CN116870766A - 一种生物降解生产用浆料配制和输送系统 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及浆料配置输送技术领域，具体是涉及一种生物降解生产用浆料配制和输送系统。所述系统包括第一原料装置，所述第一原料装置出口通过第一原料输送管道连接所述配制罐进口，第二原料装置通过第二原料输送管道连接所述配制罐进口；所述配制罐出口通过第一入口管道与第一输送泵进口连接，所述第一输送泵出口经第一三通阀、第一浆料输送管道与成品罐进口连接，所述成品罐出口通过第二入口管与第二输送泵进口连接，所述第二输送泵出口经第二三通阀、第二浆料输送管道及第三三通阀与酯化釜进口连接；所述第一原料装置通过第一原料输送管道连接所述第一输送泵进口、第二输送泵进口。本系统可以保证装置安全稳定运行，利于环境保护。

Description

一种生物降解生产用浆料配制和输送系统
技术领域
本发明涉及浆料配置输送技术领域，具体是涉及一种生物降解生产用浆料配制和输送系统。
背景技术
随着全球对白色污染的重视，国际和国内陆续出台相关限塑措施，生物降解塑料的需求量日益增长，生物降解塑料中的合成生物降解塑料具有来源充足、成本相对具备优势，且生物降解率高于60％，最具发展前途和市场潜力。合成生物降解塑料包括PBAT(聚己二酸对苯二甲酸丁二醇酯)、PBS(聚丁二酸丁二醇酯)等。PBAT的合成原料主要有PTA(对苯二甲酸)、AA(己二酸)、BD(1，4丁二醇)。PBS的合成原料主要有SA(丁二酸)、BD(1，4丁二醇)。原料以浆料的形式被配制好，输送到反应器，通过酯化、缩聚反应得到一定粘度的高分子量的PBAT、PBS等合成生物降解塑料，所以浆料的配制和输送是合成降解塑料的必要环节，但是目前浆料配制和输送的技术存在很多问题。
由于PTA(对苯二甲酸)、AA(己二酸)、SA(丁二酸)放置时间长容易结块且物料内含有杂物，传统工艺中，投料装置容易堵塞或有杂物进入系统，无法同时满足同一投料口实现PTA、AA、SA的混合投入，无法实现多样化生产。传统工艺中，由于泵进口管道内浆料易凝固，一方面容易导致配制罐出料泵时常跳停，还需要人工拆卸清理，影响工艺稳定同时加大日常工作量；另一方面容易导致成品罐出料泵跳停，需要人工清理入口管道，影响维修效率。
因此，研究一种生物降解生产用浆料配制和输送系统，解决系统中浆料配制和输送存在的问题，保证系统安全稳定运行具有十分重要的意义。
发明内容
(一)要解决的技术问题
本发明主要针对以上问题，提出了一种生物降解生产用浆料配制和输送系统，其目的是解决系统中浆料配制和输送存在的问题，保证装置安全稳定运行。
(二)技术方案
为实现上述目的，本发明提供了一种生物降解生产用浆料配制和输送系统，包括：
第一原料装置；
第二原料装置，配置为对第二原料进行破碎和过筛处理；
第一原料输送管道，配置为输送第一原料；
第二原料输送管道，配置为输送处理后的第二原料；
配制罐，配置为接收输送的第一原料及处理后的第二原料，并将其配制成浆料；
成品罐，配置为接收所述浆料；
第一输送泵，配置为输送所述配制罐中的浆料；
第二输送泵，配置为输送所述成品罐中的浆料；
其中，所述第一原料装置出口通过第一原料输送管道连接所述配制罐进口，第二原料装置通过第二原料输送管道连接所述配制罐进口；所述配制罐出口通过第一入口管道与第一输送泵进口连接，所述第一输送泵出口经第一三通阀、第一浆料输送管道与成品罐进口连接，所述成品罐出口通过第二入口管与第二输送泵进口连接，所述第二输送泵出口经第二三通阀、第二浆料输送管道及第三三通阀与酯化釜进口连接；所述第一原料装置通过第一原料输送管道连接所述第一输送泵进口、第二输送泵进口。
进一步地，所述第二原料输送管道为管链输送管路，所述管链输送管路与惰性气体输送装置连接。
进一步地，所述配制罐和/或所述成品罐通过尾气放空管道连接尾气回收装置。
进一步地，所述配制罐和所述成品罐的底部设有夹套，所述夹套上部连接蒸汽管，下部连接疏水管。
进一步地，所述配制罐和所述成品罐设置有搅拌部件，所述搅拌部件至少包括搅拌电机、搅拌桨叶和伸入罐内的搅拌轴，所述搅拌电机的输出端连接所述搅拌轴，所述搅拌桨叶为配置在所述搅拌轴轴向方向的多组，其中，靠近罐底的所述搅拌桨叶距离罐底距离小于0.5m。
进一步地，还包括第三输送泵，所述成品罐出口通过第三浆料输送管与第三输送泵连接，所述第三输送泵出口通过第三浆料输送管连接所述第二三通阀。
进一步地，所述第一三通阀通过第一回流管道与所述配制罐进口连接。
进一步地，所述第三输送泵出口通过第二回流管道与所述成品罐进口连接。
进一步地，所述第三三通阀通过第三回流管道与所述成品罐进口连接。
进一步地，所述第三浆料输送管是由多段管路通过可拆法兰连接而成。
(三)有益效果
与现有技术相比，本发明提供的一种生物降解生产用浆料配制和输送系统，一方面，第二原料装置设有破碎部件、过筛部件，破碎部件使原料颗粒大小均匀，过筛部件过滤掉原料中的杂物。实现了PTA、AA、SA等反应原料的单独或混合投料，使反应原料均匀的输送到配制罐，达到可以生产多种可降解塑料产品的目的；另一方面，在第一输送泵入口设有1，4丁二醇冲洗系统，配制罐每次自动放料后，会自动对第一输送泵进行1，4丁二醇冲洗，保证了第一输送泵连续工作，解决了配制罐每次自动放料后，再次启动第一输送泵放料时，容易出现电流过载跳停的问题，降低了检修泵的工作量，有利于装置稳定；第二输送泵入口同样设有1，4丁二醇冲洗系统，如果第二输送泵运行异常，需要对第二输送泵进行停泵检修，由于泵进口管道内浆料易凝固，就可以使用1，4丁二醇冲洗进口管道，然后排尽进口管道，比人工清理进口管道省时省力，提高了维修效率。
附图说明
图1为本申请披露的一种生物降解生产用浆料配制和输送系统的结构图。
图2为本申请披露的一种生物降解生产用浆料配制和输送系统的框架图。
图中所示的附图标记：
10、第一原料装置；11、第二原料装置；11-1、破碎部件；11-2、过筛部件；12、配制罐；13、成品罐；14、尾气回收装置；15、夹套；16、搅拌部件；
20、第一原料输送管道；21、第二原料输送管道；22、第一入口管道；23、第二入口管道；24、尾气放空管道；25、蒸汽管；26、疏水管；27-1、第一浆料输送管；27-2、第二浆料输送管；27-3、第三浆料输送管；28-1、第一回流管道；28-2、第二回流管道；28-3、第三回流管道；
30、第一输送泵；31、第二输送泵；32、第三输送泵；
40、第一三通阀；41、第二三通阀；42、第三三通阀。
具体实施方式
下面结合附图和实施例，对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。
本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
请参阅图1、图2，本实施例提供了一种生物降解生产用浆料配制和输送系统，包括：
第一原料装置10，提供1,4丁二醇(BD)作为第一原料；
第二原料装置11，提供对苯二甲酸(PTA)、己二酸(AA)、丁二酸(SA)或其组合作为第二原料，该装置内设有破碎部件11-1和过筛部件11-2,过筛部件11-2位于破碎部件11-1的下端，用于对第二原料进行破碎和过筛，破碎部件11-1使原料颗粒大小均匀，过筛部件11-2过滤掉原料中的杂物，以达到均匀和纯净的颗粒的目的。
第一原料输送管道20，配置为输送第一原料至配制罐12；
第二原料输送管道21，配置为输送处理后的第二原料至配制罐12；
配制罐12，配置为接收输送的第一原料及处理后的第二原料，形成浆料；
成品罐13，配置为接收所述浆料；
第一输送泵30，配置为输送配制罐12中的浆料；
第二输送泵31，配置为输送成品罐13中的浆料；
其中，第一原料装置10出口通过第一原料输送管道20连接配制罐12进口，第二原料装置11通过第二原料输送管道21连接配制罐12进口；配制罐12出口通过第一入口管道22与第一输送泵30进口连接，第一输送泵30出口经第一三通阀40、第一浆料输送管道27-1与成品罐13进口连接，成品罐13出口通过第二入口管23与第二输送泵31进口连接，第二输送泵31出口经第二三通阀41、第二浆料输送管道27-2及第三三通阀42与酯化釜进口连接；第一原料装置10通过第一原料输送管道20连接第一输送泵30进口、第二输送泵31进口。
该系统中，第一原料装置10和第二原料装置11提供原材料，分别通过第一原料输送管道20和第二原料输送管道21输送至配制罐12。配制罐12混合两种原料并反应形成浆料，然后通过第一输送泵30输送至成品罐13，通过第二输送泵31输送至酯化釜。
在传统工艺中，由于第二原料PTA(对苯二甲酸)、AA(己二酸)、SA(丁二酸)长时间放置容易结块且物料内含有杂物，传统工艺的投料装置容易堵塞或有杂物进入系统，无法同时满足同一投料口实现PTA、AA、SA的单独或混合投入，无法实现多样化生产，本实施例通过设破碎部件11-1、过筛部件11-2，破碎部件11-1使原料颗粒大小均匀，过筛部件11-2过滤掉原料中的杂物。实现了PTA、AA、SA等反应原料的单独或混合投料，使反应原料均匀的输送到配制罐12，达到可以生产多种可降解塑料产品的目的。
在本实施例中，第一原料装置10不仅通过第一原料输送管道20连接配制罐12的进口，还通过该管道连接第一输送泵30和第二输送泵31的进口。当第一和第二输送泵出现故障或管道堵塞需要清理时，该管道可用于冲洗泵的进口，以保证泵的连续工作和稳定性。
具体来说，第一输送泵30可能会出现电流过载跳停的问题。为了解决这个问题并减少检修泵的工作量，在第一原料装置10每次自动放料后，该管道会自动对第一输送泵30进行1,4丁二醇冲洗，确保泵能够持续工作。
此外，如果第二输送泵31出现异常需要停泵检修，泵进口管道内的浆料很容易凝固，这使得清理工作变得困难。因此，可以使用1,4丁二醇冲洗进口管道，排除管道内的杂物，从而省时省力，提高了维修效率。
在本实施例中，第二原料输送管道21采用管链输送管路并与惰性气体输送装置连接。该惰性气体输送装置向管链输送管路内部输送惰性气体(如氮气)以保证反应原料的安全输送。
相比之下，传统工艺第二原料输送管道21并未经过氮气置换处理，因此存在潜在的安全风险。管链输送管路采用塑料圆盘，并且内部设有氮气保护，这有效地保证了原料在运输过程中的安全性，并确保反应原料能够安全地输送到配制罐12中。
在本实施例中，配制罐12和/或成品罐13通过尾气放空管道24连接尾气回收装置14。传统工艺中，配制罐12和成品罐13的尾气通常通过自然放空排放到大气中。由于这些尾气中含有THF等物质，会对环境造成污染。
为了避免这种情况的发生，配制罐12和成品罐13的尾气放空管道24被连接到尾气回收装置14上。该装置配备有强大的尾气回收泵，能够将大部分尾气进行充分处理，从而避免对大气造成污染。
在本实施例中，配制罐12和成品罐13的底部都设有夹套15。夹套15上部连接蒸汽管25，下部连接疏水管26。通过DCS系统，将配制罐12和成品罐13的温度设定在50-80℃之间，在气动阀的控制下，实现了恒定的温度控制。
相比之下，在传统工艺中，配制罐12和成品罐13的温度加热主要是通过伴热管实现的，但由于伴热温度不稳定，会直接影响浆料密度和酯化工艺的稳定性。通过本实施例中的设计，即底部夹套15、蒸汽管25和疏水管26的组合，可以实现稳定的温度控制，确保浆料的温度稳定，并使酯化釜工艺更加稳定。
在本实施例中，配制罐12和成品罐13都设置有搅拌部件16。该搅拌部件16至少包括搅拌电机、搅拌桨叶和伸入罐内的搅拌轴，搅拌电机的输出端连接搅拌轴，搅拌桨叶数量为配置在搅拌轴轴向方向的多组，其中，靠近罐底的搅拌桨叶距离罐底距离小于0.5m。
浆料由PTA、AA、SA及BD混合而成，这种固液混合相容易导致混合不均匀。在传统工艺中，配制罐12和成品罐13的搅拌浆叶很少且距离罐底较高，因此底部容易结块，不利于工艺稳定。此外，在停车初期，成品罐13液位很低时，浆料也容易凝固，从而无法顺畅出料。为了解决这些问题，本实施例采用了多层搅拌设计，并且最底部的搅拌桨叶距离底部小于0.5m。这种设计保证了反应原料能够更加充分地混合，从而使得浆料更加均匀。同时，还解决了停车初期成品罐液位很低时，浆料凝固的问题。
在本实施例中，系统还包括第三输送泵32。成品罐13的出口通过第三浆料输送管27-3连接到第三输送泵32的进口，而第三输送泵32的出口则通过另一根第三浆料输送管27-3连接到第二三通阀41。
传统工艺中，在停车前期，由于成品罐液位较低，导致无法通过第二输送泵31来输送剩余浆料。这样不仅浪费了浆料，也降低了检修效率。同时，在正常生产的某些情况下，第二输送泵31出现波动时，无法满足生产要求。
为了解决以上问题，配备有第三输送泵32的成品罐13可以将剩余大部分浆料通过第三浆料输送管27-3输送到酯化釜。当停车初期浆料粘度较低或实施某种特定方案时，使用第三输送泵32可以有效地提高检修效率。这种设计使得剩余浆料可以被充分利用，并且确保了生产过程的平稳运行。
在本实施例中，第一三通阀40通过第一回流管道28-1与配制罐12进口连接；第三输送泵32出口通过第二回流管道28-2与成品罐13进口连接；第三三通阀42通过第三回流管道28-3与成品罐13进口连接。
传统工艺中，由于配制罐12和成品罐13没有自循环系统，一旦某个部件出现故障，只能停止进料，不能实现自循环。这样容易导致配制罐12和成品罐13的浆料结块堵塞。
为了解决这些问题，本实施例采用了自循环系统。具体而言，配制罐12设有第一三通阀40，如果成品罐13出现异常，可以进行配制罐12的自循环，即通过第一回流管道28-1将浆料回流至配制罐12，以避免浆料结块堵塞；成品罐13设有第三三通阀42，如果酯化釜出现异常，可以进行成品罐13的自循环，即通过第三回流管道28-3将浆料回流至成品罐13，以避免浆料结块堵塞；如果酯化釜出现故障，第三输送泵32则可以通过第二回流管道28-2实现成品罐13自循环。这些设计保证了系统稳定运行，有效地避免了浆料结块堵塞的问题。
在本实施例中，第三浆料输送管27-3是由多段管路通过可拆法兰连接而成。传统工艺中，当第三浆料输送管堵塞时，无法将其分段拆卸且排料困难。
为了解决这些问题，本实施例采用了多个可拆法兰并伴有坡度设计的第三浆料输送管道。在正常生产或停车初期第三浆料输送管堵塞时，可以进行分段拆卸且排料容易，避免了因无法疏通或吹扫第三浆料输送管而导致装置停车的问题。这种设计使得维护和检修工作更加方便快捷，并且提高了系统运行的稳定性。
下面将具体对上述部件的组成及连接关系进行详细说明。
配制罐12中一批浆料的1，4丁二醇加入量是通过DCS中控系统自动开关阀门并根据流量计精确计量的，然后加入配制罐12。PTA、AA、SA反应原料定量通过第二原料装置11的破碎部件11-1、过筛部件11-2经第二原料输送管道21输送到配制罐12，解决了因反应原料结块无法混合或单独投料的问题。配制罐12和成品罐13的尾气通过尾气放空管道24进入尾气回收装置14，抽吸效果明显。
配制罐12底部设有夹套15蒸汽加热，配制罐12温度通过气动阀自动控制，温度控制在50-80℃，配制罐12温度控制更加稳定，配制罐12为常压控制，浆料通过搅拌部件16搅拌，搅拌部件16有多层搅拌桨叶设计且最低层搅拌桨叶距离配制罐12底距离小于0.5m，这样搅拌更加均匀。
待成品罐13液位较低时，DCS启动放料程序，配制罐12里的浆料经第一入口管道22，自动启动第一输送泵30，第一输送泵30出口设有第一三通阀40，如果下一级成品罐13正常，将配制好的浆料通过第一浆料输送管27-1输送到成品罐13，如果成品罐13出现故障，浆料通过第一回流管道28-1实现配制罐12自循环。如果配制罐12料位放空后，系统对第一输送泵30进行1，4丁二醇冲洗，冲洗干净后自动停运第一输送泵30，冲洗后，再次启动第一输送泵30，第一输送泵30不会因为浆料堵塞发生跳停的问题。配制罐12的浆料配制和放料是使用自己设计的自动配制和放料程序，减少了人工操作和失误。成品罐13同样通过搅拌部件16搅拌，搅拌部件16有多层搅拌设计且最低层搅拌桨叶距离成品罐13底距离小于0.5m，这样搅拌更加均匀，同时解决了检修前期液位较低易结块的问题。
成品罐13底部设有夹套15蒸汽加热，成品罐13温度通过气动阀自动控制，温度控制在50-80℃，配制罐12温度控制更加稳定，减少了浆料温度对浆料密度及酯化反应的影响，成品罐13为常压控制。成品罐13里的浆料经第二入口管道23及2台第二输送泵31，将浆料通过第二三通阀41，经过第二浆料输送管道27-2，再经第三三通阀42，如果下一级酯化釜正常，通过浆料流量计计量，直接输送到酯化釜进行化学反应，如果酯化釜故障，浆料通过第三三通阀42经第三回流管道28-3回到成品罐13实现成品罐13自循环。正常生产或停车期间，如果第二输送泵31跳停或性能下降时，需要对泵进行检修，泵进口管道容易堵塞，使用1，4丁二醇对泵入口第二入口管道23进行冲洗后，方便维修泵。
停车初期，浆料成品罐13液位很低时，浆料粘度较低，浆料粘度较低于5000mpa.s，第二输送泵31的性能明显下降，无法通过第二输送泵31向酯化釜进料，但是可以通过第三输送泵32将粘度较低的浆料输送到酯化釜，第三输送泵32甚至可以输送低于20mpa.s的物料，减少了成品罐13浆料的排放量和检修的工作量，第三输送泵32的数量可以增加，且泵的类型不限于一种泵，第三输送泵32在某种生产方案时，同样可以满足输送要求。如果酯化釜出现故障，第三输送泵32通过第二回流管道28-2实现成品罐13自循环。正常生产或停车初期第三浆料输送管道27-3堵塞时，可以通过拆卸第三浆料输送管道27-3的法兰进行紧急吹扫疏通，并且第三浆料输送管道27-3有坡度设计，方便排料。本发明实现了多种浆料功能的自动化配制，同时实现了两种泵差异化输送，又方便了检维修操作，有起到保护环境的作用。
下面将具体对上述部件的组成及连接关系进行应用原理的详细说明
PBAT全名聚己二酸对苯二甲酸丁二醇酯，以精对苯二甲酸(PTA)、丁二醇(BD)、己二酸(AA)为原料，连续酯化缩聚而成。
生产PBAT产品的反应原理方程式如下：
酯化反应：
PTA+2BD→BHBT+2H2O
AA+2BD→BHAT+2H2O
缩聚反应：
mBHBT+nBHAT→PBAT+(m+n-1)BD
注：m、n代表PBAT的聚合度，一般情况下大于100。
PTA与BD混合均匀、AA与BD混合均匀分别配制成浆料，进入酯化釜进行化学反应。其中PTA的平均粒径为95-1501m，AA的平均粒径为150-3001m，AA比PTA的粒子大，且AA容易受潮结块，通过第二原料装置11的破碎部件11-1和过筛部件11-2，使PTA与AA更加均匀的投入配料系统。BD的加入量通过系统设定的，并通过流量计累积准确加入。BD与PTA的摩尔比在1.0-1.5,BD与AA的摩尔比在1.0-1.5。PTA或AA原料温度为25℃，BD温度为60-120℃，BD为回用BD，BD温度受系统温度影响较大。PTA或AA配制罐12和成品罐13是常压控制并且温度基本一致为50-80℃，通过加热，DCS中控通过开关气动阀控制蒸汽量来实现恒温控制。成品罐13的浆料通过第二输送泵31经质量流量计送到酯化釜，质量流量计显示的就是浆料流量。成品浆料的密度在1100-1400kg/m3,浆料粘度在4000-8000mpa.s，成品浆料在成品罐的停留时间为2-8h，浆料流量为1000-3200kg/h。PTA或AA配制罐和成品罐的配制摩尔比、温度控制以及浆料流量、BD温度根据工况及时调整，PTA或AA配制罐和成品罐对应的需要蒸汽的总量计算有以下几个方案：
方案一、设定PTA与BDO混合温度为To，设计负荷下，根据当前工艺参数；配制浆料BDO温度T1＝333K(273+60℃)，下料口处PTA温度T2＝298K(273+25℃)，K为当前工艺摩尔比，取值1.100，BDO和PTA对应温度的比热容C1＝163.4J/(mo l·K)(350K)，C2＝158.3J/(mol·K)(350K)。两者混合后达到平衡状态，温度To，带入如下公式：
生产过程中，控制PTA浆料配制罐温度为T＝323K(50℃)，成品浆料的密度在1350kg/m3,浆料粘度在6000mpa.s，成品浆料在成品罐的停留时间为6h，设计负荷下浆料流量为1200kg/h，需要热量为Q1＝(C1*N1+C2*N2)*(T-To)，其中M分别代表BDO和PTA的分子量，N1、N2分别表示BDO和PTA的摩尔质量数，则物料衡算：
M1*N1+M2*N2＝1200,
N1＝1.1*N2,M1＝90.121g/mo l,
M2＝166.131g/mo l，
N1＝4.838k mo l/h,
N2＝4.398kmo l/h。
每小时需要热量：Q1＝(C1*N1+C2*N2)*(T-To)＝(163.4*4.838+158.3*4.398)*(323-317)＝8920kJ/h。
设定AA与BDO混合温度为To'，设计负荷下，根据当前工艺参数；配制浆料BDO温度T1'：＝333K(273+60℃)，下料口处AA温度T2'＝298K(273+25℃)，K'为当前工艺摩尔比，取值1.100，BDO和AA对应温度的比热容C1'＝163.4J/(mo l·K)(350K)，C2'＝198.7J/(mo l·K)(350K)。两者混合后达到平衡状态，温度To'，带入如下公式：
生产过程中，控制AA浆料配制罐温度为T'＝323K(50℃)，成品浆料的密度在1400kg/m3,浆料粘度在7000mpa.s，成品浆料在成品罐的停留时间为6h，设计负荷下浆料流量为1200kg/h，需要热量为Q1'＝(C1'*N1'+C2'*N2')*(T'-To')，其中M'分别代表BDO和PTA的分子量，N1'、N2'分别表示BDO和PTA的摩尔质量数，则物料衡算：
M1'*N1'+M2'*N2'＝1200,
N1'＝1.1000*N2',
M1'＝90.121g/mo l，
M2'＝146.141g/mo l,
N1'＝5.382k mo l/h,
N2'＝4.892kmo l/h，
每小时需要热量：Q1'＝(C1'*N1'+C2'*N2')*(T'-To')＝(163.4*5.382+198.7*4.892)*(323-315)＝14812kJ/h。
需要蒸汽量：使用3barg蒸汽作为加热介质，温度143.806℃，潜热Cs＝2132.0kJ/kg，蒸汽流量为：Q总/CS＝(Q1+Q1')/2132.0＝(8920+14812)/2132.0＝11.13kg/h。
方案二、设定PTA与BDO混合温度为To，设计负荷下，根据当前工艺参数；配制浆料BDO温度T1＝353K(273+80℃)，下料口处PTA温度T2＝298K(273+25℃)，K为当前工艺摩尔比，取值1.200，BDO和PTA对应温度的比热容C1＝163.4J/(mo l·K)(350K)，C2＝158.3J/(mol·K)(350K)。两者混合后达到平衡状态，温度To，带入如下公式：
生产过程中，控制PTA浆料配制罐温度为T＝333K(60℃)，成品浆料的密度在1300kg/m3,浆料粘度在5000mpa.s，成品浆料在成品罐的停留时间为5h，设计负荷下浆料流量为1600kg/h，需要热量为Q＝(C1*N1+C2*N2)*(T-To)，其中M分别代表BD0和PTA的分子量，N1、N2分别表示BD0和PTA的摩尔质量数，则物料衡算：
M1*N1+M2*N2＝1600，
N1＝1.2*N2，
M1＝90.121g/mo l，
M2＝166.131g/mo l，
N1＝7.0k mo l/h，
N2＝5.834kmo l/h
每小时需要热量：Q1＝(C1*N1+C2*N2)*(T-To)＝(163.4*7+158.3*5.834)*(333-328)＝10339kJ/h
设定AA与BDO混合温度为To'，设计负荷下，根据当前工艺参数；配制浆料BDO温度T1'＝353K(273+80℃)，下料口处AA温度T2'＝298K(273+25℃)，K'为当前工艺摩尔比，取值1.200，BDO和AA对应温度的比热容C1'＝163.4J/(mo l·K)(350K)，C2'＝198.7J/(mo l·K)(350K)。两者混合后达到平衡状态，温度To'，带入如下公式：
生产过程中，控制AA浆料配制罐温度为T'＝333K(60℃)，成品浆料的密度在1350kg/m3,浆料粘度在6000mpa.s，成品浆料在成品罐的停留时间为5h，设计负荷下浆料流量为1600kg/h，需要热量为Q'＝(C1'*N1'+C2'*N2')*(T'-To')，其中M'分别代表BDO和PTA的分子量，N1'、N2'分别表示BDO和PTA的摩尔质量数，则物料衡算：
M1'*N1'+M2'*N2'＝1600，
N1'＝1.2*N2'，
M1'＝90.121g/mo l，
M2'＝146.141g/mo l，
N1'＝7.551k mo l/h，
N2'＝6.292kmo l/h，
每小时需要热量：Q1'＝(C1'*N1'+C2'*N2')*(T'-To')＝(163.4*7.551+198.7*6.292)*(333-325)＝19872kJ/h
需要蒸汽量：使用3barg蒸汽作为加热介质，温度143.806℃，潜热Cs＝2132.0kJ/kg，蒸汽流量为：Q总/CS＝(Q1+Q1')/2132.0＝(10339+19872)/2132.0＝14.17kg/h
方案三、设定PTA与BDO混合温度为To，设计负荷下，根据当前工艺参数；配制浆料BDO温度T1＝373K(273+100℃)，下料口处PTA温度T2＝298K(273+25℃)，K为当前工艺摩尔比，取值1.3500，BDO和PTA对应温度的比热容C1＝163.4J/(mo l·K)(350K)，C2＝158.3J/(mo l·K)(350K)。两者混合后达到平衡状态，温度To，带入如下公式：
生产过程中，控制PTA浆料配制罐温度为T＝353K(80℃)，成品浆料的密度在1250kg/m3,浆料粘度在4500mpa.s，成品浆料在成品罐的停留时间为3.5h，设计负荷下浆料流量为2300kg/h，需要热量为Q＝(C1*N1+C2*N2)*(T-To)，其中M分别代表BDO和PTA的分子量，N1、N2分别表示BD0和PTA的摩尔质量数，则物料衡算：
M1*N1+M2*N2＝2300,
N1＝1.35*N,
M1＝90.121g/mo l,
M2＝166.131g/mo l，
N1＝10.789k mo l/h，
N2＝7.992kmo l/h，
每小时需要热量：Q1＝(C1*N1+C2*N2)*(T-To)＝(163.4*10.789+158.3*7.992)*(353-342)＝33309kJ/h，
设定AA与BDO混合温度为To'，设计负荷下，根据当前工艺参数；配制浆料BDO温度T1'＝373K(273+100℃)，下料口处AA温度T2'＝298K(273+25℃)，K'为当前工艺摩尔比，取值1.350，BDO和AA对应温度的比热容C1'＝163.4J/(mo l·K)(350K)，C2'＝198.7J/(mo l·K)(350K)。两者混合后达到平衡状态，温度To'，带入如下公式：
生产过程中，控制AA浆料配制罐温度为T'＝353K(80℃)，成品浆料的密度在1250kg/m3,浆料粘度在5500mpa.s，成品浆料在成品罐的停留时间为3.5h，设计负荷下浆料流量为2300kg/h，需要热量为Q1'＝(C1*N1+C2*N2)*(T-To)，其中M'分别代表BDO和PTA的分子量，N1'、N2'分别表示BDO和PTA的摩尔质量数，则物料衡算：
M1'*N1'+M2'*N2'＝2300，
N1'＝1.35*N2，
M1'＝90.121g/mo l，
M2'＝146.141g/mo l，
N1'＝11.594k mo l/h，
N2'＝8.588kmo l/h，
每小时需要热量：Q1'＝(C1'*N1'+C2'*N2')*(T'-To')＝(163.4*11.594+198.7*8.588)*(353-337)＝57614kJ/h
需要蒸汽量：使用3barg蒸汽作为加热介质，温度143.806℃，潜热Cs＝2132.0kJ/kg，蒸汽流量为：Q总/CS＝(Q1+Q1')/2132.0＝＝(33309+57614)/2132.0＝42.64kg/h，
PBS全称聚丁二酸丁二醇酯，以丁二酸(SA)、丁二醇(BD)为原料，连续酯化缩聚而成。
生产PBS产品的反应原理方程式如下：
酯化反应：
SA+2BD→中间体+2H2O
缩聚反应：
m中间体→PBS+mBD
m代表PBS的聚合度，一般情况下大于100。
SA与BD混合均匀混合均匀配制成浆料，使用一个配制系统就可以，进入酯化釜进行化学反应。其中SA的平均粒径为300-6001m，SA的粒子大，且SA容易受潮结块，通过投料装置破碎系统和过筛系统，使SA更加均匀的投入配料系统。BD的加入量通过系统设定的，并通过流量计累积准确加入。BD与SA的摩尔比在1.3-2.0。PTA或AA原料温度为25℃，BD温度为60-120℃，BD为回用BD，BD温度受系统系统温度影响较大。SA配制罐和成品罐是常压控制并且温度基本一致为50-80℃，通过加热，DCS中控通过开关气动阀控制蒸汽量来实现恒温控制。成品罐13的浆料通过第二输送泵31经质量流量计送到酯化釜，质量流量计显示的就是浆料流量。第二输送泵31输送的成品浆料的密度在1100-1400kg/m3，浆料粘度在4000-8000mpa.s，成品浆料在成品罐的停留时间为2-6h，浆料流量为2000-3000kg/h。SA配制罐和成品罐的配制摩尔比、温度控制以及浆料流量、BD温度根据工况及时调整，SA配制罐和成品罐对应的需要蒸汽的总量计算有以下几个方案：
方案一、设定SA与BDO混合温度为To，设计负荷下，根据当前工艺参数；配制浆料BDO温度T1＝333K(273+60℃)，下料口处SA温度T2＝298K(273+25℃)，K为当前工艺摩尔比，取值1.350，BDO和SA对应温度的比热容C1＝163.4J/(mo l·K)(350K)，C2＝129.1J/(mo l·K)(350K)。两者混合后达到平衡状态，温度To，带入下面公式：
生产过程中，控制PTA浆料配制罐温度为T＝323K(50℃)，成品浆料的密度在1400kg/m3,浆料粘度在7500mpa.s，成品浆料在成品罐的停留时间为4h，设计负荷下浆料流量为2000kg/h，需要热量为Q＝(C1*N1+C2*N2)*(T-To)，其中M分别代表BDO和SA的分子量，N1、N2分别表示BDO和SA的摩尔质量数，则物料衡算：
M1*N1+M2*N2＝2000,
N1＝1.35*N2
M1＝90.121g/mo l,
M2＝118.088g/mo l，
N1＝11.262k mo l/h，
N2＝8.342kmo l/h，
每小时需要热量：Q1＝(C1*N1+C2*N2)*(T-To)＝(163.4*11.262+129.1*8.342)*(323-320)＝8751kJ/h。
需要蒸汽量：使用3barg蒸汽作为加热介质，温度143.806℃，潜热Cs＝2132.0kJ/kg，蒸汽流量为：Q1/CS＝8751/2132.0＝4.10kg/h
方案二、设定SA与BDO混合温度为To，设计负荷下，根据当前工艺参数；配制浆料BDO温度T1＝353K(273+80℃)，下料口处SA温度T2＝298K(273+25℃)，K为当前工艺摩尔比，取值1.50，BDO和SA对应温度的比热容C1＝163.4J/(mo l·K)(350K)，C2＝129.1J/(mo l·K)(350K)。两者混合后达到平衡状态，温度To，带入下面公式：
生产过程中，控制PTA浆料配制罐温度为T＝343K(70℃)，成品浆料的密度在1320kg/m3,浆料粘度在6500mpa.s，成品浆料在成品罐的停留时间为3.5h，设计负荷下浆料流量为2300kg/h，需要热量为Q＝(C1*N1+C2*N2)*(T-To)，其中M分别代表BDO和SA的分子量，N1、N2分别表示BDO和SA的摩尔质量数，则物料衡算：
M1*N1+M2*N2＝2300，
N1＝1.5*N2，
M1＝90.121g/mo l，
M2＝118.088g/mo l，
N1＝13.621k mo l/h，
N2＝9.081kmo l/h，
每小时需要热量：Q1＝(C1*N1+C2*N2)*(T-To)＝(163.4*13.621+129.1*9.081)*(343-334)＝30582kJ/h。
需要蒸汽量：使用3barg蒸汽作为加热介质，温度143.806℃，潜热Cs＝2132.0kJ/kg，蒸汽流量为：Q1/CS＝30582/2132.0＝14.34kg/h
方案三、设定SA与BDO混合温度为To，设计负荷下，根据当前工艺参数；配制浆料BDO温度T1＝373K(273+100℃)，下料口处SA温度T2＝298K(273+25℃)，K为当前工艺摩尔比，取值1.85，BDO和SA对应温度的比热容C1＝163.4J/(mo l·K)(350K)，C2＝129.1J/(mo l·K)(350K)。两者混合后达到平衡状态，温度To，带入下面公式：
生产过程中，控制PTA浆料配制罐温度为T＝358K(85℃)，成品浆料的密度在1200kg/m3,浆料粘度在5000mpa.s，成品浆料在成品罐的停留时间为3h，设计负荷下浆料流量为2600kg/h，需要热量为Q＝(C1*N1+C2*N2)*(T-To)，其中M分别代表BD0和SA的分子量，N1、N2分别表示BDO和SA的摩尔质量数，则物料衡算：
M1*N1+M2*N2＝2600，
N1＝1.85*N2，
M1＝90.121g/mo l，
M2＝118.088g/mo l，
N1＝16.889k mo l/h，
N2＝9.129kmo l/h，
每小时需要热量：Q1＝(C1*N1+C2*N2)*(T-To)＝(163.4*16.889+129.1*9.129)*(358-351)＝27568kJ/h。
需要蒸汽量：使用3barg蒸汽作为加热介质，温度143.806℃，潜热Cs＝2132.0kJ/kg，蒸汽流量为：Q1/CS＝27568/2132.0＝12.93kg/h。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和变型，这些改进和变型也应视为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种生物降解生产用浆料配制和输送系统，其特征在于，包括：
第一原料装置；
第二原料装置，配置为对第二原料进行破碎和过筛处理；
第一原料输送管道，配置为输送第一原料；
第二原料输送管道，配置为输送处理后的第二原料；
配制罐，配置为接收输送的第一原料及处理后的第二原料，并将其配制成浆料；
成品罐，配置为接收所述浆料；
第一输送泵，配置为输送所述配制罐中的浆料；
第二输送泵，配置为输送所述成品罐中的浆料；
其中，所述第一原料装置出口通过第一原料输送管道连接所述配制罐进口，第二原料装置通过第二原料输送管道连接所述配制罐进口；所述配制罐出口通过第一入口管道与第一输送泵进口连接，所述第一输送泵出口经第一三通阀、第一浆料输送管道与成品罐进口连接，所述成品罐出口通过第二入口管与第二输送泵进口连接，所述第二输送泵出口经第二三通阀、第二浆料输送管道及第三三通阀与酯化釜进口连接；所述第一原料装置通过第一原料输送管道连接所述第一输送泵进口、第二输送泵进口。
2.如权利要求1所述的一种生物降解生产用浆料配制和输送系统，其特征在于，所述第二原料输送管道为管链输送管路，所述管链输送管路与惰性气体输送装置连接。
3.如权利要求1所述的一种生物降解生产用浆料配制和输送系统，其特征在于，所述配制罐和/或所述成品罐通过尾气放空管道连接尾气回收装置。
4.如权利要求1所述的一种生物降解生产用浆料配制和输送系统，其特征在于，所述配制罐和所述成品罐的底部设有夹套，所述夹套上部连接蒸汽管，下部连接疏水管。
5.如权利要求1所述的一种生物降解生产用浆料配制和输送系统，其特征在于，所述配制罐和所述成品罐设置有搅拌部件，所述搅拌部件至少包括搅拌电机、搅拌桨叶和伸入罐内的搅拌轴，所述搅拌电机的输出端连接所述搅拌轴，所述搅拌桨叶为配置在所述搅拌轴轴向方向的多组，其中，靠近罐底的所述搅拌桨叶距离罐底距离小于0.5m。
6.如权利要求1所述的一种生物降解生产用浆料配制和输送系统，其特征在于，还包括第三输送泵，所述成品罐出口通过第三浆料输送管与第三输送泵连接，所述第三输送泵出口通过第三浆料输送管连接所述第二三通阀。
7.如权利要求1所述的一种生物降解生产用浆料配制和输送系统，其特征在于，所述第一三通阀通过第一回流管道与所述配制罐进口连接。
8.如权利要求6所述的一种生物降解生产用浆料配制和输送系统，其特征在于，所述第三输送泵出口通过第二回流管道与所述成品罐进口连接。
9.如权利要求6所述的一种生物降解生产用浆料配制和输送系统，其特征在于，所述第三三通阀通过第三回流管道与所述成品罐进口连接。
10.如权利要求6所述的一种生物降解生产用浆料配制和输送系统，其特征在于，所述第三浆料输送管是由多段管路通过可拆法兰连接而成。
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