CN216522958U - 聚苯醚密闭氮气循环蒸汽管回转干燥及溶剂回收系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种聚苯醚密闭氮气循环蒸汽管回转干燥及溶剂回收系统，包括：蒸汽管回转干燥机，包括螺旋进料部、旋转干燥部和出料部，旋转干燥部包括壳体，壳体内设有换热管，换热管与壳体内壁之间形成有空腔，螺旋进料管出口与壳体空腔的一端相连通，出料部与壳体空腔的另一端向连通；洗涤冷却系统，包括洗涤塔、一级冷却器和二级冷却器，洗涤塔下部与出料部顶部通过管线连通，洗涤塔底部与一级冷却器相连通，洗涤塔上部与二级冷却器通过管线相连通，一级冷却器和二级冷却器相连通，洗涤塔底部与洗涤塔下部通过设有循环泵的管线连通；载气换热器，入口与洗涤塔顶部出气口通过管线相连通，出口通过管线与螺旋进料部相连通。

Description

聚苯醚密闭氮气循环蒸汽管回转干燥及溶剂回收系统

技术领域

本实用新型涉及含湿聚酯颗粒干燥领域，具体涉及一种聚苯醚密闭氮气循环蒸汽管回转干燥及溶剂回收系统。

背景技术

聚苯醚是五大工程塑料之一，简称PPO或PPE，其具有优良的耐高低温性、电绝缘性、耐吸水性、尺寸稳定性及抗蠕变性等特点，其改性材料广泛应用于电子电器工业、汽车工业、工业机械和医疗器械等领域，是一种高性能新材料。聚苯醚生产过程主要包括聚合、液固分离、干燥、风送、包装工序，经过液固分离的聚苯醚滤饼中通常含有40％～50％左右的湿份，其湿份中主要包含甲苯、甲醇等有机溶剂，需要对其进行深度干燥，才能作为后续的产品或原料使用。随着聚苯醚市场的发展，降低生产成本、保证系统安全运行成为其主要趋势，聚苯醚干燥作为聚苯醚生产过程中重要的一环，成为聚苯醚行业发展的一个关键技术之一。

现有工业中，聚苯醚干燥工艺主要采用高速桨式干燥机，以低、中压蒸汽作为干燥热源，氮气作为干燥载气，干燥尾气携带部分粉尘及蒸发的溶剂经过布袋除尘器除尘后进入到后续的冷凝器中，干燥尾气中的溶剂被冷凝下来回收，经过冷凝后的干燥尾气再进入到干燥机中作为干燥载气使用。上述干燥方式主要存在以下缺点：

(1)高速桨式干燥机单台处理能量小、物料破损率高、密封填料磨损快、综合能耗高；

(2)高速桨式干燥机转速较高，容易造成内部耙齿断裂，检维修困难，填料更换频繁，造成维修成本较高；

(3)后续回收系统采用冷凝器，容易造成换热器堵塞，换热器阻力较高，造成干燥系统内压较高，一方面增加了系统的能耗，另一方面会增加系统泄漏的风险，造成安全隐患。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种聚苯醚密闭氮气循环蒸汽管回转干燥及溶剂回收系统，以解决现有技术中设备单台处理量小、成本高、有安全隐患的问题。

为实现上述目的，本实用新型提供一种聚苯醚密闭氮气循环蒸汽管回转干燥及溶剂回收系统，包括：

蒸汽管回转干燥机，包括螺旋进料部、旋转干燥部和出料部，所述旋转干燥部包括壳体，所述壳体内设有换热管，所述换热管与壳体内壁之间形成有空腔，所述螺旋进料管出口与所述壳体空腔的一端相连通，所述出料部与所述壳体空腔的另一端向连通；

洗涤冷却系统，包括洗涤塔、一级冷却器和二级冷却器，所述洗涤塔下部与所述出料部顶部通过管线连通，所述洗涤塔底部与所述一级冷却器相连通，所述洗涤塔上部与所述二级冷却器通过管线相连通，所述一级冷却器和所述二级冷却器相连通，所述洗涤塔底部与洗涤塔下部通过设有循环泵的管线连通；

载气换热器，入口与洗涤塔顶部出气口通过管线相连通，出口通过管线与所述螺旋进料部相连通。

本实用新型所述的聚苯醚密闭氮气循环蒸汽管回转干燥及溶剂回收系统，其中，所述换热管一端连接有凝液罐。

本实用新型所述的聚苯醚密闭氮气循环蒸汽管回转干燥及溶剂回收系统，其中，所述出料部上设有锁气阀。

本实用新型所述的聚苯醚密闭氮气循环蒸汽管回转干燥及溶剂回收系统，其中，所述载气换热器与洗涤塔顶部出气口之间设有循环风机。

一种聚苯醚密闭氮气循环蒸汽管回转干燥及溶剂回收方法，使用上述所述的装置，包括以下步骤：

S1，通过螺旋进料部将聚苯醚湿料和高温氮气送入壳体和换热管之间的空腔中，向换热管内通入低压、中压饱和蒸汽或过热蒸汽，使聚苯醚湿料与换热管进行换热，随着蒸汽管回转干燥机的转动，聚苯醚物料由旋转干燥部入口向旋转干燥部出口移动，干燥过程中聚苯醚物料中蒸发的溶剂、载气及部分粉尘形成干燥尾气；

S2，干燥后的聚苯醚物料排出体系外，干燥尾气进入洗涤塔下部，与来自循环泵的溶剂进行逆流接触，除去其中的粉尘，干燥尾气中溶剂和载气继续上升，与来自洗涤塔上部的溶剂进行逆流接触，进一步将干燥尾气中溶剂冷凝下来，干燥尾气中氮气由洗涤塔顶部出气口进入到载气换热器；

S3，进入载气换热器内的氮气再次换热为高温氮气，然后进入螺旋进料部作为载气使用。

本实用新型所述的聚苯醚密闭氮气循环蒸汽管回转干燥及溶剂回收方法，其中，步骤S2中，冷凝下来的溶剂一部分循环至洗涤塔下部进行塔内喷淋，一部分进入一级冷却器内进行循环冷却水冷却，然后进入二级冷却器内进行冷冻水冷却，还有一部分排入后续装置回收利用。

本实用新型所述的聚苯醚密闭氮气循环蒸汽管回转干燥及溶剂回收方法，其中，蒸汽管回转干燥机的转速为0.5～4.0rpm。

本实用新型所述的聚苯醚密闭氮气循环蒸汽管回转干燥及溶剂回收方法，其中，换热管内的低压、中压饱和蒸汽或过热蒸汽冷凝后的冷凝液排入凝液罐中。

本实用新型所述的聚苯醚密闭氮气循环蒸汽管回转干燥及溶剂回收方法，其中，进入螺旋进料部的高温氮气温度为130～140℃，换热后得到的干燥尾气的温度为105～120℃。

本实用新型所述的聚苯醚密闭氮气循环蒸汽管回转干燥及溶剂回收方法，其中，干燥后的聚苯醚物料的湿含量为0.1～0.5％。

本实用新型所述的聚苯醚密闭氮气循环蒸汽管回转干燥及溶剂回收方法，其中，洗涤塔中冷凝下来的溶剂温度为50～60℃，经一级冷却器冷却后的溶剂温度为45～50℃，经二级冷却器冷却后的溶剂温度为10～15℃。

本实用新型所述的聚苯醚密闭氮气循环蒸汽管回转干燥及溶剂回收方法，其中，经洗涤塔顶部排出的氮气温度为15～20℃，在载气换热器内采用饱和蒸汽或过热蒸汽加热至130～140℃后循环至螺旋进料部。

本实用新型的有益效果：

1、本实用新型中采用的蒸汽管回转干燥机相比高速桨式干燥机，其具有较高的处理能力，同等产能的装置，采用的设备少，减少了设备的投资及占地，降低了装置的能耗，同时，由于蒸汽管回转干燥机转速较低，减少了物料的破损率，提高了产品的质量，增加了填料的寿命，降低了检维修的成本。

2、本实用新型中采用洗涤冷却系统对干燥过程中蒸发的溶剂进行冷凝回收，相对于原有冷却器，洗涤塔的压降约1.5kPa左右，而冷却器的压降约为8～10kPa，降低了干燥过程中系统的操作压力，减少了溶剂外泄的可能性，提高了系统运行的安全性。由于干燥尾气中含有大量的粉尘，冷凝器更容易堵塞，而洗涤冷却系统可有效解决粉尘堵塞的问题，保证了系统能够长周期的运行。

附图说明

图1为本实用新型所述聚苯醚密闭氮气循环蒸汽管回转干燥及溶剂回收系统的结构示意图。

其中，附图标记：

1蒸汽管回转干燥机；

2锁气阀；

3洗涤塔；

4循环泵；

5一级冷却器；

6二级冷却器；

7循环风机；

8载气换热器；

9凝液罐。

具体实施方式

下面通过实施例对本实用新型进行具体描述。有必要在此指出的是以下实施例只用于对本实用新型进行进一步说明，不能理解为对本实用新型保护范围的限制，该领域的技术熟练人员可以根据上述本实用新型内容对本实用新型作出一些非本质的改进和调整。

如图1所示，一种聚苯醚密闭氮气循环蒸汽管回转干燥及溶剂回收系统，包括：

蒸汽管回转干燥机1，包括螺旋进料部、旋转干燥部和出料部，所述旋转干燥部包括壳体，所述壳体内设有换热管，所述换热管与壳体内壁之间形成有空腔，所述螺旋进料管出口与所述壳体空腔的一端相连通，所述出料部与所述壳体空腔的另一端向连通；

洗涤冷却系统，包括洗涤塔3、一级冷却器5和二级冷却器6，所述洗涤塔3下部与所述出料部顶部通过管线连通，所述洗涤塔3底部与所述一级冷却器5相连通，所述洗涤塔3上部与所述二级冷却器6通过管线相连通，所述一级冷却器5和所述二级冷却器6相连通，所述洗涤塔3底部与洗涤塔3下部通过设有循环泵4的管线连通；

载气换热器8，入口与洗涤塔3顶部出气口通过管线相连通，出口通过管线与所述螺旋进料部相连通。

作为一优选实施方式，所述换热管一端连接有凝液罐9。

作为一优选实施方式，所述出料部上设有锁气阀2。

作为一优选实施方式，所述载气换热器8与洗涤塔3顶部出气口之间设有循环风机7。

一种聚苯醚密闭氮气循环蒸汽管回转干燥及溶剂回收方法，使用上述所述的装置，包括以下步骤：

S1，通过螺旋进料部将聚苯醚湿料和高温氮气送入壳体和换热管之间的空腔中，向换热管内通入低压、中压饱和蒸汽或过热蒸汽，使聚苯醚湿料与换热管进行换热，随着蒸汽管回转干燥机的转动，聚苯醚物料由旋转干燥部入口向旋转干燥部出口移动，干燥过程中聚苯醚物料中蒸发的溶剂、载气及部分粉尘形成干燥尾气；

S2，干燥后的聚苯醚物料排出体系外，干燥尾气进入洗涤塔3下部，与来自循环泵4的溶剂进行逆流接触，除去其中的粉尘，干燥尾气中溶剂和载气继续上升，与来自洗涤塔3上部的溶剂进行逆流接触，进一步将干燥尾气中溶剂冷凝下来，干燥尾气中氮气由洗涤塔顶部出气口进入到载气换热器8；

S3，进入载气换热器8内的氮气再次换热为高温氮气，然后进入螺旋进料部作为载气使用。

作为一优选实施方式，步骤S2中，冷凝下来的溶剂一部分循环至洗涤塔3下部进行塔内喷淋，一部分进入一级冷却器5内进行循环冷却水冷却，然后进入二级冷却器6内进行冷冻水冷却，还有一部分排入后续装置回收利用。

作为一优选实施方式，蒸汽管回转干燥机1的转速为0.5～4.0rpm。

作为一优选实施方式，换热管内的低压、中压饱和蒸汽或过热蒸汽冷凝后的冷凝液排入凝液罐9中。

作为一优选实施方式，进入螺旋进料部的高温氮气温度为130～140℃，换热后得到的干燥尾气的温度为105～120℃。

作为一优选实施方式，干燥后的聚苯醚物料的湿含量为0.1～0.5％。

作为一优选实施方式，洗涤塔3中冷凝下来的溶剂温度为50～60℃，经一级冷却器5冷却后的溶剂温度为45～50℃，经二级冷却器6冷却后的溶剂温度为10～15℃。

作为一优选实施方式，经洗涤塔3顶部排出的氮气温度为15～20℃，在载气换热器8内采用饱和蒸汽或过热蒸汽加热至130～140℃后循环至螺旋进料部。

实施例1

请参考图1，干燥过程中采用氮气作为干燥载气使用，来自载气加热器8中的约130℃的氮气和来自上游系统的含有40％～50％甲苯、甲醇溶剂的聚苯醚常温原料通过蒸汽管回转干燥机1的螺旋进料部进入旋转干燥部中，物料在进料螺旋的作用下输送至蒸汽管回转干燥机1中的旋转干燥部，干燥过程中采用低压、中压饱和蒸汽或过热蒸汽作为干燥热源，来自上游系统的水蒸气首先由蒸汽管回转干燥机1中的旋转接头进入到蒸汽管回转干燥机1的汽室内，蒸汽在汽室的分配下进入到换热管内，聚苯醚物料与通有饱和蒸汽或过热蒸汽的换热管进行间接换热，蒸汽管回转干燥机1可在0.5～4.0rpm转速的范围内进行转动，随着设备的转动，聚苯醚物料逐渐由蒸汽管回转干燥机1螺旋进料部向蒸汽管回转干燥机1出料部移动，在此过程中，聚苯醚物料中的甲苯、甲醇溶剂不断被蒸发，在旋转干燥部出口处，聚苯醚物料的湿含量达到0.5％，并通过锁气阀2输送至后续工段；换热器内蒸汽被冷凝下来，冷凝后的蒸汽凝液经过汽室分配后，通过旋转接头排入到凝液罐9中并进入到后续系统回收利用；蒸发过程中产生的甲苯、甲醇溶剂、部分粉尘与干燥载气一起由出料部排入洗涤塔3中，干燥尾气的温度为105～120℃。

来自蒸汽管回转干燥机1中携带部分粉尘、甲苯、甲醇溶剂的干燥尾气进入到洗涤塔3的下部，在此，与来自塔底循环泵4中的约60℃的溶剂进行逆流接触洗涤，干燥尾气中携带的粉尘被洗涤下来，随后干燥尾气向上移动，并与来自二级冷却器6中的约15℃左右的溶剂逆流接触换热，干燥尾气中携带的甲苯、甲醇溶剂被洗涤下来，经过洗涤后的约15℃左右的干燥尾气由洗涤塔3塔顶进入到循环风机7中，冷凝下来的甲苯、甲醇溶剂在洗涤塔3塔底与循环溶剂一起通过塔底循环泵4后，一部分溶剂由洗涤塔3的下部进入，作为干燥尾气除尘用的溶剂使用，一部分溶剂排入后续系统进行回收利用，另外一部分循环溶剂首先进入到一级换热器5中与其中的循环冷却水进行间接换热，循环溶剂被冷却至45℃左右，随后进入到二级冷却器6中与其中的冷冻水进行间接换热，循环溶剂进一步被冷却至15℃左右，经过二级冷却器6冷却后的循环溶剂由洗涤塔3上部进入到塔内，作为干燥尾气冷凝用溶剂使用。在干燥尾气洗涤除尘过程中，需要定时由洗涤冷却塔上部补充一定量的甲醇溶剂。

来自洗涤塔3中的约15℃左右的干燥尾气进入到循环风机7中，并在循环风机7的作用下加压至约3kPa左右后进入到载气换热器8中，在此，干燥尾气与饱和蒸汽或过热蒸汽进行间接换热，干燥尾气被加热至约130℃，随后由蒸汽管回转干燥机1的螺旋进料部进入到旋转干燥部内。为了保证干燥系统压力的稳定，需在循环风机7的进口处补充一定量的氮气，并在循环风机7的出口处排放一定量的氮气，补充氮气的量及排放氮气的量通过压力进行调节控制。

当然，本实用新型还可有其它多种实施例，在不背离本实用新型精神及其实质的情况下，熟悉本领域的技术人员可根据本实用新型作出各种相应的改变和变形，但这些相应的改变和变形都应属于本实用新型权利要求的保护范围。

Claims (4)

1.一种聚苯醚密闭氮气循环蒸汽管回转干燥及溶剂回收系统，其特征在于，包括：

蒸汽管回转干燥机，包括螺旋进料部、旋转干燥部和出料部，所述旋转干燥部包括壳体，所述壳体内设有换热管，所述换热管与壳体内壁之间形成有空腔，所述螺旋进料部出口与所述空腔的一端相连通，所述出料部与所述空腔的另一端向连通；

洗涤冷却系统，包括洗涤塔、一级冷却器和二级冷却器，所述洗涤塔下部与所述出料部顶部通过管线连通，所述洗涤塔底部与所述一级冷却器相连通，所述洗涤塔上部与所述二级冷却器通过管线相连通，所述一级冷却器和所述二级冷却器相连通，所述洗涤塔底部与洗涤塔下部通过设有循环泵的管线连通；

载气换热器，入口与洗涤塔顶部出气口通过管线相连通，出口通过管线与所述螺旋进料部相连通。

2.根据权利要求1所述的聚苯醚密闭氮气循环蒸汽管回转干燥及溶剂回收系统，其特征在于，所述换热管一端连接有凝液罐。

3.根据权利要求1所述的聚苯醚密闭氮气循环蒸汽管回转干燥及溶剂回收系统，其特征在于，所述出料部上设有锁气阀。

4.根据权利要求1所述的聚苯醚密闭氮气循环蒸汽管回转干燥及溶剂回收系统，其特征在于，所述载气换热器与洗涤塔顶部出气口之间设有循环风机。

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