PVC干燥系统的优化改造
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PVC干燥系统的优化改造
张玉永;易遵勇;李莉
【摘 要】介绍了PVC干燥工艺流程,对PVC树脂杂质粒子数超标原因进行了分析,并提出了改进措施.
【期刊名称】《聚氯乙烯》
【年(卷),期】2019(047)007
【总页数】2页(P8-9)
【关键词】PVC;杂质粒子数;干燥;旋流干燥床;改造
【作 者】张玉永;易遵勇;李莉
【作者单位】新疆圣雄氯碱有限公司,新疆 吐鲁番838100;新疆圣雄氯碱有限公司,新疆 吐鲁番838100;新疆圣雄氯碱有限公司,新疆 吐鲁番838100
【正文语种】中 文
【中图分类】TQ325.3
1 干燥工艺简介
在PVC生产中,汽提工序浆料槽内含固质量分数26%~28%的浆料由离心机进料泵输送到离心机脱水后,湿树脂含水质量分数在20%~30%。湿树脂通过螺旋输送器输送至干燥塔进行干燥;离心母液水收集到母液水池中,通过母液水泵送至母液水槽用作聚合釜、汽提塔等冲洗水,另外一部分则输送到动力车间进行生化处理。
经离心机脱水后的湿树脂通过2台螺旋输送器送入气流干燥塔。气流干燥塔是蒸发装置,具有很高的热流率,通过返混流除去湿PVC表面的水分。从气流干燥塔出来的湿树脂含水质量分数一般在3%~10%,湿树脂经旋风分离器由螺旋输送器送至旋流干燥床。旋流干燥床比气流干燥塔热流率低,柱塞流能保证足够的滞留时间除去树脂内部的水分,同时又不会对PVC颗粒造成热损坏。经旋流干燥床干燥后的PVC粉料进入振动筛中进行筛选,筛除粗树脂。从振动筛出来的PVC树脂通过集料斗送入气力输送系统,此时PVC树脂含水质量分数在0.4%以下,达到优等品要求。气力输送系统采用正向气力输送方式将PVC粉料输送到包装工序。
2 问题与讨论[1-2]
新疆圣雄氯碱有限公司PVC装置设计产能为50万t/a,采用旋流干燥工艺,自开车以来,在运行过程中旋流干燥床底部弯头处存在积料现象,且长时间运行后积料发红,最后导致成品PVC树脂杂质粒子数波动。干燥装置定检周期为20~30天,每次清理需2 h,并且属于受限空间作业,操作人员劳动强度高,还存在安全隐患。通过不断调整干燥床入口风压及风量,积料现象没有得到改善。
分析原因:气力输送在旋流干燥床流道碰壁后改变流向,旋转上升,在靠近风道壁面处产生碰壁效应,加之旋流干燥床内风温、风压波动,导致进入干燥床的PVC粉料在靠近壁面处聚集。积料经热风长时间吹烘,分解产生红料,部分红料随热风进入包装工序,导致成品PVC树脂杂质粒子数波动,降低了PVC树脂质量。同时,旋流干燥床内积料经长时间吹烘还可能引起着火风险。
改造措施:①为消除碰壁效应,在旋流干燥床外围沿螺旋风道切线方向上开孔,将压缩空气接至旋流干燥床底部,提供风源。将风速调整至物料悬浮速度的1.2倍,既克服风损、消除主管道物料受到的阻力,又能满足输送要求。通过不间断地向旋流干燥床风道旋流元件处吹风,将旋流干燥床处积聚的PVC树脂重新吹回风道,最终到达旋流干燥床顶部。②为避免进入旋流干燥床内部的压缩空气温度低而产生凝液,在压缩空气管线上安装电伴热,防止风源管连接部位积料,从而避免冷风影响干燥床内温度,进而影响产品质量。
改造后效果:①改善了产品质量。PVC树脂杂质粒子数超标现象明显改善。②解决了干燥床底部积料问题,延长了装置的运行时间,装置定检周期由20~30天延长为50~60天,最长74天未对干燥床进行清理,产品质量依然稳定。③消除了干燥床着火风险,装置运行更加稳定。 ④降低了员工劳动强度。干燥床清理周期延长了30天,每次清理时间由2 h缩短至0.5 h。
改造后干燥工艺流程图见图1。
图1 改造后干燥工艺流程图Fig.1 Process flow diagram of improved drying
3 旋流干燥床正常操作时的注意事项
(1)风温、风压对旋流干燥床运行的影响。
旋流干燥床的工作原理是鼓风机将一定压力的热空气送入旋流干燥床内,在旋流干燥床底部与PVC树脂充分接触,通过旋流形式增加PVC树脂的滞留时间,进一步干燥PVC树脂。如果旋流干燥床风温、风压出现连续波动,会导致旋流干燥床内热空气与PVC树脂接触不充分,影响PVC树脂杂质粒子数及水含量,进而造成旋流干燥床入口弯头处积料。新疆圣雄氯碱有限公司经过反复调试,最终将旋流干燥床入口温度控制在(T±5)℃,风压控制在(P±0.5)kPa,此时旋流干燥床底部积料最少,且无红料。
(2)旋流干燥床新增螺旋风道的维护。
必须保证旋流干燥床新增螺旋风道压力大于旋流干燥床内部风压,以防止PVC颗粒进入压缩空气管线。利用干燥装置定检机会对风源管进行检查,防止焊接口断裂或管口堵塞,导致旋流干燥床底部积料。
4 结语
在PVC生产过程中,干燥系统的稳定运行至关重要,其决定着PVC树脂的挥发物含量与杂质粒子数。此次优化改造后,稳定了PVC树脂质量,为后期的装置优化提供了有力的依据。
[参考文献]
【相关文献】
[1] 杨胜义,黄艳丽.PVC树脂干燥系统的改进[J].聚氯乙烯, 2011,39(6):37-40.
[2] 赵国壁,朱桂香.PVC干燥粉料输送系统运行总结[J].聚氯乙烯, 2010,38(12):13-15.