CN108955093A - 一种抗冲改性剂干燥系统及工艺 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种抗冲改性剂干燥系统及工艺，用于干燥ACR或MBS，包括流化床、蒸汽换热器、除尘装置、冷却器、循环加压装置，流化床为水平筒状结构，物料干燥进口设置在流化床一端的上部，卸料口设置在流化床另一端的下部，流化床的上部设有干燥气出口，沿流化床轴向设置若干板式换热器，且板式换热器中的换热板片竖直设置，板式换热器的进口连接热水源，流化床底部沿流化床轴向设置若干干燥气进口；干燥气出口按照气体流向依次连接除尘装置、冷却器、循环加压装置及蒸汽换热器，蒸汽换热器的出口连接流化床底部的每个干燥气进口，蒸汽换热器与循环加压装置之间的管线连接氮气补充管线和氮气排空管线，氮气补充管线的进口连接氮气源。

Description

一种抗冲改性剂干燥系统及工艺
技术领域
本发明涉及高分子改性剂的干燥工艺，尤其涉及ACR或MBS的干燥系统及工艺。
背景技术
化工产品中有许多种性能优良的高分子改性剂如ACR、MBS树脂等，其产品无论是在耐候性、冲击性、加工流动性、颜色稳定性、还是透明性等方面均有突出的性能表现；而该类化工产品的粉尘往往存在着较强的易燃易爆性，故该类易燃易爆化工产品的湿料干燥过程比干燥其它常规物料须具备更高的防火防爆要求。目前，对于高分子树脂产品的干燥工艺，一般采用热空气作为干燥介质，采用气流加普通流化床进行干燥。
申请号为CN200610045528.6的专利公开了一种氯化聚乙烯干燥工艺，具有设备使用和维修简便、系统故障率低、安全可靠等特点，然而，若将该工艺应用于ACR或MBS树脂的干燥，采用的普通流化床以热空气作为换热介质，干燥物料粉尘处于较高有氧含量环境下，存在发生燃爆的风险因素，此外通过热风携带的热量传递给湿物料来实现湿料干燥，因空气的比热相对较小，换热时释放的显热有限，故干燥过程需要较大的空气量，导致干燥设备及尾气处理设备占地面积大，尾气热量损失严重，存在整个系统的电耗和蒸汽耗量大相当大的缺点，严重增加了生产成本。
发明内容
为了解决现有技术的不足，本发明的目的之一是提供一种用于ACR或MBS的干燥系统，能够将ACR或MBS在被隔绝了空气的工况下实现连续干燥，系统消耗的氮气量小且循环利用，保证了干燥系统运行的安全性，同时减小了设备体积和占地面积，提高了能量利用率，降低了电耗、设备投资等成本。
为了实现上述目的，本发明的技术方案为：
一种用于ACR或MBS的干燥系统，包括流化床、蒸汽换热器、除尘装置、冷却器、循环加压装置，所述流化床为水平筒状结构，物料干燥进口设置在流化床一端的上部，卸料口设置在流化床另一端的下部，流化床的上部设有干燥气出口，沿流化床轴向设置若干板式换热器，且板式换热器中的换热板片竖直设置，板式换热器的进口连接热水源，所述流化床底部沿流化床轴向设置若干干燥气进口；干燥气出口按照气体流向依次连接除尘装置、冷却器、循环加压装置及蒸汽换热器，蒸汽换热器的出口连接流化床底部的每个干燥气进口，蒸汽换热器与循环加压装置之间的管线连接氮气补充管线和氮气排空管线，氮气补充管线的进口连接氮气源。
本发明通过以氮气闭路循环保护的方式来干燥ACR/MBS，系统内氧含量始终保持在被干燥物料粉尘极限爆炸氧含量以内，采用内加热式流化床作为干燥主机，板式换热器内部通有热水用以提供干燥物料所需的绝大多数热量，干燥后排出的氮气尾气夹带粉尘依次经除尘净化、冷却除湿、被加压及加热升温后再次循环利用，ACR/MBS在被隔绝了空气的工况下实现连续干燥，系统消耗的氮气量小且循环利用，保证了干燥系统运行的安全性，同时减小了设备体积和占地面积，提高了能量利用率，降低了电耗、设备投资等成本。
本发明的目的之二是提供一种用于ACR或MBS的干燥工艺，提供上述干燥系统，首先通过氮气源和蒸汽换热器向流化床中充入加热后氮气，使流化床内的气氛为氮气氛围，向流化床内的板式换热器通入热水，然后向物料干燥进口加入ACR或MBS，进入流化床内的ACR或MBS与加热后的氮气接触，使ACR或MBS流态化，板式换热器与流态化的ACR或MBS进行间接换热，从而对ACR或MBS进行干燥，干燥后的ACR或MBS排出，干燥后的氮气先经过除尘装置去除固相杂质，然后经过冷却器去除水分，再依次经过循环加压装置和蒸汽换热器进行加压、加热后输送回流化床。
本发明的有益效果是：
(1)本发明使ACR或MBS在被隔绝了空气的工况下实现连续稳定干燥，保证了生产的安全性。
(2)本发明采用的氮气闭路循环保护干燥方式，氮气循环利用，系统消耗的氮气量小。
(3)本发明通过板式换热器连续稳定带入干燥物料所需的绝大部分热量，提高了设备单体产量，减小了设备体积及其占地面积，提高了能量利用率，并有利于实现大规模生产。
(4)本发明的循环氮气只需要提供少量干燥湿物料所需的热量，主要起到作为流化介质和带出干燥脱出水气的作用，风量大大降低，动设备的负荷及尾气处理量相应降低，降低了能耗。
附图说明
构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本申请的进一步理解，本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的不当限定。
图1为本发明系统的结构示意图；
其中，1、流化床，2、进料关风器，3、布料器，4、旋风除尘器，5、布袋除尘器，6、洗涤塔，7、冷却器，8、循环风机，9、蒸汽换热器，10、出料关风器。
具体实施方式
应该指出，以下详细说明都是示例性的，旨在对本申请提供进一步的说明。除非另有指明，本文使用的所有技术和科学术语具有与本申请所属技术领域的普通技术人员通常理解的相同含义。
需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本申请的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。
正如背景技术所介绍的，现有工艺直接用于干燥ACR或MBS存在燃爆的风险及干燥过程耗气量较大增加生产成本的不足，为了解决如上的技术问题，本申请提出了一种抗冲改性剂干燥系统及工艺。
本申请的一种典型实施方式，提供了一种用于ACR或MBS的干燥系统，包括流化床、蒸汽换热器、除尘装置、冷却器、循环加压装置，所述流化床为水平筒状结构，物料干燥进口设置在流化床一端的上部，卸料口设置在流化床另一端的下部，流化床的上部设有干燥气出口，沿流化床轴向设置若干板式换热器，且板式换热器中的换热板片竖直设置，板式换热器的进口连接热水源，所述流化床底部沿流化床轴向设置若干干燥气进口；干燥气出口按照气体流向依次连接除尘装置、冷却器、循环加压装置及蒸汽换热器，蒸汽换热器的出口连接流化床底部的每个干燥气进口，蒸汽换热器与循环加压装置之间的管线连接氮气补充管线和氮气排空管线，氮气补充管线的进口连接氮气源。
优选的，物料干燥进口设有进料装置。所述进料装置为能够向物料干燥进口输送物料的装置，例如关凤器、螺旋输送机、布料器等。进一步优选的，进料装置为布料器。能够将物料打散进行均匀布料。
优选的，所述板式换热器的换热片外表面抛光。能够减少物料粘附板式在换热器上。
本申请所述的除尘装置为旋风除尘器、布袋除尘器、静电除尘器、湿式除尘器中的一种或多种串联组合，优选的，除尘装置为串联的旋风除尘器和布袋除尘器，干燥气出口连接旋风除尘器的进口，旋风除尘器的气相出口连接布袋除尘器的进口。
进一步优选的，旋风除尘器的固相出口连接流化床上部的回料进口。减少物料损失。
为了更好的去除氮气中的水份，优选的，包括洗涤塔，除尘装置的气相出口连接洗涤塔的气相进口，洗涤塔的气相出口连接冷却器的气相进口，所述洗涤塔设有进水管线。由于从流化床中干燥的后的气体温度较高，本申请通过洗涤塔水洗，一方面对干燥气体进行预降温，另一方面增加干燥气中水蒸汽的饱和度，更有利于对氮气进行干燥。
进一步优选的，所述洗涤塔底部设有集水槽，洗涤塔上部设有循环液进口，集水槽的出口与循环液进口连接，进水管线设置在循环液进口的上方，洗涤塔的气相进口设置的在洗涤塔顶部。更进一步优选的，进水管线的出口设有喷头，喷头的出口向上设置。
本申请所述的循环加压装置为离心风机或压缩机。
优选的，卸料口设有关风器。方便卸料。
优选的，每个干燥气进口均设有布风板。
本申请的另一种实施方式，提供了一种用于ACR或MBS的干燥工艺，提供上述干燥系统，首先通过氮气源和蒸汽换热器向流化床中充入加热后氮气，使流化床内的气氛为氮气氛围，向流化床内的板式换热器通入热水，然后向物料干燥进口加入ACR或MBS，进入流化床内的ACR或MBS与加热后的氮气接触，使ACR或MBS流态化，板式换热器与流态化的ACR或MBS进行间接换热，从而对ACR或MBS进行干燥，干燥后的ACR或MBS排出，干燥后的氮气先经过除尘装置去除固相杂质，然后经过冷却器去除水分，再依次经过循环加压装置和蒸汽换热器进行加压、加热后输送回流化床。
本申请所述热水是指温度大于60℃的水，为了提高物料的干燥效率，优选的，所述热水的温度为80～100℃。
优选的，冷却器内部通有冷冻水作为冷侧换热介质。
为了使得本领域技术人员能够更加清楚地了解本申请的技术方案，以下将结合具体的实施例详细说明本申请的技术方案。
一种ACR/MBS干燥系统，如图1所示，以内部装有五组内置换热器的流化床1作为干燥主机，内置换热器内部通有热水作为换热介质，包括流化床1、进料关风器2、布料器3、旋风除尘器4、布袋除尘器5、洗涤塔6、冷却器7、循环风机8、蒸汽换热器9、出料关风器10，进料关风器2出料口与布料器3进料口相连接，布料器3出料口与内加热式换热器1进料口相连接，流化床1出风口与旋风除尘器4进风口相连通，旋风除尘器4出风口与布袋除尘器5进风口相连通，布袋除尘器5出风口与洗涤塔6进风口相连通，洗涤塔6出风口与冷却器7进风口相连通，冷却器7出风口与循环风机8进风口相连通，循环风机8出风口与蒸汽换热器9进风口相连通，蒸汽换热器9出风口与流化床1下部风室进风口相连通，出料关风器10与内加热式流化床1出料口相连接，在布袋除尘器5的进风前管道和循环风机8的出风管道上设置有氮气补充口。
本发明的工艺为：
以干燥湿的ACR树脂物料为例，首先将氮气通过设置在布袋除尘器5的进风前管道和循环风机8的出风管道上的氮气补充口补入到干燥系统内，对系统进行氮气置换，直至系统氧含量低于工艺要求的ACR粉尘爆炸极限氧含量以内；来自于离心机的湿ACR物料经进料关风器2卸料，进入布料器3，有呈团状的湿ACR物料被布料器3打散，然后经内加热式流化床1进料口落入干燥床内；系统内氮气经循环风机8加压后，送入蒸汽换热器9内被加热至一定温度，然后经流化床1下部的进风口进入到干燥床风室，再被布风板分风并向上流动，干燥床内热氮气直接与湿ACR物料接触，除提供给干燥湿物料所需的少部分热量外，主要作为流化介质，起到将干燥床内湿ACR物料流态化及携带干燥湿物料蒸发出的水气的作用；内置换热器中通有热水，通过与干燥床内的呈流态化的湿ACR物料间接接触换热，为干燥湿物料提供绝大部分热量，少部分热量传递给了流化介质氮气；干燥后的氮气尾气携带干燥ACR湿料蒸发出来的气态水分，同时夹带少部分细小颗粒粉料从流化床1出风口排出，依次进入旋风除尘器4、布袋除尘器5、洗涤塔6进行气固分离，被旋风除尘器4分离出来的固态粉料被重新送入流化床1内干燥，被布袋除尘器5和洗涤塔6分离下来的固态粉料去人工回收处理，被除尘净化后的氮气尾气进入冷却器7，冷却器7内部通有冷冻水，用于将氮气尾气中含有的绝大部分水气冷凝并回收，最终被净化除湿后的氮气尾气重新进入循环风机8内加压，然后送入蒸汽换热器9内重新加热升温，再进入干燥床内以循环利用；通过设置自动控制程序，从在布袋除尘器5的进风前管道和循环风机8的出风管道上的氮气补充口自动补入氮气到干燥系统内，以保障系统连续稳定安全运行；最终被干燥至合格水分要求的ACR物料经出料关风器10排出内加热式流化床1，排出的干燥成品物料去下一工序。
以上所述仅为本申请的优选实施例而已，并不用于限制本申请，对于本领域的技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种用于ACR或MBS的干燥系统，其特征是，包括流化床、蒸汽换热器、除尘装置、冷却器、循环加压装置，所述流化床为水平筒状结构，物料干燥进口设置在流化床一端的上部，卸料口设置在流化床另一端的下部，流化床的上部设有干燥气出口，沿流化床轴向设置若干板式换热器，且板式换热器中的换热板片竖直设置，板式换热器的进口连接热水源，所述流化床底部沿流化床轴向设置若干干燥气进口；干燥气出口按照气体流向依次连接除尘装置、冷却器、循环加压装置及蒸汽换热器，蒸汽换热器的出口连接流化床底部的每个干燥气进口，蒸汽换热器与循环加压装置之间的管线连接氮气补充管线和氮气排空管线，氮气补充管线的进口连接氮气源。
2.如权利要求1所述的干燥系统，其特征是，物料干燥进口设有进料装置。进一步优选的，进料装置为布料器。
3.如权利要求1所述的干燥系统，其特征是，所述板式换热器的换热片外表面抛光。
4.如权利要求1所述的干燥系统，其特征是，除尘装置为串联的旋风除尘器和布袋除尘器，干燥气出口连接旋风除尘器的进口，旋风除尘器的气相出口连接布袋除尘器的进口。
5.如权利要求4所述的干燥系统，其特征是，旋风除尘器的固相出口连接流化床上部的回料进口。
6.如权利要求1所述的干燥系统，其特征是，包括洗涤塔，除尘装置的气相出口连接洗涤塔的气相进口，洗涤塔的气相出口连接冷却器的气相进口，所述洗涤塔设有进水管线。
7.如权利要求6所述的干燥系统，其特征是，所述洗涤塔底部设有集水槽，洗涤塔上部设有循环液进口，集水槽的出口与循环液进口连接，进水管线设置在循环液进口的上方，洗涤塔的气相进口设置的在洗涤塔顶部；优选的，进水管线的出口设有喷头，喷头的出口向上设置。
8.如权利要求1所述的干燥系统，其特征是，每个干燥气进口均设有布风板。
9.一种用于ACR或MBS的干燥工艺，其特征是，提供权利要求1～8任一所述的干燥系统，首先通过氮气源和蒸汽换热器向流化床中充入加热后氮气，使流化床内的气氛为氮气氛围，向流化床内的板式换热器通入热水，然后向物料干燥进口加入ACR或MBS，进入流化床内的ACR或MBS与加热后的氮气接触，使ACR或MBS流态化，板式换热器与流态化的ACR或MBS进行间接换热，从而对ACR或MBS进行干燥，干燥后的ACR或MBS排出，干燥后的氮气先经过除尘装置去除固相杂质，然后经过冷却器去除水分，再依次经过循环加压装置和蒸汽换热器进行加压、加热后输送回流化床。
10.如权利要求9所述的干燥工艺，其特征是，所述热水的温度为80～100℃。
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