CN212097055U - 一种基于聚乳酸切片的输送结晶装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型属于聚乳酸切片的输送和干燥除湿设备技术领域，具体涉及一种基于聚乳酸切片的输送结晶装置；其包括通过物料管道依次连通的湿料仓、双风道结晶器、中间料仓，所述双风道结晶器上设置有由离心风机、第一结晶加热器、第二结晶加热器、旋风分离器组成的气流循环系统，所述离心风机的出气口与进气口之间通过气体管道依次设置有第一蝶阀、过滤器、除湿冷却器、第二蝶阀；切片在高效连续预结晶的同时能够达到切换和节能的目的，且无切片停留时间的偏差，无切片的粘结结块现象。

Description

一种基于聚乳酸切片的输送结晶装置

技术领域

本实用新型属于聚乳酸切片的输送和干燥除湿设备技术领域，具体涉及一种基于聚乳酸切片的输送结晶装置。

背景技术

聚乳酸为多用途可堆肥的高分子聚合物，完全由植物中萃取出淀粉，经过发酵、去水、聚合等过程制造而成，因此无毒性。加上聚乳酸为生物可分解塑料的其中一种，分解后会形成水和二氧化碳，能减少对生态的冲击。其具有良好的生物可降解性，使用后能被自然界中微生物在特定条件下完全降解，最终生成二氧化碳和水，不污染环境，这对保护环境非常有利，是公认的环境友好材料。

传统的聚乳酸生产过程中，大都采用红外线除湿方法进行除湿，这种红外线除湿方法用电量大，温度高，原料的表面会出现熔融现象，而且为敞开作业，粉尘大，对环境污染严重；传统的干燥装置功能较为单一，对PLA切片(即聚乳酸切片)干燥效果不够明显，烘干效率有待提高；现有的干燥除湿其采用-30℃至-50℃的低温干燥除湿，提供此低温环境的能源利用率较采用冷却水、冷冻水进行干燥的能源利用率低，不经济，不节能。

实用新型内容

本实用新型的目的在于解决现有技术中存在的问题而提供一种基于聚乳酸切片的输送结晶装置。

一种基于聚乳酸切片的输送结晶装置，包括通过物料管道依次连通的湿料仓、双风道结晶器、中间料仓，所述双风道结晶器上设置有由离心风机、第一结晶加热器、第二结晶加热器、旋风分离器组成的气流循环系统，所述离心风机的出气口与进气口之间通过气体管道依次设置有第一蝶阀、过滤器、除湿冷却器、第二蝶阀。

进一步的，所述第一蝶阀与过滤器之间的气体管道上设置有排气球阀，所述过滤器与除湿冷却器之间的气体管道上设置有补气球阀，所述补气球阀的进气口的气体管道上设置有空气过滤网。

进一步的，所述离心风机的进气口与所述旋风分离器的出气口之间的气体管道上设置有冷却器，所述冷却器的出气口的气体管道上设置有氮气进气口。

优选的，所述双风道结晶器101的出料口与中间料仓203的进料口之间的物料管道上设置第二回转阀201。

优选的，所述旋风分离器的出料口通过物料管道连通有粉尘料桶。

本实用新型的积极效果：

该装置中结晶系统进风温度采用(80-130)±1℃，聚乳酸切片采用连续沸腾流化结晶方式，结晶区域采用温度、风量分别可调的双通道进风方式。可以实现切片高效连续预结晶，同时能够达到切换和节能的目的，降低切片停留时间的偏差，可以有效减少切片粘结结块现象。

本实用新型不仅可以用于闭环系统，还可以用于非闭环系统，可以根据原料的不同特性以及不同的工艺流程进行切换，操作简单，控制精度高。

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实用新型加以描述。须强调的是，图文描述系让本专业技术人员清楚本实用新型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。

图1为本实用新型的结构关系流程示意图。

图中：双风道结晶器(101)，第一回转阀(103)，旋风分离器(104)，第五蝶阀(105)，冷却器(106)，第一截止阀(106-1)，第二截止阀(106-2)，离心风机(107)，第一蝶阀(109-1)，第二蝶阀(109-2)，第三蝶阀(109-3)，第四蝶阀(109-4)，第一结晶加热器(111-1)，第二结晶加热器(111-2)，温度计(111.1)，温度控制报警器(112)，结晶器出气口温度计(113)，粉尘料桶(118)；

第二回转阀(201)，中间料仓(203)，阀组(204)，除湿冷却器(205)，第三截止阀(205-1)，第四截止阀(205-2)，过滤器(206)，排水电磁阀(207)；

第一球阀(301)，第二球阀(302)，第三球阀(303)，第四球阀(304)，减压阀(305)，流量计(306)，流量调节阀(307)，排气球阀(308)，补气球阀(309)，空气过滤网(310)；

第二插板阀(401)；

第一插板阀(712)，湿料仓(715)。

具体实施方式

如图1所示，一种基于聚乳酸切片的输送结晶装置，其中，湿料仓715的出料口、第一回转阀103、双风道结晶器101的进料口以及双风道结晶器101的出料口、中间料仓203的进料口通过物料管道依次连通，其中，在双风道结晶器101的出料口与中间料仓203的进料口之间的物料管道上设置第二回转阀201，该第二回转阀201有助于推进物料流动以及降低氮气流向中间料仓203。

在湿料仓715的出料口设置有第一插板阀712，在中间料仓203的出料口设置有第二插板阀401。

双风道结晶器101上设置有由离心风机107、第一结晶加热器111-1、第二结晶加热器111-2、旋风分离器104组成的气流循环系统，其中离心风机107的出气口、第三碟阀109-3、第一结晶加热器111-1、双风道结晶器101上设有的第一进气口通过气体管道依次连通，离心风机107的出气口、第四碟阀109-4、第二结晶加热器111-2、双风道结晶器101上设有的第二进气口通过气体管道依次连通。

其中双风道结晶器101的出气口、旋风分离器104的进气口，旋风分离器104的出气口、冷却器106、离心风机107的进气口通过气体管道依次连通，旋风分离器104的出料口通过物料管道连通有粉尘料桶118，旋风分离器104的出料口设置有第五蝶阀105。

离心风机107的出气口与进气口之间通过气体管道依次设置有第一蝶阀109-1、过滤器206、除湿冷却器205、第二蝶阀109-2。

第一蝶阀109-1与过滤器206之间的气体管道上设置有排气球阀308，过滤器206与除湿冷却器205之间的气体管道上设置有补气球阀309，补气球阀309的进气口的气体管道上设置有空气过滤网310。

离心风机107的进气口与旋风分离器104的出气口之间的气体管道上设置有冷却器106，冷却器106的出气口的气体管道上通过阀组204设置有氮气进气口，其中该阀组204通过气体管道依次由第一球阀301、减压阀305、流量计306、第二球阀302、流量调节阀307和第三球阀303连接组成，以及有与第二球阀302、流量调节阀307和第三球阀303并联的第四球阀304组成。

在本实用新型中，其物料流通的逻辑控制为：通过中间料仓203上具有的中间料仓料位仪来控制第一回转阀103的启停。即当中间料仓料位仪显示为高料位时，第一回转阀103停止下料，之后物料停止向下方的双风道结晶器101以及中间料仓203下料；随着物料的不断输送，中间料仓203内的料位不断下降，当中间料仓料位仪显示为低料位时，第一回转阀103启动并开始下料，双风道结晶器101内的物料不断流出，之后经第二回转阀201向中间料仓203内补充物料，(该处的第二回转阀201处于常开状态，目的是为了减少气流循环系统内氮气的损耗)。

本实用新型即可用于闭环系统也可用于非闭环系统。当用于闭环系统(需补充氮气)时，其气体流通的逻辑控制为：打开阀组204(打开第一球阀301、第二球阀302、第三球阀303)，根据工艺条件设定各个阀门的开度，通过阀组204中的减压阀305和流量调节阀307调节补入氮气的流量，通过流量计306显示补入氮气的流量，新补入的氮气与原有经冷却除湿的干燥气体分别经第一结晶加热器111-1、第二结晶加热器111-2进入双风道结晶器101，第一结晶加热器111-1、第二结晶加热器111-2的启停主要通过第一结晶加热器111-1、第二结晶加热器111-2分别对应气路上具有的温度计111.1和温度控制报警器112进行显示及控制，根据进入双风道结晶器101的混合气体温度是否达到设定的范围值即(80-130)±1℃，来调节第一结晶加热器111-1、第二结晶加热器111-2的输入功率，具体设定参数依据双风道结晶器101内的工艺参数而定。

根据双风道结晶器101的出气口气体管道上设有的结晶器出气口温度计113的温度显示来调节冷却器106，当温度高于设定范围时，冷却器106上的第一截止阀106-1和第二截止阀106-2开度增加，加大冷却水的流量，从而使双风道结晶器101出口气体温度维持在设定范围内。当其内的循环气体的含湿量超过规定的范围时，除湿冷却器205上的第三截止阀205-1和第四截止阀205-2开度增加，加大冷冻水的流量，从而使进入干燥系统的循环气体的含湿量维持在要求的范围内。

当用于非闭环系统时，补气球阀309和排气球阀308的开度主要根据进入双风道结晶器101的气体压力来确定；另外，除湿冷却器205中冷冻水阀门开度的大小根据外界补入空气及气流循环系统中循环气体混合后的含湿量进行调节，当含湿量超过设定范围时，除湿冷却器205冷冻水阀门开度增加，否则阀门关小。

本实用新型在运行时其物料通路为：

PLA切片(即聚乳酸切片)进入湿料仓715，从湿料仓715出来的PLA切片通过湿料仓下的第一插板阀712、第一回转阀103后进入双风道结晶器101，在双风道结晶器101内进行干燥结晶，经干燥结晶的PLA切片通过第二回转阀201进入中间料仓203，从中间料仓203出来的PLA切片通过第二插板阀401送出。

在运行时其气体通路为：当用于闭环系统(需补充氮气)时，根据物料的特性要求，当主干燥系统(即气流循环系统)中需要补充氮气时，打开阀组204，氮气经离心风机107后分级别经过第一结晶加热器和第二结晶加热器，之后分别通入双风道结晶器101对应的第一进气口、第二进气口，在双风道结晶器101内与PLA切片进行热量交换并对PLA切片进行干燥结晶，之后经双风道结晶器101的出气口排出，排出的气体经过旋风分离器104除尘后经冷却器106冷却降温并与新补充的氮气混合进入下一循环。

为了保证主干燥系统中气体的含湿量，该主干燥系统中还设置另一条气路，主要是对双风道结晶器101内的循环气体进行冷却除湿。其通过第一蝶阀109-1在主干燥系统中离心风机的出气口管路上通过第一蝶阀109-1引出一个分支，其中一部分气体通过排气球阀308排出，另一部分气体经过设置有旁通的过滤器206与来自补气球阀309的大气一同进入通有冷冻水的除湿冷却器205后，经冷却除湿，排出的冷凝水通过排水电磁阀207排出，经除湿后的气体通过第二蝶阀109-2与补入的氮气一同再次进入主干燥系统中继续循环。

当主干燥系统用于非闭环系统(空气系统)时，阀组204关闭，空气通过补气球阀309与来自主干燥系统经过滤器206过滤的循环气体，经过除湿冷却器205冷却除湿后，经离心风机107再次进入主干燥系统的循环。由于增加了一部分补气，主干燥系统中经循环的气体一部分经第一蝶阀109-1并通过排气球阀308排出。

本实用新型中适用的PLA切片相关参数：尺寸(mm):φ2.0-3.5；堆积密度：750-850kg/m³；切片熔点：140-155℃；软化点：55-65℃。干燥介质采用纯度99.99％、压力3.5kg/cm²、流量15Nm³/h的氮气。

冷却器106采用供回水温度分别为32/37℃、压力4.0kg/cm²、最大流量为30t/h的冷却水，主要是对从双风道结晶器101出来的高温气体进行降温，以便与新补入的氮气混合后再次进入双风道结晶器101进行循环。

除湿冷却器205采用供回水温度分别为12/17℃、压力4.0kg/cm²，最大流量为4t/h的冷冻水，主要是对进入双风道结晶器101进行循环的气体进行冷却除湿。

以上内容尽管已经参考优选实施例对本实用新型进行阐述，本领域技术人员应当理解，可以针对本实用新型进行不同的修改和变形而不脱离本实用新型的范围。

Claims (5)

1.一种基于聚乳酸切片的输送结晶装置，包括通过物料管道依次连通的湿料仓(715)、双风道结晶器(101)、中间料仓(203)，所述双风道结晶器(101)上设置有由离心风机(107)、第一结晶加热器(111-1)、第二结晶加热器(111-2)、旋风分离器(104)组成的气流循环系统，其特征在于：所述离心风机(107)的出气口与进气口之间通过气体管道依次设置有第一蝶阀(109-1)、过滤器(206)、除湿冷却器(205)、第二蝶阀(109-2)。

2.根据权利要求1所述的基于聚乳酸切片的输送结晶装置，其特征在于：所述第一蝶阀(109-1)与过滤器(206)之间的气体管道上设置有排气球阀(308)，所述过滤器(206)与除湿冷却器(205)之间的气体管道上设置有补气球阀(309)，所述补气球阀(309)的进气口的气体管道上设置有空气过滤网(310)。

3.根据权利要求1所述的基于聚乳酸切片的输送结晶装置，其特征在于：所述离心风机(107)的进气口与所述旋风分离器(104)的出气口之间的气体管道上设置有冷却器(106)，所述冷却器(106)的出气口的气体管道上设置有氮气进气口。

4.根据权利要求1所述的基于聚乳酸切片的输送结晶装置，其特征在于：所述双风道结晶器(101)的出料口与中间料仓(203)的进料口之间的物料管道上设置第二回转阀(201)。

5.根据权利要求1所述的基于聚乳酸切片的输送结晶装置，其特征在于：所述旋风分离器(104)的出料口通过物料管道连通有粉尘料桶(118)。

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