CN111811216B - 一种连续的真空干燥反应装置及系统 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及瓶片回收造粒技术领域，具体涉及一种连续的真空干燥反应装置及系统，其主要是对回收瓶片进行干燥处理和造粒后的粒子去除异味，其包含有负压料斗、瓶片预热装置、真空反应器、缓冲料仓和真空泵组，所述瓶片预热装置包括鼓风机、加热器、袋式过滤器以及干燥器A与干燥器B；本发明能够将回收瓶片在真空反应器中形成稳定的活塞流，其能耗低处理效果好。

Description

一种连续的真空干燥反应装置及系统
技术领域
本发明涉及瓶片回收造粒技术领域，具体涉及一种连续的真空干燥反应装置及系统，其主要是对回收瓶片进行干燥处理和造粒后的粒子去除异味。
背景技术
现有的设备为转鼓干燥设备或其它干燥设备，人为、间歇操作，只能用于实验室或小规模的批次生产，不能实现自动化控制；现有设备生产出来的产品每鼓每批次的性能不能完全一样；现有设备在干燥PET回收瓶片时干燥效果不佳，能耗较高，物料含水很难处理到50ppm以下，且设备不易维护。
发明内容
有鉴于此，本发明提出一种连续的真空干燥反应装置及系统，其能够降低能耗，对回收瓶片的干燥和异味的去除具备稳定性并有良好效果。
一方面，本发明提出一种连续的真空干燥反应装置，包括负压料斗、瓶片预热装置、真空反应器、缓冲料仓和真空泵组，所述瓶片预热装置包括鼓风机、加热器、袋式过滤器以及干燥器A与干燥器B，所述干燥器A的底部设置有干燥器A出料口，所述干燥器A的底部侧沿设置有干燥器A进气口，所述干燥器A的顶部分别设置有干燥器A出气口、干燥器A进料口、干燥器A抽风口，所述干燥器B的底部设置有干燥器B出料口，所述干燥器B的底部侧沿设置有干燥器B进气口，所述干燥器B的顶部分别设置有干燥器B出气口、干燥器B进料口、干燥器B抽风口，所述干燥器A进气口与所述干燥器B进气口之间设置有四通旋塞阀A，所述干燥器A出气口与所述干燥器B出气口之间设置有四通旋塞阀B，所述四通旋塞阀B、袋式过滤器、鼓风机、加热器、四通旋塞阀A通过气体管道依次连通，所述干燥器A进料口与所述干燥器B进料口分别通过物料管道与所述负压料斗连通；
所述真空反应器包括设置在顶部的反应器A进料口和反应器B进料口以及设置在上部侧沿的反应器抽风口与设置在底部的反应器出料口，所述反应器A进料口与所述干燥器A出料口连通，所述反应器B进料口与所述干燥器B出料口连通；
所述缓冲料仓设置在所述真空反应器的下方，所述缓冲料仓包括设置在顶部的缓冲料仓进料口与设置在上部侧沿的缓冲料仓抽风口以及设置在底部的缓冲料仓出料口，所述反应器出料口与所述缓冲料仓进料口连通；
所述真空泵组包括至少一个真空泵，所述干燥器A抽风口、所述干燥器B抽风口、所述反应器抽风口以及缓冲料仓抽风口分别与所述真空泵连通。
优选的，所述干燥器A的底部以及所述干燥器B的底部为漏斗状结构，所述干燥器A进气口延伸至所述干燥器A的底部中心，所述干燥器B进气口延伸至所述干燥器B的底部中心。
进一步的，所述真空反应器的底部呈漏斗形结构，所述反应器出料口与所述缓冲料仓进料口之间通过设有旋转下料阀的物料管道连通。
优选的，所述真空泵组由三个真空泵组成，所述三个真空泵并联设置。
优选的，所述袋式过滤器至所述鼓风机之间的气体管道上依次设置有循环排气口、空气过滤器。
另一方面，本发明提出一种连续的真空干燥反应系统，包括本发明中提出的任意所述连续的真空干燥反应装置。
与现有技术相比本发明的积极效果为：
本发明中干燥器A与干燥器B之间连续的切换预热以及真空泵组对干燥器A、干燥器B、真空反应器、缓冲料仓均进行抽真空，首先是将回收瓶片在真空反应器中形成稳定的活塞流，保证了PET瓶片的先进先出，即瓶片在真空反应器中的停留时间都是一致的，可保证其性能稳定；经处理后的瓶片含水能达到50ppm以下，为后续运行造粒工艺提供了稳定支撑；本发明其每千克回收瓶片仅消耗0.1～0.15kWh的电量，能耗低处理回收瓶片效果良好，促进了废物的回收再利用；本发明工艺和结构简单，能够连续稳定生产运行，特别重要的是加热后的物料在真空反应器中因负压的原因，VOC等杂质析出的速度远比在正压状态下析出的快、去除的更彻底，所以生产出的rPET粒子品质更高，可达到瓶---瓶的标准。
附图说明
现拟参照下列直观的附图结合某些最佳实施例对本发明加以描述。须强调的是，图文描述系让本专业技术人员清楚本发明的若干形式如何可付之实施，而并不局限于提出的具体附图和实施例。
图1为本发明的连接关系示意图。
图中：负压料斗-10，袋式过滤器-20，循环排气口-21，空气过滤器-30，鼓风机-40，加热器-50，干燥器A-60，干燥器A出料口-61，干燥器A进气口-62，干燥器A出气口-63，干燥器A进料口-64，干燥器A抽风口-65，四通旋塞阀A-66，干燥器B-70，干燥器B出料口-71，干燥器B进气口-72，干燥器B出气口-73，干燥器B进料口-74，干燥器B抽风口-75，四通旋塞阀B-76，真空反应器-80，反应器A进料口-81，反应器B进料口-82，反应器抽风口-83，反应器出料口-84，缓冲料仓-85，旋转下料阀-86，缓冲料仓进料口-87，缓冲料仓抽风口-88，缓冲料仓出料口-89，真空泵组-90，真空泵-91，真空泵滤网-92。
具体实施方式
实施例：如图1所示，一种连续的真空干燥反应装置及系统，其包括负压料斗10、袋式过滤器20、空气过滤器30、鼓风机40、加热器50、干燥器A 60与干燥器B 70、真空反应器80、缓冲料仓85、真空泵组90以及PLC控制器，其中的干燥器A的底部设置有干燥器A出料口61，干燥器A的底部侧沿设置有干燥器A进气口62，干燥器A的顶部分别设置有干燥器A出气口63、干燥器A进料口64、干燥器A抽风口65，干燥器B的底部设置有干燥器B出料口71，干燥器B的底部侧沿设置有干燥器B进气口72，干燥器B的顶部分别设置有干燥器B出气口73、干燥器B进料口74、干燥器B抽风口75，
干燥器A进气口62与干燥器B进气口72通过气体管道分别设置在四通旋塞阀A 66左右两侧的端口上，
干燥器A出气口与所述干燥器B出气口通过气体管道分别设置在四通旋塞阀B 76左右两侧的端口上，
四通旋塞阀B76、袋式过滤器20、鼓风机40、加热器50、四通旋塞阀A66通过气体管道依次连通，在袋式过滤器20与鼓风机40之间的气体管道上依次设置有循环排气口21、空气过滤器30。
其中加热器50的出气口通过气体管道与四通旋塞阀A 66的下侧端口连通，袋式过滤器20的进气口通过气体管道与四通旋塞阀B76的上侧端口连通，四通旋塞阀A 66的上侧端口与四通旋塞阀B 76的下侧端口通过气体管道连通。
干燥器A64进料口与干燥器B进料口74通过物料管道与负压料斗连通；
在真空反应器80的顶部设置有反应器A进料口81和反应器B进料口82，在真空反应器80上部侧沿设置有反应器抽风口83，在真空反应器的底部设置有反应器出料口84，其中反应器A进料口与干燥器A出料口连通，反应器B进料口与干燥器B出料口连通；
缓冲料仓85设置在真空反应器80的下方，缓冲料仓85包括设置在顶部的缓冲料仓进料口87与设置在上部侧沿的缓冲料仓抽风口88以及设置在底部的缓冲料仓出料口89，反应器出料口84与缓冲料仓进料口87连通；
真空泵组由三个真空泵90并联组成，真空泵的前端设置有真空泵滤网92，干燥器A抽风口65、干燥器B抽风口75、反应器抽风口83以及缓冲料仓抽风口88分别与真空泵连通。
干燥器A60的底部以及干燥器B70的底部为漏斗状结构，干燥器A进气口62延伸至干燥器A60的底部中心，干燥器B进气口72延伸至干燥器B70的底部中心。
真空反应器80的底部呈漏斗形结构，反应器出料口74与缓冲料仓进料口87之间通过设有旋转下料阀86的物料管道连通。
在操作控制过程中，干燥器A进料口64、干燥器A抽风口65、干燥器A出料口61以及干燥器B进料口74、干燥器B抽风口75、干燥器B出料口71的位置分别设有的阀门均处于关闭状态，四通旋塞阀A 66中，下侧端口与右侧端口相通，上侧端口与左侧端口相通；四通旋塞阀B 76中，下侧端口与左侧端口相通，上侧端口与右侧端口相通。回收PET材质的饮料瓶经初选、粉碎、清洗、材质分选等工序后将合格的3A级PET瓶片投入负压料斗10，
然后通过PLC控制器，启动真空泵组90，开启干燥器A进料口64、干燥器A抽风口65位置的阀门，从干燥器A抽风口65对干燥器A内抽风，其产生的负压能够使负压料斗10中的物料从干燥器A进料口64抽吸到干燥器A60内，当干燥器A60中的料位检测显示物料达到高料位时，干燥器A进料口64、干燥器A抽风口65位置的阀门关闭，停止上料；同时，开启干燥器B进料口74、干燥器B抽风口75位置的阀门，对干燥器B70进行上料。
同步的，启动四通旋塞阀A 66，使其下侧端口与左侧端口相通，上侧端口与右侧端口相通；启动四通旋塞阀B 76，使其下侧端口与右侧端口相通，上侧端口与左侧端口相通。
然后鼓风机40送风，风经过开启的加热器50加热到设定温度(155℃～170℃)，然后热风通过四通旋塞阀A 66左侧端口进入干燥器A进气口62对物料进行预热干燥，然后通过干燥器A出气口63在经四通旋塞阀B 76进入袋式过滤器20，经袋式过滤器20过滤后的气体一部分排出，另一部分再次被鼓风机40吸入继续循环，在鼓风机的进口设置了补风口，循环的气体经袋式过滤器后从循环排气口21排出一部分的同时又经过空气过滤器30补入一部分新鲜空气，气体排出时，瓶片中的水分也随气体排出。
当干燥器A60的排气温度显示达到设定温度(150℃～165℃)后四通旋塞阀A66和四通旋塞阀B 76同时切换，对干燥器B中PET瓶片进行干燥，
即控制四通旋塞阀A 66，使其下侧端口与右侧端口相通，上侧端口与左侧端口相通；控制四通旋塞阀B 76，使其下侧端口与左侧端口相通，上侧端口与右侧端口相通。
同时，开启干燥器A出料口61位置的阀门。
相通后对干燥器B70中PET瓶片进行加热干燥，此时干燥器A60中的经干燥后的物料落入真空反应器80，落料完成后，关闭干燥器A出料口61位置的阀门，同时开启干燥器A进料口64、干燥器A抽风口65位置的阀门，使干燥器A60再次切换至负压上料状态进行上料，上料完成后等待切换加热，当干燥器B70中物料完成加热干燥后，控制四通旋塞阀A 66以及四通旋塞阀B 76，使其切换至干燥器A60进行加热，依次循环，实现不间断的自动上料、加热干燥、切换落料过程。
落入真空反应器80中的热态的PET瓶片在真空反应器80中继续停留、降温，同时真空泵组90通过反应器抽风口83对其进行抽气，此时瓶片中剩余的水分继续随气流被带出，PET瓶片的内部分子结构也会发生变化，不同粘度的PET瓶片在时间的作用下粘度趋于一致，经反应后的PET瓶片在漏斗形结构底部的作用下自动流经旋转下料阀86落入缓冲料仓85，然后通过缓冲料仓出料口89进入下游造粒设备。
本发明也可以用于造粒后的粒子去除VOC工艺，经过实践证明，洗衣液瓶子、牛奶瓶子、洗发水瓶子以及其它的塑料化妆品瓶子粉碎后制造成的粒子，具有很浓的气味，这些气味是这些塑料中的低聚物的味道，采用正压系统对这些粒子进行去VOC异味时，VOC向粒子表面扩散的速率比较缓慢，采用本发明在干燥器A中先对粒子进行升温加热，加剧分子的扩散运动，然后再在真空反应器中在负压的作用下，粒子内部的VOC等小分子的扩散运动进一步加剧，可以很快的扩散至粒子表面，然后被真空泵组抽吸出真空反应器，抽出的VOC去废气处理单元，处理好的粒子可进行包装，供给下游客户从新吹瓶。
以上内容尽管已经参考优选实施例对本发明进行阐述，本领域技术人员应当理解，可以针对本发明进行不同的修改和变形而不脱离本发明的范围。

Claims (4)

1.一种连续的真空干燥反应装置，包括负压料斗(10)、瓶片预热装置、真空反应器(80)、缓冲料仓(85)和真空泵组(90)，其特征在于：
所述瓶片预热装置包括鼓风机(40)、加热器(50)、袋式过滤器(20)以及干燥器A(60)与干燥器B(70)，所述干燥器A设置有干燥器A出料口(61)，干燥器A进气口(62)，干燥器A出气口(63)、干燥器A进料口(64)、干燥器A抽风口(65)，所述干燥器B设置有干燥器B出料口(71)，干燥器B进气口(72)，干燥器B出气口(73)、干燥器B进料口(74)、干燥器B抽风口(75)，所述干燥器A进气口(62)与所述干燥器B进气口(72)之间设置有四通旋塞阀A(66)，所述干燥器A出气口(63)与所述干燥器B出气口(73)之间设置有四通旋塞阀B(76)，所述四通旋塞阀B(76)、袋式过滤器(20)、鼓风机(40)、加热器(50)、四通旋塞阀A(66)通过气体管道依次连通，所述干燥器A进料口(64)与所述干燥器B进料口(74)分别通过物料管道与所述负压料斗(10)连通；
所述真空反应器包括的反应器A进料口(81)和反应器B进料口(82)以及反应器抽风口(83)反应器出料口(84)，所述反应器A进料口(81)与所述干燥器A出料口(61)连通，所述反应器B进料口与所述干燥器B出料口连通；
所述真空泵组包括至少一个真空泵(91 )，所述干燥器A抽风口(65)、所述干燥器B抽风口(75)、所述反应器抽风口(83)以及缓冲料仓抽风口(88)分别与所述真空泵连通；
所述干燥器A的底部以及所述干燥器B的底部为漏斗状结构，所述干燥器A进气口延伸至所述干燥器A的底部中心，所述干燥器B进气口延伸至所述干燥器B的底部中心；
所述真空反应器的底部呈漏斗形结构，所述反应器出料口与所述缓冲料仓进料口之间通过设有旋转下料阀(86)的物料管道连通。
2.根据权利要求1所述的一种连续的真空干燥反应装置，其特征在于：所述真空泵组由三个真空泵组成，所述三个真空泵并联设置。
3.根据权利要求1所述的一种连续的真空干燥反应装置，其特征在于：所述袋式过滤器至所述鼓风机之间的气体管道上依次设置有循环排气口(21)、空气过滤器(30)。
4.一种连续的真空干燥反应系统，其特征在于，包括：至少一如权利要求1-3任一所述连续的真空干燥反应装置。
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