CN1508501A - 一种氮气循环的工程塑料气流和流化床干燥方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及工程塑料——ABS的一种氮气循环的气流干燥和流化床干燥方法。即在气流——流化床组合干燥技术中，融入了氮气循环系统、气体洗涤、降湿、除温等工艺；设计了洗涤水的冷却循环利用以及洗涤水中ABS粉料的回收，从而实现了一种安全可靠的闭路氮气循环气流和流化床干燥方法，有效地解决了ABS开路干燥系统粉尘爆炸、单体燃烧的事故隐患，提高了产品的质量。
Description
技术领域
本发明涉及粉体干燥领域，尤其是工程塑料——ABS(丙烯腈、丁二烯、苯乙烯三元聚合物)的一种氮气循环的气流干燥和流化床干燥方法。
背景技术
ABS湿物料中含ABS、水、丙烯腈、苯乙烯等成分，其传统的干燥方法是采用热空气为加热介质的开路气流干燥和流化床干燥两级组合，可是ABS粉料在开路干燥的工况下极易发生粉尘爆炸、单体燃烧。因此ABS开路干燥工艺往往成为ABS生产中的最棘手的问题。
本发明的内容
本发明的目的旨在提供一种安全、可靠的闭路氮气循环气流和流化床干燥方法，即在普遍气流——流化床组合干燥技术中融入了氮气循环系统、气体洗涤、降温、除湿技术，洗涤水的冷却循环利用技术，洗涤水中ABS粉料回收技术，从而实现了干燥工艺的氮气循环，有效地解决了ABS开路干燥系统的粉尘爆炸，单体燃烧等事故隐患。
本发明的目的可以通过以下措施来实现
一种氮气循环的ABS气流和流化床干燥方法，ABS湿粉经加料阀18被均匀地加入到气流干燥器1中，ABS湿粉料被循环热气流化、干燥，输送至一级旋风分离器3，完成一级气流干燥；一级旋风分离器3分离的粉料经旋风卸料阀13进入流化床干燥器2；其次一级旋风分离器3排放的热气经二级旋风分离器4和5进一步分离，粉料通过二级旋风卸料阀14和15加入流化床干燥器2进行二级干燥；经二级旋风分离器4和5二次分离的排放气进入卧式旋风水沫除尘器8进行湿法除尘，同时对排放气降温；流化床中热气夹带的细粒料经流化床旋风分离器6和7分离后，经卸料阀16和17返回流化床干燥器2中随床中物料一起通过流化床干燥器卸料阀20、21和22进入气流输送工段，完成ABS粉料的干燥。
(1)上述的热气是指循环的热氮气，输送氮气分为二路，一路由气流干燥器鼓风机27加压后经氮气加热器23加热后进入气流干燥器1；一路由流化床干燥器鼓风机28加压后经氮气加热器24加热后进入流化床干燥器2，实现氮气闭路循环。
(2)流化床旋风分离器6和7的排放气经卧式旋风水沫除尘器9的排放气和洗涤水分别与卧式旋风水沫除尘器8的排放气和洗涤水汇合；排放气从除雾气10的上部进入，除去氮气中的水，洗涤水从除雾器10的下部进入罐体。
(3)经除雾器10除尘，除雾后的排放气由引风机32加压后进入洗涤冷却塔12，对排放气进一步洗涤、降温、除湿、除雾，并从塔底将洗涤水送入换热器26采用7℃左右低温水进行冷却，冷却后进入氮气洗涤冷却塔12的塔顶，与塔底来的氮气进行逆流汽液交换，将循环氮气的温度从40℃-60℃左右降至20℃左右，确保循环氮气中的湿度≤0.015kgH2O/kgN2；经降温、降湿脱出的水分由塔底溢流阀排放。
本发明的目的还可以通过以下措施来实现：
一种氮气循环的ABS气流和流化床干燥方法，ABS湿粉料经加料阀18，被均匀地加入到流化床干燥器2中，在热气的作用下，物料被干燥，流化床中热气夹带的细粒料经流化床旋风分离器6和7分离后，经旋风卸料阀16和17返回流化床干燥器2中随床中物料一起通过流化床干燥器卸料阀20、21和22进入气流输送工程，完成粉料的干燥。
(1)上述的热气是指热氮气，氮气是由流化床干燥器鼓风机28加压后经氮气加热器24加热后进入流化床干燥器2，实现氮气闭路循环。
(2)流化床旋风分离器6和7的排放气经卧式旋风水沫除尘器9湿法除尘，降温后，排放气从除雾器10的上部进入，除去氮气中的水，卧式旋风水沫除尘器9的洗涤水从除雾器10的下部进入罐体。
(3)经除雾器10除尘，除雾后的排放气由引风机32加压后进入洗涤冷却塔12，对排放气进一步洗涤、降温、除湿、除雾，并从塔底将洗涤水送入换热器26采用7℃左右低温水进行冷却，冷却后进入氮气洗涤冷却塔12的塔顶，与塔底来的氮气进行逆流汽液交换，将循环氮气的温度从40℃-60℃左右降至20℃左右，确保循环氮气中的湿度≤0.015kgH2O/kgN2；经降温、降湿脱出的水分由塔底溢流阀排放。
本发明的目的还可以通过以下措施来实现：
一种氮气循环的ABS气流和流化床干燥方法，进入除雾器10的洗涤水及工艺回收水分两路，一路由循环泵29送入过滤系统11进行ABS粉料的过滤分离，回收的粉料浓浆通过阀门之间的切换自动送入离心过滤系统，清液进入换热器25进行冷却，换热器25采用32℃左右普通循环水进行冷却换热，降低温度后进入除雾器10；一路由循环泵30送入卧式旋风水沫除尘器8、9，干燥过程中挥发到循环氮气中的水分通过水循环系统的洗涤，降温，将使部分水分在除雾器10中汇聚，并由除雾器10的溢流口排放。
本发明的目的还可以通过以下措施来实现：
一种氮气循环的ABS气流和流化床干燥方法，氮气循环系统设计了氧含量在线检测系统33，用于检测氮气系统的氧含量。
本发明与现有技术相比其特点和产生的积极效果是：
1、本发明将传统的ABS开路热空气干燥方法改进为闭路氮气循环的干燥方法，有效地解决了ABS干燥系统的粉尘爆炸，单体燃烧等事故隐患，提高了ABS干燥系统的安全性；
2、本发明采用湿法卧式旋风水抹除尘器与洗涤冷却两级工艺，既解决了ABS在洗涤过程中的垢塞，又实现了循环氮气的降湿与洗涤；
3、本发明在干燥系统中设计了具有除尘、除雾、降湿功能的除雾器，确保了进入引风机的氮气处于低尘、低雾、低温状况，使得引风机的工况大为改善。
4、本发明采用能自动连续运行的过滤回收系统，实现了湿法除尘中ABS粉尘的自动回收，不仅提高了产品收率，而且避免了排放液的污染。
5、采用两级洗涤——冷却系统实现了循环氮气的低湿度，提高了干燥效率。
6、本发明为氮气循环系统设计了氧含量在线检测系统，用于检测氮气系统的氧含量，如氮气循环系统的氧含量超过标准，检测系统将警示。
7、采用氮气循环系统，有效地防止了干燥介质带入杂质对产品的污染。
附图说明
图1是本发明的组合干燥工艺流程图
图2是本发明的干燥工艺流程图
图3是本发明的工艺流程方框图
具体的实施方式
下面，结合附图1对本发明再作进一步的详述
实施例1，ABS湿粉料经加料阀18被均匀地加入到气流干燥器1中，在气流干燥器1中，湿粉料被循环热氮气流化、干燥、输送至一级旋风分离器3，完成一级气流干燥。旋风分离器的作用是进行循环氮气与固体粉料分离，经过一级旋风分离器3，绝大部分粉料被捕集，此时，一级旋风分离器3中粉料的湿含量达到5-15％(wt)。一级旋风分离器3分离的粉料经旋风卸料阀13进入流化床干燥器2。旋风卸料阀具有卸料时保持密封的功能。一级旋风分离器3排放气经二级旋风分离器4和5进一步分离，粉料通过二级旋风卸料阀14和15加入流化床干燥器2进行二级干燥，经二级旋风分离器4和5二次分离的排放气进入卧式旋风水沫除尘器8。卧式旋风水沫除尘器的作用是进行湿法除尘的同时，对排放气降温。
ABS粉料进入二级流化床干燥器2，在流化床搅拌器及底部热氮气作用下，迅速流化形成流化床层，湿粉料从进口端逐渐向出口端移动，在粉料移动过程中逐步被热氮气加热、干燥，当ABS粉料离开流化床干燥器2时，湿含量达到1％(干基)以下，成为合格产品。流化床中热氮气夹带的细粒粉料经流化床旋风分离器6和7分离后，经旋风卸料阀16和17返回流化床干燥器2中随床中物料一起通过流化床干燥器卸料阀20、21和22进入气流输送工段，完成ABS粉料的干燥。
流化床旋风分离器6和7的排放气经卧式旋风沫除尘器9湿法除尘、降温后，排放气和洗涤水分别与卧式旋风水沫除尘器8的排放气和洗涤水汇合。排放气从除雾器10的上部进入，在除雾器中除去氮气中的水，确保循环氮气的低尘、低雾。洗涤水从除雾器10的下部进入除雾器的罐体。
经过除雾器10除尘、除雾后的排放气由引风机32加压后进入洗涤冷却塔12，洗涤冷却塔12的功能是对排放气进一步洗涤、降温、除湿、除雾。氮气洗涤冷却塔12洗涤水为塔底循环闭路系统，循环泵31从塔底将洗涤水送入换热器26采用7℃低温水进行冷却，冷却后进入氮气洗涤冷却塔12的塔顶，与塔底来的氮气进行逆流汽液交换，将循环氮气的温度从40℃降至20℃，并除去其中的雾滴，实现循环氮气的降温、除湿及除雾，氮气洗涤冷却塔12降温、除湿脱出的水分出塔底溢流阀排放。离开洗涤冷却塔12的排放气达到循环氮气的要求，在补充少量氮气后分为两路，一路由气流干燥器鼓风机27加压后经氮气加热器23加热后进入气流干燥器1。一路由流化床干燥器鼓风机28加压后经氮气加热器24加入流化床干燥器2，实现氮气闭路循环。
循环氮气系统氧含量的多少对系统安全运行极为重要，为此在氮气循环系统设计了氧含量在线检测系统33，用于检测氮气系统的氧含量。
进入除雾器10的洗涤水及工艺回收水分两路，一路由循环泵29送入过滤分离系统11进行ABS粉料的过滤分离。过滤分离系统11为连续操作，回收的粉料浓浆通过阀门之间的切换，自动送入离心过滤系统，清液进入换热器25进行冷却，换热器25采用32℃普通循环水进行冷却换热，降低温度后进入除雾器10；一路经循环泵30进入卧式旋风水沫除尘器8、9，实现旋风水沫除尘器8、9及除雾器10水系统的循环。干燥过程中挥发到循环氮气中的水分通过水循环系统的洗涤、降温，将使部分水分在除雾器10中汇聚，并由除雾器10的溢流口排放。
结合附图2对本发明再作进一步的详述
实施例2，ABS湿粉料经加料阀18，被均匀地加入到流化床干燥器2中。ABS粉料进入流化床干燥器2，在流化床搅拌器底部及热氮气作用下，迅速流化形成流化床层，湿粉料从进口端逐渐向出料端移动，在粉料移动过程中逐步被热氮气加热、干燥，当ABS粉料离开流化床干燥器2时，湿含量达到1％(干基)以下，成为合格产品。流化床中热氮气夹带的细粒料经流化床旋风分离器6和7分离后，经旋风卸料阀16和17返回流化床干燥器2中随床中物料一起通过流化床干燥器卸料阀20、21和22进入气流输送工段，完成粉料的干燥。
流化床旋风分离器6和7的排放气经卧式旋风水沫除尘器9湿法除尘，降温后，排放气从除雾器10的上部进入，在除雾器中除去氮气中的水，确保循环氮气的低尘、低雾，卧式旋风水沫除尘器9的洗涤水从除雾器10的下部进入罐体。
经过除雾器10除尘、除雾后的排放气由引风机32加压后进入洗涤冷却塔12。洗涤冷却塔12的功能是对排放气进一步洗涤、降湿除雾。氮气洗涤冷却塔12洗涤水为塔底循环闭路系统。循环泵31从塔底将洗涤水送入换热器26采用7℃低温水进行冷却，冷却后进入氮气洗涤冷却塔12的塔顶，与塔底来的氮气进行逆流液交换，将循环氮气的温度从40℃降至20℃，并除去其中的雾滴，实现循环氮气的降温、除湿、除雾，确保循环氮气中的湿度≤0.015kgH2O/kgN2。氮气洗涤冷却塔12降温、除湿脱出的水分由塔底溢流阀排放。离开洗涤冷却塔12的排放气达到循环氮气含量的要求，在补充少量的氮气后。由流化床干燥器鼓风机28加压后经氮气加热器24加热后进入流化床干燥器2，实现氮气闭路循环。
进入除雾器10的洗涤水及工艺回收水分两路，一路由循环泵29送入过滤分离系统11进行ABS粉料的过滤分离。过滤分离系统11为连续操作，回收的粉料浓浆通过阀门之间的切换，自动送入离心过滤系统，清液进入换热器25进行冷却，换热器25采用32℃普通循环水进行冷却换热，降低温度后进入除雾器10；一路由循环泵30进入卧式旋风水沫除尘器8、9，实现旋风水沫除器8、9及除雾器10水系统的循环。干燥过程中挥发到循环氮气中的水分通过水循环系统的洗涤、降温，将使部分水分在除雾器10中汇聚，并由除雾器10的溢流口排放。
系统运行时将干燥产生水溢流排放。正常生产时无需向系统补充工艺水，但考虑到粉料回收系统将有少量水随回收的粉料一起送入离心过滤工段，因此，系统仍设计了工艺水补充口。
Claims (4)
1、一种氮气循环的ABS气流和流化床干燥方法，ABS湿粉料经加料阀18被均匀地加入到气流干燥器1中，ABS湿粉料被循环热气流化、干燥、输送至一级旋风分离器3，完成一级气流干燥；一级旋风分离器3分离的粉料经旋风卸料阀13进入流化床干燥器2；其次一级旋风分离器3排放的热气经二级旋风分离器4和5进一步分离，粉料通过二级旋风卸料阀14和15加入流化床干燥器2进行二级干燥；经二级旋风分离器4和5二次分离的排放气进入卧式旋风水沫除尘器8进行湿法除尘，同时对排放气降温；流化床中热气夹带的细粒料经流化床旋风分离器6和7分离后，经卸料阀16和17返回流化床干燥器2中随床中物料一起通过流化床干燥器卸料阀20、21和22进入气流输送工段，完成ABS粉料的干燥，其特征是：
(1上述的热气是指循环的热氮气，输送氮气分为二路、一路由气流干燥器鼓风机27加压后经氮气加热器23加热后进入汽流干燥器1；一路由流化床干燥器鼓风机28加压后经氮气加热器24加热后进入流化床干燥器2，实现氮气闭路循环；
(2)流化床旋风分离器6和7的排放气经卧式旋风水沫除尘器9的排放气和洗涤水分别与卧式旋风水沫除尘器8的排放气和洗涤水汇合；排放气从除雾气10的上部进入，除去氮气中的水，洗涤水从除雾器10的下部进入罐体；
(3)经除雾器10除尘、除雾后的排放气由引风机32加压后进入洗涤冷却塔12，对排放气进一步洗涤、降温、除湿、除雾，并从塔底将洗涤水送入换热器26采用7℃低温水进行冷却，冷却后进入氮气洗涤冷却塔12的塔顶，与塔底来的氮气进行逆流汽液交换，将循环氮气的温度从40-60℃左右降至20℃左右，并确保循环氮气中的湿度≤0.015kgH2O/kgN2；经降温、降湿脱出的水分由塔底溢流阀排放。
2、按照权利要求1所述的一种氮气循环的ABS气流和流化床干燥方法，ABS湿粉料经加料阀18，被均匀地加入到流化床干燥器2中，在流化床搅拌器和热气的作用下，物料被干燥，流化床中热气夹带出的细粒料经流化床旋风分离器6和7分离后，再经旋风卸料阀16和17返回流化床干燥器2中随床中物料一起通过流化床干燥器卸料阀20、21和22进入气流输送工段，完成粉料的干燥，其特征是：
(1)上述的热气是指热氮气，氮气是由流化床干燥器鼓风机28加压后经氮气加热器24加热后进入流化床干燥器2，实现氮气闭路循环。
(2)流化床旋风分离器6和7的排放气经卧式旋风水沫除尘器9湿法除尘，降温后，排放气从除雾器10的上部进入，除去氮气中的水，洗涤水从除雾器10的下部进入罐体。
(3)经除雾器10除尘，除雾后的排放气由引风机32加压后进入洗涤冷却塔12，对排放气进一步洗涤、降温、除湿、除雾，并从塔底将洗涤水送入换热器26采用7℃左右低温水进行冷却，冷却后进入氮气洗涤冷却塔12的塔顶，与塔底来的氮气进行逆流汽液交换，将循环氮气的温度从40-60℃左右降至20℃左右，确保循环氮气中的湿度≤0.015kgH2O/kgN2；经降温、降湿脱出的水分由塔底溢流阀排放。
3、按照权利要求1所述的一种氮气循环的ABS气流和流化床干燥方法，其特征是进入除雾器10的洗涤水及工艺回收水分两路，一路由循环泵29送入过滤系统11进行ABS粉料的过滤分离，回收的粉料浓浆通过阀门之间的切换自动送入离心过滤系统，清液进入换热器25采用32℃左右普通循环水进行冷却换热，降低温度后进入除雾器10；一路由循环泵30送入卧式旋风水沫除尘器8、9，干燥过程中挥发到循环氮气中的水分通过水循环系统的洗涤，降温，将使部分水分在除雾器10中汇聚，并由除雾器10的溢流阀排放。
4、按照权利要求1所述的一种氮气循环的ABS气流和流化床干燥方法，其特征是氮气循环系统设计了氧含量在线检测系统33，用于检测氮气系统的氧含量。
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