氯化聚乙烯专用闪蒸干燥加内加热流化床干燥系统及工艺

摘要

本发明提供了一种氯化聚乙烯专用闪蒸干燥加内加热流化床干燥系统及工艺。它以热空气作为干燥介质，通过一级闪蒸干燥加二级内加热流化床干燥，把湿含量大于30％～55％的氯化聚乙烯干燥为湿含量小于0.3％成品。闪蒸干燥使用高温空气进行表面水干燥，内加热流化床采用多级不同温度进风空气使物料流化，对物料进行深度干燥。本干燥热量主要由流化床内换热管提供，热水和物料直接换热，系统风量及蒸汽耗量大大降低，同时热水来源于前期工艺低品位的反应热，优化了系统能源，系统运行费用明显降低。氯化聚乙烯干燥系统从加料至出料实现连续进行，中间没有人员操作，减少了工人劳动强度，流化床床层温度稳定，热效率高。同时系统正常运行后，物料在床内停留时间基本一致，产品含水量低且稳定，实现了生产规模的大型化。

说明书

技术领域

本发明是一种氯化聚乙烯干燥技术，具体的说是一种氯化聚乙烯专用闪蒸干燥加内加热 流化床干燥系统及工艺。

背景技术

我们知道，氯化聚乙烯使用热空气作为干燥介质，目前现有一般使用气流加普通流化床 干燥工艺，该工艺为中国专利200610045528.6公开了一种氯化聚乙烯干燥工艺，它解决了现 有干燥过程中都要经历一次升降温过程，能量浪费严重，且间歇式流化床产量小，不能大型化， 工人劳动强度大，产品含水量容易波动等问题，其工艺采用热空气作为干燥介质，通过一级脉 冲气流干燥加二级流化床干燥，把湿含量大于30％～55％的氯化聚乙烯干燥为湿含量小于0.3％ 成品。气流干燥使用高温空气进行表面水快速干燥，流化床对物料进行深度干燥。该系统没有 运转部件，设备使用和维修简便，系统故障率低，安全可靠，实现连续进行，中间没有人员操作， 减少了工人劳动强度，流化床床层温度稳定，热效率高，物料在床内停留时间基本一致，产品含 水量低且稳定。

但该专利存在一定的不足：原发明仅解决了生产的连续自动化问题，对能量利用率及生 产成本考虑较少，原系统还存在不能处理离心机出来的粘结颗粒物料，使用范围受到一定影 响。详述如下：一级使用气流干燥机，物料在干燥机内的运动速度约20米/秒，停留时间一 般一秒左右，时间短，物料不能充分干燥，同时气流干燥机没有机械搅拌装置，湿物料如果 粘度大或有颗粒存在，容易在气流干燥机底部产生积料，影响设备运行和产品的质量。二级 普通流化床的干燥工艺，普通流化床属于间接换热设备，需要首先加热热风，然后热风在加 热干燥物料，所以需要的空气量大，导致设备占地面积大，处理量小，风量大，尾气热量损 失严重，整个系统的电耗和蒸汽耗量大相当大的缺点，导致干燥系统的能耗在整个氯化聚乙 烯的生产工艺占75％左右，严重增加了生产成本。

发明目的

本发明为克服上述现有技术的不足，提供一种氯化聚乙烯专用闪蒸干燥加内加热流化床 干燥系统及工艺，它的一级采用闪蒸干燥机，引入机械搅拌装置，可以将块状物料破碎，同 时降低了物料的在干燥机内的运行速度，物料的干燥时间大幅度延长，提高了能量利用率高， 对湿物料的适应性大幅度提高，可以处理粘性块状物料。二级引入内置式换热器，物料干燥所 需的大量热量由内置换热器提供，空气仅起到物料流化及提供少部分的热量的作用。大大降 低了设备干燥面积，减少了空气量，变间接换热为直接换热。同时，内置式换热器的热源可 以使用前期工艺物料反应时产生的反应热，整合了整个生产系统的热量平衡，不需要在增加 新的热量。所以本发明提供了稳定可靠的氯化聚乙烯专用内加热流化床干燥工艺，大大节约 了电耗和蒸汽耗量，运行费用低，提高了设备处理量，同时可以处理高粘度高品质的产品， 比原系统节约能耗30％以上。如在行业推广会对整个行业的生产成本有较大的降低。为聚氯 乙烯干燥系统的换代产品。

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种氯化聚乙烯专用闪蒸干燥加内加热流化床干燥系统，它以蒸汽和热水为热源，包括 两级干燥，第一级干燥包括闪蒸换热器，闪蒸换热器进风口与空气连通，出风口与闪蒸鼓风 机连接，闪蒸换热器还与蒸汽热源连接；闪蒸鼓风机与闪蒸干燥机连接，闪蒸干燥机内部设 有搅拌装置；湿物料通过输送装置与闪蒸干燥机连接；闪蒸干燥机的物料出口与除尘设备I 连接，除尘设备I的出料口与第二级干燥的带有内置换热器的内加热流化床进料口连接；除 尘设备I的尾气排出口与闪蒸引风机连接；

第二级干燥除内加热流化床外还包括蒸汽换热器，空气经流化床鼓风机送入蒸汽换热器 进风口，蒸汽换热器出风口与内加热流化床下部风室的进风口连接；内加热流化床的溢流口 与气力输送系统连接，内加热流化床上部的排风口与除尘设备II连接，除尘设备II与引风 机连接。

所述输送装置为螺旋加料绞龙。

所述除尘设备I为旋风分离器I，除尘设备II为旋风分离器II。

所述旋风分离器I的出料口设有星型卸料器。

所述内加热流化床下部与风室相配合的设有布风板；同时内加热流化床的内置换热器进 水口与热水连接，出水口与循环管路连接。

所述二级干燥的内加热流化床加料口处没有布置内置换热器。

一种采用氯化聚乙烯专用闪蒸干燥加内加热流化床干燥系统的干燥工艺，它以蒸汽和热 水为热源，进行两级干燥，干燥过程为：

1)一级干燥：湿的物料由螺旋加料绞龙加入闪蒸干燥机，干燥空气通过闪蒸换热器加热 后进入闪蒸干燥机；在闪蒸干燥机内物料与高温空气充分接触，物料在闪蒸干燥机内完成表 面水的干燥，同时，部分大颗粒粘性物料由闪蒸干燥机内的机械搅拌叶片打散，避免了物料 粘结，同时还增加了物料的干燥效率，干燥后的物料由旋风分离器I经星型卸料器进入内加 热流化床干燥机进行二级干燥，尾气经闪蒸引风机加压后由排空管排空；

2)二级干燥：一级预干燥后的物料由星型卸料加入到内加热流化床干燥机内；空气由 流化床鼓风机吸入加压后进入蒸汽换热器，加热后的空气送入内加热流化床干燥机；物料与 热空气和内加热流化床的换热器内的热水进行热交换，在热风和热水的双重作用下完成干燥 过程，从而变间接换热为直接换热，提高了能量利用率，降低了系统的电耗和蒸汽耗量；干 燥后的物料经流化床的溢流口排出，进入气力输送系统，从流化床顶部排出的尾气经过旋风 除尘器II净化后排空。

所述加热后的空气分多路进入内加热流化床干燥机底部风室，再穿过布风板进入床层； 在这个过程中进入床层的空气被有效的控制，因而使床内物料维持稳定的流态化。

所述内置换热器热水来源为前期工艺系统余热，不再增加新的热量，平衡了生产系统热 量，利于节能。

本发明的有益效果是：

1.氯化聚乙烯内加热流化床干燥系统提高了能量利用率，由于流化床内置换热器的使用 干燥由间接换热为直接换热，大部分热量由此带入，大大提高了设备单体产量，减少了设备 占地面积，实现了聚氯乙烯干燥的大规模生产，实现了聚氯乙烯干燥装置的大型化，对原聚 氯乙烯干燥系统的效率有了大幅度提高。

2.根据氯化聚乙烯的干燥特性，一级采用闪蒸干燥，降低了气流速度，增加了物料与高 温空气的干燥时间，更利于氯化聚乙烯的表面水的脱除，闪蒸干燥机采用机械搅拌加大物料 的干燥强度，并使物料处于运动状态，不易粘结，提高了系统运行可靠性，并可以生产粘度 较大质量优的产品型号。

3.二级干燥采用内加热流化床进行深度脱水，氯化聚乙烯干燥所需热量大部由内置换热 器提供，热风带入小部分热量及提供物料正常流化所需风量，大大减少了系统所需风量，系 统风量的减少带来如下有利条件：首先，减少了风机的风量。降低了风机的功率，减少了系 统的电耗。其次，除尘系统大大减小，降低了设备投资，提高了系统的环保性，再次系统尾 气量大大降低，减少了因尾气排放造成的能量损失。由于以上原因，使得本系统比原来系统 在电耗和蒸汽耗量上大大节约，减少了运行成本，减少了能量消耗30％以上。

4.内置换热器的热水使用生产过程中前期氯化工艺中所放出的热量，实现了低品位废热 利用，平衡了整个生产工艺的热量，更加利于节能。

5.系统采用分段进风，合理选择进风温度，根据物料脱水程度的不同分多段进风，既提 高了热效率，避免物料在床内超温变性。

6.设备采用除静电措施，各设备做好静电接地，同时在系统需要的地方通入直流电，消 除静电，避免氯化聚乙烯因静电聚集产生黏管降低换热效率。

7.设备加料端没有布置换热器，减少了湿物料对内置换热器的粘结。

附图说明

图1是本发明工艺流程。

图1中，1、闪蒸换热器，2、螺旋加料绞龙，3、闪蒸鼓风机，4、闪蒸干燥机，5、旋风 分离器I， 6、闪蒸引风机，7、流化床鼓风机，8、蒸汽换热器，9、内加热流化床干燥机， 10、旋风分离器II，11、星型卸料器，12、引风机。

具体实施方式

下面结合附图与实施例对本发明做进一步说明。

图1中，包括两级干燥，其中第一级干燥设备包括：闪蒸换热器1，空气经过闪蒸换热 器1加热为热空气后，通过闪蒸鼓风机3送入闪蒸干燥机4，闪蒸干燥机4内设有搅拌装置， 内有搅拌装置，可以处理大块粘性物料，提高了产品品质，增加了物料的停留时间，降低了 初级干燥后物料的含水率；湿物料通过螺旋加料绞龙2送入闪蒸干燥机4，闪蒸干燥机4的 排料口与旋风分离器I连接，在闪蒸干燥机4内物料与的高温空气充分接触，物料在闪蒸干 燥机4内完成表面水的干燥，同时，部分大颗粒粘性物料由干燥机内的机械搅拌叶片打散， 避免了物料粘结，同时还增加了物料的干燥效率；干燥后的物料由旋风分离器I5收集经星型 卸料器11进入带有内置换热器的内加热流化床干燥机9，尾气经闪蒸引风机6加压后由排空 管排空。

第二级干燥：空气经流化床鼓风机7送入蒸汽换热器8，蒸汽换热器8与内加热流化床 干燥机9下部的风室连接，然后再穿过布风板进入床层。内加热流化床干燥机9的换热器与 热水管连接，通过换热器与物料进行换热。干燥后的物料从内加热流化床干燥机9的溢流口 送入气力输送系统，从内加热流化床干燥机9顶部排出的尾气经过旋风分离器II10净化、引 风机12后排空。

内加热流化床干燥机9可采用埋管式内加热流化床干燥机，内置换热器为内置的换热管， 各换热管采用埋管式方式安装在流化床干燥机内，使用内置换热器，变间接换热为直接换热， 提高了能量利用率，降低了系统的电耗和蒸汽耗量。内置换热器进水口与热水连接，出水口 与循环管路连接。

二级干燥的内加热流化床加料口处没有布置内置换热器，减少了湿物料粘结换热器的可 能性，提高了系统运行稳定性。

本发明的干燥工艺采用两级干燥，热源采用热水和蒸汽。

一级干燥：湿的物料由螺旋加料绞龙2加入闪蒸干燥机3，干燥空气通过闪蒸换热器1 加热后进入闪蒸干燥机4，在闪蒸干燥机4内物料与的高温空气充分接触，物料在闪蒸干燥 机4内完成表面水的干燥，同时，部分大颗粒粘性物料由干燥机内的机械搅拌叶片打散，避 免了物料粘结，同时还增加了物料的干燥效率；干燥后的物料由旋风分离器I5除尘收集经星 型卸料器11进入内加热流化床干燥机9，尾气经闪蒸引风机6加压后由排空管排空。

二级干燥：一级预干燥后的物料由星型卸料器11经过溜管加入到内加热流化床干燥机9 内。空气由流化床鼓风机7吸入加压后进入蒸汽换热器8，加热后的空气分多路进入内加热 流化床干燥机9底部风室，再穿过布风板进入床层。在这个过程中进入床层的空气被有效的 控制，因而使床内物料维持稳定的流态化，物料与热水通过床内的换热器进行热交换，在热 风和热水的双重作用下完成干燥过程。干燥的物料经内加热流化床干燥机9的溢流口排出， 进入气力输送系统，从内加热流化床干燥机9顶部排出的尾气经过旋风分离器II10除尘器净 化后由闪蒸引风机6排空。在内加热流化床干燥机9干燥过程中，大部分的干燥热量由内置 换热器提供，热水在内置换热器内循环，通过内置换热器把热量传递给物料供蒸发水分所用。 空气仅使物料流化及提供少部分热量。内置换热器热水来源为前期工艺系统余热，不再增加 新的热量，平衡了生产系统热量，利于节能，能量利用率提高30％。