，4—纤维输送带，5—上层空间，6—上层补风口，7—上层排风口，8—下层空间，9—下层补风口，10—下层排风口。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明作进一步地详细说明，但本发明的实施方式不限于此。
实施例1：
一种用于粘胶短纤维的预烘干工艺，所述预烘干工艺是在预烘干装置1内，用天然气与通电的触媒催化板2接触后产生的红外射线，对送入预烘干装置1内的粘胶短纤维进行干燥的烘干过程。
其中，天然气由天然气管道送入预烘干装置1，并通过均风板与触媒催化板2充分接触，触媒催化板2为由触媒催化剂（如铂）制备而成的电网结构，设置在预烘干装置1的顶壁内侧；在触媒催化板2的下方设置玻璃隔板3，玻璃隔板3下方设纤维输送带4。
实施例2：
一种用于粘胶短纤维的预烘干工艺，所述预烘干工艺是在预烘干装置1内，用天然气与通电的触媒催化板2接触后产生的红外射线，对送入预烘干装置1内的粘胶短纤维进行干燥的烘干过程。
其中，天然气由天然气管道送入预烘干装置1，并通过均风板与触媒催化板2充分接触，触媒催化板2为由触媒催化剂（如铑）制备而成的电网结构，设置在预烘干装置1的顶壁内侧；在触媒催化板2的下方设置玻璃隔板3，玻璃隔板3下方设纤维输送带4。
实施例3：
一种用于粘胶短纤维的预烘干工艺，所述预烘干工艺是在预烘干装置1内，用天然气与通电的触媒催化板2接触后产生的红外射线，对送入预烘干装置1内的粘胶短纤维进行干燥的烘干过程。
其中，天然气由天然气管道送入预烘干装置1，并通过均风板与触媒催化板2充分接触，触媒催化板2为由触媒催化剂（如钯）制备而成的电网结构，设置在预烘干装置1的顶壁内侧；在触媒催化板2的下方设置玻璃隔板3，玻璃隔板3下方设纤维输送带4。
实施例4：
本实施例在实施例1的基础上提出了以下结构：
玻璃隔板3使用钢化玻璃，触媒催化板2至玻璃隔板3的距离控制在200mm；纤维输送带4至玻璃隔板3的距离比控制在300mm。
在玻璃隔板3与预烘干装置1组成的上层空间5内，设有上层补风口6和上层排风口7，在上层补风口6上设补风机；在玻璃隔板3与预烘干装置1组成的下层空间8内，设有下层补风口9和下层排风口10，下层补风口9与上层排风口连通。进一步的，上层空间5的补风量和排风量、下层空间8的补风量和排风量均控制在2×104m³/h。
使用时，将触媒催化板2通电加热至80℃后，先开启上层排风口7、上层补风口6、下层排风口10和下层补风口9后，再开启天然气控制阀，控制预烘干装置1下层空间8的温度为130℃，实现粘胶短纤维的干燥，烘干时，粘胶短纤维在下层空间8的停留时间控制在3min。
实施例5：
本实施例在实施例2的基础上提出了以下结构：
玻璃隔板3使用钢化玻璃，触媒催化板2至玻璃隔板3的距离控制在400mm；纤维输送带4至玻璃隔板3的距离比控制在500mm。
在玻璃隔板3与预烘干装置1组成的上层空间5内，设有上层补风口6和上层排风口7，在上层补风口6上设补风机；在玻璃隔板3与预烘干装置1组成的下层空间8内，设有下层补风口9和下层排风口10，下层补风口9与上层排风口7连通。进一步的，上层空间5的补风量和排风量、下层空间8的补风量和排风量均控制在4×104 m³/h。
使用时，将触媒催化板2通电加热至90℃后，先开启上层排风口7、上层补风口6、下层排风口10和下层补风口9后，再开启天然气控制阀，控制预烘干装置1下层空间8的温度为160℃，实现粘胶短纤维的干燥，烘干时，粘胶短纤维在下层空间8的停留时间控制在1min。
实施例6：
本实施例在实施例3的基础上提出了以下结构：
玻璃隔板3使用钢化玻璃，触媒催化板2至玻璃隔板3的距离控制在300mm；纤维输送带4至玻璃隔板3的距离比控制在400mm。
在玻璃隔板3与预烘干装置1组成的上层空间5内，设有上层补风口6和上层排风口7，在上层补风口6上设补风机；在玻璃隔板3与预烘干装置1组成的下层空间8内，设有下层补风口9和下层排风口10，下层补风口9与上层排风口7连通。进一步的，上层空间5的补风量和排风量、下层空间8的补风量和排风量均控制在3×104m³/h。
使用时，将触媒催化板2通电加热至85℃后，先开启上层排风口7、上层补风口6、下层排风口10和下层补风口9后，再开启天然气控制阀，控制预烘干装置1下层空间8的温度为140℃，实现粘胶短纤维的干燥，烘干时，粘胶短纤维在下层空间8的停留时间控制在2min。
实施例7：
一种用于粘胶短纤维的预烘干工艺，如图1所示，该预烘干工艺是在预烘干装置1内，用天然气与通电的触媒催化板2接触后产生的红外射线，对送入预烘干装置1内的粘胶短纤维进行干燥的烘干过程。
其中，天然气由天然气管道送入预烘干装置1，并通过均风板与触媒催化板2充分接触，触媒催化板2为由触媒催化剂（如钯）制备而成的电网结构，设置在预烘干装置1的顶壁内侧；在触媒催化板2的下方设置玻璃隔板3，玻璃隔板3下方设纤维输送带4。
玻璃隔板3使用钢化玻璃，触媒催化板2至玻璃隔板3的距离控制在350mm；纤维输送带4至玻璃隔板3的距离比控制在400mm。
在玻璃隔板3与预烘干装置1组成的上层空间5内，设有上层补风口6和上层排风口7，在上层补风口6上设补风机；在玻璃隔板3与预烘干装置1组成的下层空间8内，设有下层补风口9和下层排风口10，下层补风口9与上层排风口7连通。进一步的，上层空间5的补风量和排风量、下层空间8的补风量和排风量均控制在2.5×104m³/h。
使用时，将触媒催化板2通电加热至90℃后，先开启上层排风口7、上层补风口6、下层排风口10和下层补风口9后，再开启天然气控制阀，控制预烘干装置1下层空间8的温度为150℃，实现粘胶短纤维的干燥，烘干时，粘胶短纤维在下层空间8的停留时间控制在2min。
实施例8：
一种用于粘胶短纤维的预烘干工艺，如图1所示，该预烘干工艺是在预烘干装置1内，用天然气与通电的触媒催化板2接触后产生的红外射线，对送入预烘干装置1内的粘胶短纤维进行干燥的烘干过程。
其中，天然气由天然气管道送入预烘干装置1，并通过均风板与触媒催化板2充分接触，触媒催化板2为由触媒催化剂（如铂）制备而成的电网结构，设置在预烘干装置1的顶壁内侧；在触媒催化板2的下方设置玻璃隔板3，玻璃隔板3下方设纤维输送带4。
玻璃隔板3使用钢化玻璃，触媒催化板2至玻璃隔板3的距离控制在400mm；纤维输送带4至玻璃隔板3的距离比控制在400mm。
在玻璃隔板3与预烘干装置1组成的上层空间5内，设有上层补风口6和上层排风口7，在上层补风口6上设补风机；在玻璃隔板3与预烘干装置1组成的下层空间8内，设有下层补风口9和下层排风口10，下层补风口9与上层排风口7连通。进一步的，上层空间5的补风量和排风量、下层空间8的补风量和排风量均控制在4×104 m³/h。
使用时，将触媒催化板2通电加热至85℃后，先开启上层排风口7、上层补风口6、下层排风口10和下层补风口9后，再开启天然气控制阀，控制预烘干装置1下层空间8的温度为155℃，实现粘胶短纤维的干燥，烘干时，粘胶短纤维在下层空间8的停留时间控制在2.5min。
实施例9：
一种用于粘胶短纤维的预烘干工艺，如图1所示，该预烘干工艺是在预烘干装置1内，用天然气与通电的触媒催化板2接触后产生的红外射线，对送入预烘干装置1内的粘胶短纤维进行干燥的烘干过程。
其中，天然气由天然气管道送入预烘干装置1，并通过均风板与触媒催化板2充分接触，触媒催化板2为由触媒催化剂（如铑）制备而成的电网结构，设置在预烘干装置1的顶壁内侧；在触媒催化板2的下方设置玻璃隔板3，玻璃隔板3下方设纤维输送带4。
玻璃隔板3使用钢化玻璃，触媒催化板2至玻璃隔板3的距离控制在280mm；纤维输送带4至玻璃隔板3的距离比控制在360mm。
在玻璃隔板3与预烘干装置1组成的上层空间5内，设有上层补风口6和上层排风口7，在上层补风口6上设补风机；在玻璃隔板3与预烘干装置1组成的下层空间8内，设有下层补风口9和下层排风口10，下层补风口9与上层排风口7连通。进一步的，上层空间5的补风量和排风量、下层空间8的补风量和排风量均控制在3.6×104 m³/h。
使用时，将触媒催化板2通电加热至80℃后，先开启上层排风口7、上层补风口6、下层排风口10和下层补风口9后，再开启天然气控制阀，控制预烘干装置1下层空间8的温度为160℃，实现粘胶短纤维的干燥，烘干时，粘胶短纤维在下层空间8的停留时间控制在1.5min。
实施例10：
一种用于粘胶短纤维的预烘干工艺，如图1所示，该预烘干工艺是在预烘干装置1内，用天然气与通电的触媒催化板2接触后产生的红外射线，对送入预烘干装置1内的粘胶短纤维进行干燥的烘干过程。
其中，天然气由天然气管道送入预烘干装置1，并通过均风板与触媒催化板2充分接触，触媒催化板2为由触媒催化剂（如铂）制备而成的电网结构，设置在预烘干装置1的顶壁内侧；在触媒催化板2的下方设置玻璃隔板3，玻璃隔板3下方设纤维输送带4。
玻璃隔板3使用钢化玻璃，触媒催化板2至玻璃隔板3的距离控制在330mm；纤维输送带4至玻璃隔板3的距离比控制在450mm。
在玻璃隔板3与预烘干装置1组成的上层空间5内，设有上层补风口6和上层排风口7，在上层补风口6上设补风机；在玻璃隔板3与预烘干装置1组成的下层空间8内，设有下层补风口9和下层排风口10，下层补风口9与上层排风口7连通。进一步的，上层空间5的补风量和排风量、下层空间8的补风量和排风量均控制在3.6×104 m³/h。
使用时，将触媒催化板2通电加热至85℃后，先开启上层排风口7、上层补风口6、下层排风口10和下层补风口9后，再开启天然气控制阀，控制预烘干装置1下层空间8的温度为155℃，实现粘胶短纤维的干燥，烘干时，粘胶短纤维在下层空间8的停留时间控制在2min。
以上所述，仅是本发明的较佳实施例，并非对本发明做任何形式上的限制，凡是依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化，均落入本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种用于粘胶短纤维的预烘干工艺，其特征在于：所述预烘干工艺是在预烘干装置（1）内，用天然气与通电的触媒催化板（2）接触后产生的红外射线，对送入预烘干装置（1）内的粘胶短纤维进行干燥的烘干过程。
2.根据权利要求1所述的一种用于粘胶短纤维的预烘干工艺，其特征在于：所述天然气由天然气管道送入预烘干装置（1），并通过均风板与触媒催化板（2）充分接触。
3.根据权利要求1所述的一种用于粘胶短纤维的预烘干工艺，其特征在于：所述触媒催化板（2）为由触媒催化剂制备而成的电网结构，设置在预烘干装置（1）的顶壁内侧；在触媒催化板（2）的下方设置玻璃隔板（3），玻璃隔板（3）下方设纤维输送带（4）。
4.根据权利要求3所述的一种用于粘胶短纤维的预烘干工艺，其特征在于：所述触媒催化剂选自铂、铑或钯中的一种。
5.根据权利要求3所述的一种用于粘胶短纤维的预烘干工艺，其特征在于：所述触媒催化板（2）至玻璃隔板（3）的距离控制在200～400mm；纤维输送带（4）至玻璃隔板（3）的距离比控制在300～500mm。
6.根据权利要求3所述的一种用于粘胶短纤维的预烘干工艺，其特征在于：所述玻璃隔板（3）为钢化玻璃。
7.根据权利要求3所述的一种用于粘胶短纤维的预烘干工艺，其特征在于：在所述玻璃隔板（3）与预烘干装置（1）组成的上层空间（5）内，设有上层补风口（6）和上层排风口（7），在上层补风口（6）上设补风机；在所述玻璃隔板（3）与预烘干装置（1）组成的下层空间（8）内，设有下层补风口（9）和下层排风口（10），下层补风口（9）与上层排风口（7）连通。
8.根据权利要求7所述的一种用于粘胶短纤维的预烘干工艺，其特征在于：所述上层空间（5）的补风量和排风量、下层空间（8）的补风量和排风量均控制在2×104～4×104 m³/h。
9.根据权利要求7所的一种用于粘胶短纤维的预烘干工艺，其特征在于：将所述触媒催化板（2）通电加热至80～90℃后，先开启上层排风口（7）、上层补风口（6）、下层排风口（10）和下层补风口（9）后，再开启天然气控制阀，控制预烘干装置（1）下层空间（8）的温度为130～160℃，实现粘胶短纤维的干燥。
10.根据权利要求7所述的一种用于粘胶短纤维的预烘干工艺，其特征在于：所述粘胶短纤维在下层空间（8）的停留时间控制在1～3min。
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