CN110844603A - 一种用于树脂生产的气体运输工艺 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种用于树脂生产的气体运输工艺，包括来自空气中的气体，依次经过初次过滤、加热、加湿、风机输送以及二次过滤后，与来自流化床的树脂混合后进入成品树脂仓中；还包括静电消除步骤，所述经风机输送后的气体经过静电消除步骤以及冷却步骤后，再进行二次过滤，以实现气体后期与流化床中的树脂混合时的静电消除。本发明中的工艺，提高了空气中的含水量，为后期树脂的生产做好了准备，提高了后期树脂成品的水分含量，避免了静电等问题。

Description

一种用于树脂生产的气体运输工艺

技术领域

本发明涉及PVC树脂生产中的空气运输领域，具体涉及一种用于树脂生产的气体运输工艺。

背景技术

PVC树脂采用流化床干燥工艺技术，与之混合的气体的输送工艺流程为：来自于大气中的空气经粗过滤器、输送风机、输送冷却器、输送过滤器过滤及冷却，将来自于流化床干燥合格的PVC树脂经下料器而后输送至成品树脂料仓。

参照附图1所示，其具体为：来自于大气中的空气经粗过滤器进行粗过滤除去内部夹杂的粉尘颗粒等杂质，此外空气经过输送风机后会发生温度上升，因此在输送风机之后增加一个输送冷却器将其温度冷却且维持在30～40℃，为了保证产品PVC树脂中不会引入新的杂质粒子，由输送风机及输送冷却器输送的空气需再经过输送过滤器进一步进行提纯除杂而后与PVC树脂产品直接接触，最终将PVC树脂输送至成品树脂料仓。

传统的流化床干燥PVC树脂输送工艺：PVC树脂在干燥床内被热风吹起呈沸腾状态，且部分水份脱除过度的树脂粉末在流化及输送过程中相互碰撞产生局部静电，PVC树脂水份普遍控制在0.10%左右，树脂水份含量较低，静电大，不利于输送。PVC树脂水份的影响因素：

（1）对下游客户的影响

PVC树脂中的挥发物大多是水份，水份会影响PVC树脂的过筛率和制品的质量。挥发物过多时，成型时易产生气泡而影响产品质量，造成表面粗糙，甚至造成制品卷曲。挥发物含量太低，易产生静电，影响树脂流动性，给混料捏合造成一定麻烦，一般最好控制在0.1%～0.3%。

（2）经济效益的影响

按目前月生产能力8.0万吨/月，现成品PVC树脂的水份含量为0.10%左右，若将PVC树脂水份含量提高到0.15%～0.20%之间，可间接提高PVC产量40～80吨/月，PVC树脂的销售单价为5000元/吨计算，从而可直接创造经济效益为20～40万元/月。

（3）对包装工序的影响

树脂过度干燥，水份含量太少，会导致树脂静电结块，堵塞振动筛，影响运输和包装。

（4）对下游客户的影响

树脂中挥发物的大小直接影响成型加工工序的效率和塑料制品的质量。水份超过0.3%便会难于过筛，树脂的流动性就会变差，产生凝聚并且在成型加工中极易产生气泡，影响PVC型材的质量。而水份过低则在加工过程中易产生粉尘和静电。

在PVC树脂原料的生产中既要控制产品水份不能过高，又要避免因水份含量过低导致的静电。

而现在我国北方冬季室内的湿度远远低于这个数字，通常只有10%左右，因此干燥的空气一方面不利于PVC树脂水份的提高与稳定，另一方面也易造成PVC树脂在输送过程中产生静电。

发明内容

本发明的目的在于提供一种用于树脂生产的气体运输工艺，其通过改变空气中的水分含量，使得其呈一定湿度的过饱和状与流化床中的树脂混合，进而提高了树脂中的含水量，消除PVC树脂部分静电。

为了实现上述技术效果，本发明通过以下技术方案予以实现。

一种用于树脂生产的气体运输工艺，来自空气中的气体，依次经过初次过滤、加热、加湿、风机输送以及二次过滤后，与来自流化床的树脂混合后进入成品树脂仓中；

还包括静电消除步骤，所述经风机输送后的气体经过静电消除步骤以及冷却步骤后，再进行二次过滤，以实现气体后期与流化床中的树脂混合时的静电消除。

由于在加热后的空气中，进行加湿，使其与加热后的空气进行热交换，实现了空气充分加湿以及降温的目的。

由于增加有静电消除装置，通过静电消除装置，消除后期与流化床的树脂混合时的静电，提前做好预防，避免树脂原料生产中水份过低等原因造成的静电。

整个工艺控制简单，日常维护便捷，无需过多干预，即可实现树脂水分以及消除静电的双重作用。

作为本发明的进一步改进，所述加热具体为：初次过滤的气体经加热，使其温度加热至20～30℃。

通过开始的预加热，使其温度为20～30℃，因为随着温度升高，空气中可容纳的水量增加，空气饱和度增加；而空气温度过高，则会造成输送风机运行能力下降（电机温度升高），且同时会造成输送冷却器运行负荷增加。此外，最终输送树脂的空气温度需维持在20～30℃，温度过高会造成树脂的产品品质下降。

进一步地，所述加热装置为输送换热器。

输送换热器为常规的不锈钢列管式换热器，其换热面积满足使用要求即可，换热介质为蒸汽或热水均可满足使用要求。采用输送换热器，与空气输送工艺采用的管路更加匹配，且更加方便安装拆卸。

作为本发明的进一步改进，所述加湿具体为：经加热后的气体，通过加湿工艺，形成饱和气体。

形成饱和气体，进而空气中水份是饱和的，此时，相当于实现了降温以及加湿的双重效果。饱和气体中，水份含量较多，加湿效果更好；在北方，冬天户外温度较低，进而水份温度相对于车间管路中温度较低，较低温度的过饱和空气，能够将管路中的空气温度中和实现降低，同时，水可以在过饱和空气以及纯空气中均匀分配，以实现初期过滤后的空气的加湿。

作为本发明的进一步改进，所述饱和气体的形成具体为：通过喷水装置，将雾滴状的水喷入加热后的空气中。

采用雾滴，相比于水珠，其优势在于将水雾化成雾状液体使其均匀分散在空气中，饱和的湿空气最终与树脂接触而不会造成树脂含水不均匀，且不会存在结块现象。

作为本发明的进一步改进，所述雾滴状的水的粒径为5～10μm。

本技术方案中，所雾化的水的粒径为5～10μm则其能更好的空气接触，且不会凝结现象产生，最终实现空气湿度在特定的温度下达到最大化。

作为本发明的进一步改进，所述喷水装置通过转盘的方式，将雾滴状的水离心喷射至加热后的空气中。

进一步地，通过离心喷出的雾滴，带有一定的离心力，进而与空气混合时，有一定的助力，相比于通过其它方式加入，与空气混合更快，形成饱和空气状态的效率更高。

作为本发明的进一步改进，所述静电消除具体为：在经过风机输送的气体中，加入水以及气体，通过调整水以及气体的含量，使得经过风机输送的气体为呈过饱和状态的气体。

静电产生的原因，主要是因为太干，如果只有加水，那么空气中，湿度太大，后期树脂生产时带的水分过多，成型时易产生气泡而影响产品质量，造成表面粗糙，甚至造成制品卷曲。为了避免这些问题，故需要同时加水和气体，实现气体中水量的控制。

作为本发明的进一步改进，所述静电消除中，加入的水为压力为0.2～0.3MPa的纯水。

本技术方案中，采用带有一定压力的纯水，使得水能够均匀分散在空气中，如果压力过小，难以控制，且分散度差，如果压力过大，大于0.3MPa，则在喷入时，容易对其它配件等造成损失，比如过大压力的水滴喷向管道，则容易是管道壁受损。

作为本发明的进一步改进，所述静电消除中，加入的水为压力为0.2～0.3MPa的纯水。纯水的使用压力较低，所消耗的能耗较低，易制备取得。

作为本发明的进一步改进，所述加入的气体为压力为0.5～0.6MPa的空气。0.5～0.6MPa的空气其为工厂内比较常见的仪表风用气，即可满足使用需求，易制备取得。

作为本发明的进一步改进，所述呈过饱和状态的气体为湿度在80％～90％的气体。

本技术方案中，空气中过饱和的水份与PVC树脂表面形成结合水，一方面可以消除PVC树脂在生产及输送过程中产生的静电，另一方面则可以改善PVC树脂含量，提高树脂产品品质，增加企业的经济效益。

附图说明

图1为现有技术中用于树脂生产的气体运输工艺；

图2为本发明提供的用于树脂生产的气体运输工艺。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步详细的说明。

实施例1

参照附图2所示，本发明中的一种用于树脂生产的气体运输工艺，来自空气中的气体，依次经过初次过滤、加热、加湿、风机输送以及二次过滤后，与来自流化床的树脂混合后进入成品树脂仓中；

还包括静电消除步骤，所述经风机输送后的气体经过静电消除步骤以及冷却步骤后，再进行二次过滤，以实现气体后期与流化床中的树脂混合时的静电消除。

由于在加热后的空气中，进行加湿，使其与加热后的空气进行热交换，实现了空气充分加湿以及降温的目的。

本实施例中，由于增加有静电消除装置，通过静电消除装置，消除后期与流化床的树脂混合时的静电，提前做好预防，避免树脂原料生产中水份过低等原因造成的静电。

本实施例中，整个工艺控制简单，日常维护边界，无需过多干预，即可实现树脂水份以及消除静电的双重作用。

本实施例中，运输出的空气，含水量高，为后续与来自流化床的树脂混合，形成成品树脂，提供了好的基础条件，避免了后期成品树脂的静电等问题。

实施例2

本实施例中，在实施例1的基础上，增加了部分的工艺参数，使其效果更好。

首先，在实际操作中，实施例1中的加热具体为：初次过滤的气体经加热，使其温度加热至20～30℃。

通过开始的预加热，使其温度为20～30℃，因为随着温度升高，空气中可容纳的水量增加，空气饱和度增加；而空气温度过高，则会造成输送风机运行能力下降（电机温度升高），且同时会造成输送冷却器运行负荷增加。此外，最终输送树脂的空气温度需维持在20～30℃，温度过高会造成树脂的产品品质下降。

本实施例中，通过限定合适的预热温度，在保证加湿空气的基础上，避免了对于输送风机的影响。

进一步地，所述加热装置为输送换热器。

本实施例中，输送换热器为常规的不锈钢列管式换热器，其换热面积满足使用要求即可，换热介质为蒸汽或热水均可满足使用要求。采用输送换热器，与空气输送工艺采用的管路更加匹配，且更加方便安装拆卸。

实施例1中，具体地加湿为：经加热后的气体，通过加湿工艺，形成饱和气体。

形成饱和气体，进而空气中水分是饱和的，此时，相当于实现了降温以及加湿的双重效果。饱和气体中，水分含量较多，加湿效果更好；在北方，冬天户外温度较低，进而水分温度相对于车间管路中温度较低，较低温度的过饱和空气，能够将管路中的空气温度中和实现降低，同时，水可以在过饱和空气以及纯空气中均匀分配，以实现初期过滤后的空气的加湿。

本实施例中，加湿可以通过加湿器、喷雾等实现。

实施例1中的所述饱和气体的形成具体为：通过喷水装置，将雾滴状的水喷入加热后的空气中。

采用雾滴，相比于水珠，其优势在于将水雾化成雾状液体使其均匀分散在空气中，饱和的湿空气最终与树脂接触而不会造成树脂含水不均匀，且不会存在结块现象。

进一步地，所述雾滴状的水的粒径为5～10μm。

本技术方案中，所雾化的水的粒径为5～10μm则其能更好的空气接触，且不会凝结现象产生，最终实现空气湿度在特定的温度下达到最大化。

具体地，所述喷水装置通过转盘的方式，将雾滴状的水离心喷射至加热后的空气中。

进一步地，通过离心喷出的雾滴，带有一定的离心力，进而与空气混合时，有一定的助力，相比于通过其它方式加入，与空气混合更快，形成饱和空气状态的效率更高。

具体实施例1中，所述静电消除具体为：在经过风机输送的气体中，加入水以及气体，通过调整水以及气体的含量，使得经过风机输送的气体为呈过饱和状态的气体。

静电产生的原因，主要是因为太干，如果只有加水，那么空气中，湿度太大，后期树脂生产时带的水分过多，成型时易产生气泡而影响产品质量，造成表面粗糙，甚至造成制品卷曲。为了避免这些问题，故需要同时加水和气体，实现气体中水量的控制。

作为本发明的进一步改进，所述静电消除中，加入的水为压力为0.2～0.3MPa的纯水。

本技术方案中，采用带有一定压力的纯水，使得水能够均匀分散在空气中，如果压力过小，难以控制，且分散度差，如果压力过大，大于0.3MPa，则在喷入时，容易对其它配件等造成损失，比如过大压力的水滴喷向管道，则容易是管道壁受损。

作为本发明的进一步改进，所述加入的气体为压力为0.5～0.6MPa的空气。静电消除装置使用的是二流体空气雾化喷嘴，其特殊的内部结构设计能使液体和气体均匀混合 ,产生微细液滴尺寸的喷雾或粗液滴喷雾。通常,通过增加气体压力或降低液体压力可得到更加微细的液滴喷雾,从而导致较高的气体流率与液体流率比。可调形空气雾化喷嘴能够调节液体流量,在不改变空气压力和液体压力的环境下,同样可以产生合乎要求的喷雾,因此具有很强的适应性。二流体空气雾化喷嘴产生的微细液滴喷雾,能对周围环境发挥极好的加湿作用。

带有一定压力的空气，与带有压力的水的作用类似，即此处的气体为空气即可，空气压力大，是因为0.5～0.6MPa的空气是工厂内较为常见的仪表风用气，其来源方便，容易获得，且与带有一定压力的水混合度高，更容易形成过饱和空气。

进一步地，所述呈过饱和状态的气体为湿度在80％～90％的气体。

本实施例中，空气中过饱和的水份与PVC树脂表面形成结合水，一方面可以消除PVC树脂在生产及输送过程中产生的静电，另一方面则可以改善PVC树脂含量，提高树脂产品品质，增加企业的经济效益。

具体地，80%和90%为相对湿度，表示在常温下，空气中的水蒸气和相同温度下饱和蒸气压的比率（百分率）。即此时，因为湿度大时，空气中的水汽含量高，蒸发量少，与后期流化床中的树脂混合时，湿度大，如果湿度小于80%，后期产生的树脂成品容易有静电等产生，如果湿度大于90%，含水量太高，容易存在结块现象。

实施例3

树脂输送中，采用的是稀相输送，输送介质是空气。

首先，进行空气的预输送，将大气中的空气抽入到管线中，在风机进口管线则设置粗输送过滤器过滤、输送换热器、离心加湿器，空气在经过风机输送的过程中水份也会存在一定的流失，为了确保空气含水处于饱和状态，则再经过后续的除静电状态给其增加湿度，得到湿度为80％～90％的输送空气。此外空气在经过输送风机后温度则有一定升高且也会带入一定的杂质粒子，为了确保空气与树脂接触后不会对其产品品质造成损害且也不会对其造成污染而带入新的杂质粒子，因此空气在与树脂接触之前需经过一个输送冷却器（不锈钢列管式换热器）将其温度维持在20～30℃（最终输送树脂的空气温度需维持在20～30℃，温度过高会造成树脂的产品品质下降）及一个输送过滤器（过滤介质：聚酯纤维）除去空气中夹带细小杂质颗粒，最终将饱和的空气与来自流化床的树脂混合后进入成品树脂仓中。

本实施例中，空气在冬季温度最低在-20℃，夏季温度最高40℃。输送风机为罗茨风机，其规格型号则根据运行负荷而定

粗输送过滤器过滤（过滤介质：聚酯纤维）的作用则是除去大气空气所含的颗粒物（又称尘，气溶胶体系中均匀分散的各种固体或液体微粒）；

输送换热器（不锈钢列管式换热器），目的在把空气维持在20～30℃（使空气温度维持在20～30℃，是因为随着温度升高，空气中可容纳的水量增加，空气饱和度增加；而空气温度过高，则会造成输送风机运行能力下降（电机温度升高），且同时会造成输送冷却器运行负荷增加。此外，最终输送树脂的空气温度需维持在20～30℃，温度过高会造成树脂的产品品质下降），以便于空气湿度达到过饱和状态。

对比实施例：

采用图1中的工艺，同样的情况下，来自于大气中的空气经粗过滤器进行粗过滤除去内部夹杂的粉尘颗粒等杂质，此外空气经过输送风机后会发生温度上升，因此在输送风机之后增加一个输送冷却器将其温度冷却且维持在30～40℃，为了保证产品PVC树脂中不会引入新的杂质离子，由输送风机及输送冷却器输送的空气需再经过输送过滤器进一步进行提纯除杂而后与PVC树脂产品直接接触，最终将PVC树脂输送至成品树脂料仓。

采用本申请的工艺与对比实施例中的工艺相比，同等情况下，每月生产能力8.0万吨/月，现成品PVC树脂的水份含量为0.10%左右，本申请PVC树脂水份含量提高到0.15%～0.20%之间，可间接提高PVC产量40～80吨/月，PVC树脂的销售单价为5000元/吨计算，从而可直接创造经济效益为20～40万元/月。

采用本申请的工艺与对比实施例中的工艺相比，同等情况下，有效的避免了树脂在输送管线输送的过程中静电的产生，预防了导致树脂静电结块现象，减少了树脂在输送管线弯头处塑化片的产生，提高了树脂纯度。

采用本申请的工艺与对比实施例中的工艺相比，同等情况下，树脂水份得到改善，其进一步改善了PVC在包装过程中下料均匀，从而确保了袋重的精确度。

采用本申请的工艺与对比实施例中的工艺相比，同等情况下，改善了树脂的流动性差的问题，避免了树脂在成型加工过程中的凝聚、过筛难的问题，及易产生粉尘和静电的问题。

本发明的工艺操作如下：

（1）来自于大气的空气经粗过滤器将空气中夹带大的粉尘颗粒进行过滤，由输送换热器将空气进行预热或冷却维持其温度在20～30℃，通过离心加湿器给空气进行加湿操作，从而实现输送空气的加湿，以此提高空气湿度。

（2）离心式加湿器，采用的是现市场已生产成熟的加湿器，其包括雾化筒，与雾化筒下部铰接的旋转座，所述旋转座固定于一个移动装置上，所述移动装置由底座、底座上方的固定架、底座前端的固定轮及底座后端的万向轮组成，所述旋转座经连接装 置固定于所述固定架上，在加湿器下方设置移动装置，可使加湿器在地上随意移动；安装有旋转座，可使加湿器左、右摆头，增大加湿面积。

（3）经过加湿的饱和湿空气经输送风机、输送冷却器、输送过滤器，将来自于流化床的PVC树脂输送至成品PVC树脂料仓。

（4）在实际运行过程中，来自于大气中的空气其雾化加湿主要依靠离心式加湿器而达到工艺要求，为了保持PVC树脂静电及含水份维持的均一、稳定，因此在空气输送过程中经离心式加湿器之后再增加一套PVC树脂除静电装置。

（5）PVC树脂除静电装置，则在输送管线内（输送风机与输送过滤器之间的直管道）安装若干个超大流体喷头，在超大流体喷头内腔引出一根弯管接0.2～0.3MPa的纯水其提供除静电所用冷纯水，同时平行通入一根直管接0.5～0.6MPa的空气其提供除静电喷射能量，使喷头均匀喷射细雾状水滴而均匀的混合在空气中，最终维持空气的湿度在80％～90％，以此消除PVC树脂在输送过程中产生的静电。在实际运行过程中，通过调整来自于大气中的空气湿度，以此维持成品PVC树脂含水份在0.15％～0.20％。

与现有技术相比，本发明的有益效果在于：

1.本发明能够实现提高PVC树脂水份，消除PVC树脂输送过程中产生的部分静电。

2.本发明风送系统中空气加湿过程，工艺控制简单，日常维护便捷，无需过多的人力与物理。

3.本发明提供的工艺流程在设计上简洁，易于实现，特别是能够与现PVC树脂生产工艺以及相关企业相结合。

4.本发明是一项工艺技术改进及新的设计，不会引入二次污染，一方面提高了企业的经济效益，另一方面优化了PVC树脂产品品质及保障了客户的使用需求。

本发明提供的离心式加湿器在工作会消耗一定功率，但其与给空气增加湿度后带来的经济效益与产品品质的提高而言，则可予以忽略。在满足空气湿度的情况，若能提供同等效果的加湿器则可替代此处的离心加湿器。

以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效。

Claims (10)

1.一种用于树脂生产的气体运输工艺，其特征在于，来自空气中的气体，依次经过初次过滤、加热、加湿、风机输送以及二次过滤后，与来自流化床的树脂混合后进入成品树脂仓中；

还包括静电消除步骤，所述经风机输送后的气体经过静电消除步骤以及冷却步骤后，再进行二次过滤，以实现气体后期与流化床中的树脂混合时的静电消除。

2.根据权利要求1所述的一种用于树脂生产的气体运输工艺，其特征在于，所述加热具体为：初次过滤的气体经加热，使其温度加热至20～30℃。

3.根据权利要求1所述的一种用于树脂生产的气体运输工艺，其特征在于，所述加湿具体为：经加热后的气体，通过加湿工艺，形成饱和气体。

4.根据权利要求3所述的一种用于树脂生产的气体运输工艺，其特征在于，所述饱和气体的形成具体为：通过喷水装置，将雾滴状的水喷入加热后的空气中。

5.根据权利要求4所述的一种用于树脂生产的气体运输工艺，其特征在于，所述雾滴状的水的粒径为5～10μm。

6.根据权利要求5所述的一种用于树脂生产的气体运输工艺，其特征在于，所述喷水装置通过转盘的方式，将雾滴状的水离心喷射至加热后的空气中。

7.根据权利要求1所述的一种用于树脂生产的气体运输工艺，其特征在于，所述静电消除具体为：在经过风机输送的气体中，加入水以及气体，通过调整水以及气体的含量，使得经过风机输送的气体为呈过饱和状态的气体。

8.根据权利要求7所述的一种用于树脂生产的气体运输工艺，其特征在于，所述静电消除中，加入的水为压力为0.2～0.3MPa的纯水。

9.根据权利要求7所述的一种用于树脂生产的气体运输工艺，其特征在于，所述加入的气体为压力为0.5～0.6MPa的空气。

10.根据权利要求7所述的一种用于树脂生产的气体运输工艺，其特征在于，所述呈过饱和状态的气体为湿度在80％～90％的气体。

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