一種abs粉體的乾燥系統的製作方法

2023-06-21 15:44:11 1

專利名稱：一種abs粉體的乾燥系統的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及粉體乾燥領域，特別涉及工程塑料——ABS粉體的乾燥系統。
背景技術：
ABS 樹脂(丙烯腈-苯乙烯-丁二烯共聚物，ABS 是 Acrylonitrile ButadieneStyrene的首字母縮寫)是一種強度高、韌性好、易於加工成型的熱塑型高分子材料結構。含水的ABS粉料經離心機脫水後含水量在30%左右，經過加料器送入乾燥器。進入乾燥器的溼粉料被粉料分散器均勻的分布在流化床乾燥器床層上。乾燥用的空氣經過 濾，由風機吸入並加壓，再經過空氣預熱器升溫後送入乾燥器床層，和溼粉料充分接觸。在與熱空氣接觸的過程中溼粉料表面的水份蒸發，表層含水量降低，當表層含水量低於內部ABS粉料含水量時，內部的水分向表層滲透，隨著表層水不斷蒸發，內部水分不斷向表層擴散，達到乾燥效果，乾燥器尾氣經旋風分離後通過排風機排空。在乾燥過程中，乾燥的粉料在空氣中濃度容易達到爆炸極限，有靜電火花的產生會點燃粉料，同時空氣中的氧氣可以助燃。乾燥系統會發生爆燃的危險，造成裝置不能安全平穩的生產，甚至破壞乾燥器及其周邊設備。專利CN 2499212Y公開了一種氮氣循環的工程塑料氣流和流化床乾燥方法，採用氮氣作為乾燥介質，經過加壓風機，流化乾燥器，粉塵過濾器，氮氣洗滌塔，再至加壓風機回用構成了密閉循環的氮氣乾燥系統，可有效的降低乾燥過程中發生爆炸的危險。該專利僅解決了 ABS粉體乾燥過程中的安全問題，而其他諸如整個系統的節能降耗、各裝置及流程的優化設計並沒有提及。專利CN 1508501A公開了一套ABS的乾燥系統，採用氣流-流化床組合乾燥技術，融入了氮氣循環系統，氣體經過二級旋風分離，臥式旋風水沫除塵器後，進入除霧器，除霧後氣體進入洗滌塔，經洗滌除溼後循環使用，除霧器後設立過濾器，對含有ABS的水進行過濾，達到回收ABS的目的。該專利技術的工藝流程長，設備數量較多，工藝要求在除霧器中需要補水，使粉料容易進入離心過濾工段，且水通過泵在過濾器和旋風水沫除塵器中使用，造成了運行成本的提高；其次，操作彈性小，一旦ABS摻混不均，造成循環氣中攜帶的ABS顆粒量增多，可使旋風水沫除塵器、除霧器和過濾器不能滿足負荷；流程中設立單獨的粉料過濾器，用來去除洗滌水中的固體顆粒，設備投資增大。

實用新型內容本實用新型的目的為提供一種安全、設備投資小、節能降耗、操作彈性大的ABS粉體的閉路氮氣循環流化床乾燥系統。本實用新型提供一種ABS粉體的乾燥系統，包括粉料乾燥裝置和粉料回收裝置，其中粉料乾燥裝置包括流化床乾燥器以及設置於其中的加熱器，加料閥、流化床乾燥器、旋風分離器依次相連，旋風分離器的下部設置有第一旋轉閥，將物料返回輸送到流化床乾燥器的卸料口，卸料口與第二旋轉閥相連，將物料通過氣流輸送到產品包裝，完成粉料的乾燥。粉料回收裝置包括氮氣循環裝置和洗滌水循環裝置，其中氮氣循環裝置包括鼓風機、氮氣加熱器、引風機和洗滌塔，鼓風機與氮氣加熱器相連，將氮氣加熱後送入流化床乾燥器；流化床乾燥器與旋風分離器相連，引風機將從旋風分離器出來的帶有水氣的氮氣加壓後送入洗滌塔的下部，實現排放氣體的洗滌，冷卻，除溼處理；洗滌塔與鼓風機相連，將氮氣從從洗滌塔的塔頂排出，排出後進入鼓風機，實現氮氣的循環。洗滌水循環裝置包括第二循環泵、換熱器、冷卻器和洗滌塔，洗滌塔通過底部管線與第二循環泵、換熱器依次相連，換熱器與冷卻器相連，冷卻器與洗滌塔的頂部相連。洗滌 塔的底部洗滌水經第二循環泵，打入換熱器，該換熱器採用28_33°C的循環水冷卻，冷卻後進入冷卻器，冷卻器採用5-10°C的低溫水進行冷卻，然後從洗滌塔的上部進入洗滌塔中向下噴淋，與從引風機而來的排放氣，進行逆流接觸冷卻降溫，除溼。洗滌水循環裝置中不再單獨設立粉料過濾器，粉料在洗滌塔中被循環洗滌水捕集後，隨著洗滌塔中的溢流水自流排放到漿液回收罐，該溢流水為乾燥過程中粉料帶入的水分，減小了粉料的損失，減小了設備投資。進一步地，粉料乾燥裝置中還設置冷凝水的餘熱利用裝置，其包括氮氣加熱器、力口熱器、緩衝熱水罐和第一循環泵。氮氣加熱器的蒸汽冷凝水作為加熱器中的加熱介質熱水；緩衝熱水罐保證開車和系統運行的穩定性，並用第一循環泵提壓循環。緩衝熱水罐同時可用低壓蒸汽直接加熱，在乾燥器外部和加熱器的蒸汽輸送管道外部同時設置有兩個溫度計，通過乾燥器溫度和熱水溫度串級控制蒸汽流量，控制熱水溫度在85 °C溫度。進一步的，洗滌塔為上部直徑比下部直徑偏大，上升氣流速度減少，可以沉降的ABS微小顆粒增加，減少了上升氣流對ABS粉粒的攜帶，提高了 ABS的分離效果和塔的洗滌效果。進一步的，洗滌塔上部設有除沫器，減少霧沫夾帶，排放氣體的溫度從60-80°C降低到15-25°C，循環氮氣的溼度為O. 01-0. 02kg/kgN2，經過降溫，除溼脫除的水在洗滌塔的底部經液封溢流排放到離心脫水機後漿液回收罐，可以回收部分ABS顆粒。更進一步的，洗滌塔在除沫器下部設有噴淋水的同時在除沫器上部海設立第二噴淋水，對除沫器進行間歇衝洗，防止ABS顆粒的堵塞造成洗滌塔壓降的升高。進一步的，本實用新型的乾燥系統還設置有補充氮氣和排放氣的分程控制器，確保了氮氣循環氣體系統的穩定；該補充氮氣和排放氣的分程控制器設立於在洗滌塔的頂部，確保系統的操作壓力在Ι-lOKpaG。當系統壓力低於設定壓力值時，自動打開氮氣補充閥門，進行補充氮氣，當系統壓力超過設定壓力值時，自動打開氮氣排放閥門，進行瀉壓，保證系統壓力穩定的同時，也保證了循環氮氣的更新。該設定壓力的大小視操作負荷的大小可做調整。進一步的，本實用新型的乾燥系統還設置有滅火裝置，在乾燥器中安裝第一滅火裝置，旋風分離器的出口處安裝第二滅火裝置，每個滅火裝置包含二氧化碳滅火和蒸汽滅火二級滅火系統，設立溫度控制點，控制溫度105-135°C，溫度超過設定值，自動啟動二氧化碳滅火裝置，繼而在控制室中啟動蒸汽滅火系統，有效降低粉塵意外燃燒，爆炸對設備破壞的可能性。進一步的，本實用新型的乾燥系統還設置有氧氣檢測裝置，在氮氣加熱器氮氣進口側安裝在氧氣檢測儀，方便開車以及乾燥過程中實時監測循環氣體中的氧氣含量，保證氧氣含量在小於3%，防止密閉系統的破壞，確保系統在安全工況下生產。本實用新型與現有技術相比其特點和產生的積極效果是I、本實用新型的乾燥系統不再單獨設立粉料過濾器，洗滌塔中含有ABS粉料的溢 流水可自流排放到漿液回收罐，減小了粉料的損失，減小了設備投資。2、本實用新型的氮氣加熱器的蒸汽冷凝水循環利用，餘熱就近利用，節能降耗，提高了熱利用效率。3、本實用新型的洗滌塔結構，能夠提高ABS的分離效果，防止因前系統事故造成的ABS粉料進入洗滌塔後無法有效分離，繼而對引風機造成衝擊和堵塞加熱器，提高了洗滌系統的操作彈性。同時能保證洗滌水能夠有效衝洗洗滌塔內壁，防止顆粒的累積，也降低了洗滌塔的壓降。另外，洗滌塔操作通過壓力分程控制，操作穩定，洗滌水經過二級冷卻，冷熱流體在塔內直接接觸，傳熱效率高，有效降低了循環氮氣中的水含量，保證了循環氣的低塵和低溼度。4、本實用新型中的閉路氮氣循環系統中，在氣體通道上安裝有二氧化碳和蒸汽滅火二級消防設施，有效減小了 ABS乾燥系統的粉塵爆炸，單體燃燒等事故可能性，提高了ABS乾燥系統的安全性；同時設計了在線氧氣檢測系統，防止意外氧氣的進入。

圖I為本實用新型的一種ABS粉體的乾燥系統示意圖。I加料閥，2加熱器，3流化床乾燥器，4鼓風機，5氮氣加熱器，6旋風分離器，7第一旋轉閥，8第一滅火裝置，9第二滅火裝置，10緩衝熱水罐，11第一循環泵，12引風機，13冷卻器，14換熱器，15第二循環泵，16洗滌塔，17第二旋轉閥，18分程控制器，19氧氣檢測儀，20除沫器，21第二噴淋水
具體實施方式
下面結合具體實施例對本實用新型作進一步的說明。實施例I本實用新型提供一種ABS粉體的乾燥系統，包括粉料乾燥裝置和粉料回收裝置，其中粉料乾燥裝置包括流化床乾燥器3以及設置於其中的加熱器2，加料閥I、流化床乾燥器3、旋風分離器6依次相連，旋風分離器6的下部設置有第一旋轉閥7，將物料返回輸送到流化床乾燥器3的卸料口，卸料口與第二旋轉閥17相連，將物料通過氣流輸送到產品包裝，完成粉料的乾燥。粉料乾燥裝置中還設置冷凝水的餘熱利用裝置，其包括氮氣加熱器
5、加熱器2、緩衝熱水罐10和第一循環泵11。氮氣加熱器5的蒸汽冷凝水作為加熱器2中的加熱介質熱水；緩衝熱水罐10保證開車和系統運行的穩定性，並用第一循環泵11提壓循環。緩衝熱水罐10同時可用低壓蒸汽直接加熱，在流化床乾燥器3外部和加熱器2的蒸汽輸送管道外部同時設置有兩個溫度計，通過乾燥器溫度和熱水溫度串級控制蒸汽流量，控制熱水溫度在85 °C溫度。粉料回收裝置包括氮氣循環裝置和洗滌水循環裝置，其中氮氣循環裝置包括鼓風機4、氮氣加熱器5、引風機12和洗滌塔16，鼓風機4與氮氣加熱器5相連，將氮氣加熱後送入流化床乾燥器3 ;流化床乾燥器3與旋風分離器6相連，引風機12將從旋風分離器6出來的帶有水氣的氮氣加壓後送入洗滌塔16的下部，實現排放氣體的洗滌，冷卻，除溼處理；洗滌塔16與鼓風機4相連，將氮氣從從洗滌塔16的塔頂排出，排出後進入鼓風機4，實現氮氣的循環。洗滌塔16為上部直徑比下部直徑偏大，減少上升氣流對ABS粉粒的攜帶；洗滌塔16上部設有除沫器20，減少霧沫夾帶，排放氣體的溫度從60-80°C°C降低到15-20°C，循環氮氣的溼度為O. 01-0. 02kg/kgN2,經過降溫，除溼脫除的水在洗滌塔16的底部經液封溢流水自流排放到漿液回收罐，可以回收部分ABS顆粒。洗 滌塔16在除沫器20下部設有噴淋水的同時在除沫器20上部還設立第二噴淋水21，對除沫器20進行間歇衝洗，防止ABS顆粒的堵塞造成洗滌塔壓降的升高。洗滌水循環裝置包括第二循環泵15、換熱器14、冷卻器13和洗滌塔16，洗滌塔16通過底部管線與第二循環泵15、換熱器14依次相連，換熱器14與冷卻器13相連，冷卻器13與洗滌塔16的頂部相連。洗滌塔16的底部洗滌水經第二循環泵15，打入換熱器14，該換熱器14採用28-33°C的循環水冷卻，冷卻後進入冷卻器13，冷卻器13採用5_10°C的低溫水進行冷卻，然後從洗滌塔的上部進入洗滌塔中向下噴淋，與從引風機12而來的排放氣，進行逆流接觸冷卻降溫，除溼。粉料回收裝置不再設立粉料過濾器，洗滌塔16中含有ABS粉料的溢流水自流排放到漿液回收罐，減小了粉料的損失，減小了設備投資。本實用新型的乾燥系統還設置有補充氮氣和排放氣的分程控制器18、滅火裝置和氧氣檢測裝置，其中分程控制器18確保了氮氣循環氣體系統的穩定；該補充氮氣和排放氣的分程控制器18設立於在洗滌塔16的頂部，確保系統的操作壓力在Ι-lOKpaG。保證系統壓力穩定的同時，也保證了循環氮氣的更新。該控制壓力的大小視操作負荷的大小可調整。滅火裝置為在流化床乾燥器3中安裝第一滅火裝置8，旋風分離器6的出口處安裝第二滅火裝置9，每個滅火裝置包含二氧化碳滅火和蒸汽滅火二級滅火系統，設立溫度控制點，控制溫度105-135°C，溫度超過設定值，自動啟動二氧化碳滅火裝置，繼而在控制室中啟動蒸汽滅火系統，有效降低粉塵意外燃燒，爆炸對設備破壞的可能性。氧氣檢測裝置為在氮氣加熱器5氮氣進口側安裝在氧氣檢測儀19，方便開車以及乾燥過程中實時監測循環氣體中的氧氣含量，保證氧氣含量在小於3%，防止密閉系統的破壞，確保系統在安全工況下生產。以上對本實用新型的較佳實施例進行了詳細說明，但所述內容僅為本實用新型的較佳實施例，不能被認為用於限定本實用新型的實施範圍。凡依本實用新型申請範圍所作的均等變化與改進等，均應仍歸屬於本實用新型的專利涵蓋範圍之內。
權利要求1.一種ABS粉體的乾燥系統，包括粉料乾燥裝置和粉料回收裝置，它們通過管線連接為一個整體的系統，其中粉料乾燥裝置包括乾燥器，設置於乾燥器內部的加熱器和旋風分離器，乾燥器的上部與旋風分離器相連，粉料回收裝置包括氮氣循環裝置和洗滌水循環裝置，其內部設置的旋風分離器和洗滌塔通過引風機相連接，洗滌塔、鼓風機、氮氣加熱器、乾燥器依次連接；其特徵在於粉料乾燥裝置中設置有冷凝水的餘熱利用裝置，所述冷凝水的餘熱利用裝置包括氮氣加熱器、乾燥器內部的加熱器、緩衝熱水罐和第一循環泵；氮氣加熱器的蒸汽冷凝水輸送入緩衝熱水罐作為加熱器中的加熱介質熱水；緩衝熱水罐通過第一循環泵與加熱器相連。
2.根據權利要求I所述的一種ABS粉體的乾燥系統，其特徵在於緩衝熱水罐還與低壓蒸汽管路相連，並在乾燥器外部和加熱器的蒸汽輸送管道外部設置有兩個溫度計。
3.根據權利要求I所述的一種ABS粉體的乾燥系統，其特徵在於洗滌水循環裝置中不單獨設立粉料過濾器，所述洗滌塔下部直接連接有漿液回收罐。
4.根據權利要求I所述的一種ABS粉體的乾燥系統，其特徵在於所述洗滌塔的上部直徑比下部直徑大。
5.根據權利要求I所述的一種ABS粉體的乾燥系統，其特徵在於所述洗滌塔內部不設填料及塔板。
6.根據權利要求I所述的一種ABS粉體的乾燥系統，其特徵在於所述洗滌塔設置有除沫器。
7.根據權利要求I所述的一種ABS粉體的乾燥系統，其特徵在於所述洗滌塔上部還設立第二噴淋水裝置。
8.根據權利要求I所述的一種ABS粉體的乾燥系統，其特徵在於所述乾燥系統還設置有補充氮氣和排放氣的分程控制器，該分程控制器設立於在洗滌塔的頂部。
9.根據權利要求I所述的一種ABS粉體的乾燥系統，其特徵在於所述乾燥系統還設置有滅火裝置，在乾燥器中安裝第一滅火裝置，旋風分離器的出口處安裝第二滅火裝置，每個滅火裝置包含二氧化碳滅火和蒸汽滅火二級滅火系統。
10.根據權利要求I所述的一種ABS粉體的乾燥系統，其特徵在於所述乾燥系統還設置有氧氣檢測裝置，氧氣檢測儀安裝於氮氣加熱器氮氣進口側。
專利摘要本實用新型提供一種ABS粉體的乾燥系統，該系統包括粉料乾燥裝置和粉料回收裝置，粉料乾燥裝置中設置有冷凝水的餘熱利用裝置，粉料回收裝置中的洗滌塔下部連接有漿液回收罐，洗滌塔上部直徑比下部直徑偏大，洗滌塔內部不設填料及塔板，設置有除沫器，洗滌塔上部還設立第二噴淋水。所述的乾燥系統還設置有補充氮氣和排放氣的分程控制器、滅火裝置、氧氣檢測裝置。本實用新型的乾燥系統投資少，並減小了粉料的損失，節能降耗，提高了熱利用效率，提高了ABS的分離效果和洗滌系統的操作彈性，安全性能也大大提高。
文檔編號F26B25/00GK202582132SQ201220172400
公開日2012年12月5日 申請日期2012年4月23日 優先權日2012年4月23日
發明者耿玉俠, 劉團練, 馬國棟, 楊克儉, 李強, 袁學民, 鄭仁, 王美嬌, 史騫 申請人:中國天辰工程有限公司, 天津天辰綠色能源工程技術研發有限公司, 山東海力化工股份有限公司, 天津振博科技有限公司