連續精制提純特種塑料的過(guò)濾洗滌干燥機組

連續精制提純特種塑料的過(guò)濾洗滌干燥機組

產(chǎn)品概述

??目前國內高分子材料企業(yè)所生產(chǎn)的特種工程塑料的分子量、熱性能、力學(xué)性能等指標，較美國、日本所生產(chǎn)的樹(shù)脂已相差無(wú)幾。但在樹(shù)脂的純度方面，由于國內企業(yè)普遍使用水流沖洗、過(guò)濾的方式來(lái)除去樹(shù)脂的雜質(zhì)，因其工藝特性的限制，并不能全部解決樹(shù)脂純度不高的問(wèn)題，其樹(shù)脂成品依然存在雜質(zhì)偏高，樹(shù)脂白度不夠等問(wèn)題，其雜質(zhì)多為氯化物、催化劑殘留、聚合母液殘留、未wan全聚合物等。樹(shù)脂純度不高會(huì )影響下游企業(yè)使用樹(shù)脂注射成型、纖維紡絲的成品收率低、力學(xué)性能不佳、產(chǎn)品成色不合格等問(wèn)題。

??特種工程塑料聚合反應的產(chǎn)物經(jīng)固液分離后，濾餅的主要成分為合成樹(shù)脂及附著(zhù)在上面的NMP(溶劑)、NaCl(副產(chǎn)廢鹽)、極少量的低聚物等。為了獲得純凈的樹(shù)脂成品，一般采用精制提純處理，其工藝步驟如下：

??(1) 聚合物料漿固液分離：將聚合反應合成的料漿放入等壓放料罐內，降溫后放入高速離心機內，進(jìn)行第 一次固液分離，得到半成品樹(shù)脂；(物料轉移：放料罐→離心機，人工開(kāi)放式操作)

??(2) 溶劑純化去除低聚物：將固液分離得到的半成品樹(shù)脂轉移至純化釜內，加入溶劑，攪拌溶解低聚物；純化后的樹(shù)脂放入高速離心機內，進(jìn)行固液分離，得到純化后的樹(shù)脂半成品；(物料轉移：離心機→純化釜→離心機，人工開(kāi)放式操作)

??(3) 破碎：純化后的樹(shù)脂半成品放至破碎機內，破碎物料至50～60微米的粒徑且顆粒均勻的固體樹(shù)脂顆粒；(物料轉移：離心機→破碎機，人工開(kāi)放式操作)

??(4) 漂洗：破碎后的樹(shù)脂放至沉降槽內，加入純水，進(jìn)行沉降洗滌，洗滌時(shí)間2～4小時(shí)，漂洗出樹(shù)脂內的油相雜質(zhì)；(物料轉移：破碎機→沉降槽，人工開(kāi)放式操作)

??(5) 沖洗：漂洗完成后的樹(shù)脂，放入洗鹽機內，加入純水沖洗3～5小時(shí)，除去樹(shù)脂表面的雜質(zhì)；(物料轉移：沉降槽→離心機，人工開(kāi)放式操作)

??(6) 浸泡：沖洗完成后樹(shù)脂送至半成品料漿槽內，加入純水浸泡3～5小時(shí)，除去樹(shù)脂孔隙內的殘留雜質(zhì)；(物料轉移：離心機→洗滌槽，人工開(kāi)放式操作)

??(7) 離心機甩濾：浸泡完成后的半成品料漿放入高速離心機內，進(jìn)行固液分離，得到高純度的樹(shù)脂半成品；(物料轉移：洗滌槽→離心機，人工開(kāi)放式操作)

??(8) 低溫干燥：將固液分離得到的高純度的樹(shù)脂半成品，放于多臺雙錐真空干燥機，其真空度為-0.06～-0.09MPa，加熱為低壓蒸汽為3～5kg，干燥時(shí)間為90～200分鐘，得到高純度特種工程塑料成品。(物料轉移：離心機→多臺間歇式干燥機，人工開(kāi)放式操作)

現有特種工程塑料純化工藝流程有以下缺點(diǎn)：

??(1) 安全風(fēng)險高

使用離心機甩濾，由于離心機所處理含有溶劑聚合物料漿是易燃易爆的，這就易引起燃燒爆炸事故的發(fā)生。又因其轉速很高，如操作不慎或違章作業(yè)，與轉動(dòng)著(zhù)的離心機轉鼓內的物料接觸，將造成手指、手臂截斷事故。此外，由于種種原因引起的轉鼓破裂、轉鼓位移、人孔蓋板飛出等也會(huì )造成嚴重的人員傷亡事故。

??(2) 無(wú)法密閉生產(chǎn)，環(huán)境污染大

??甩濾、洗滌、粉碎、純化、干燥各個(gè)步驟之間需要轉料操作，自動(dòng)化水平低，每班操作需要人員較多，轉料操作時(shí)有溶劑、粉塵等職業(yè)病風(fēng)險，異物控制等質(zhì)量控制難點(diǎn)，管理難度大。濾餅洗滌效果差、人工操作勞動(dòng)強度大、物料轉移困難、物料容易受到設備傳動(dòng)部件及敞開(kāi)工作的環(huán)境影響和污染等嚴重缺陷。

??(3) 純化工藝繁瑣，穩定性較差

??特種工程塑料傳統提純工藝中使用脫水劑、聚合體系含有大量鹽分所帶來(lái)的環(huán)境不友好、洗脫困難，需要用大量的有機溶劑和去離子水進(jìn)行多次反復洗滌，才能達到較好的純化效果。因此工序復雜，質(zhì)量穩定性較差，且生產(chǎn)成本高。

??(4) 設備多、操作繁瑣，無(wú)法滿(mǎn)足工業(yè)大生產(chǎn)工藝要求

??過(guò)濾、洗滌以及干燥都是采用獨立的設備進(jìn)行加工，如離心機、洗滌槽、干燥機等，由于設備分散，生產(chǎn)過(guò)程不易控制，自動(dòng)化程度低，在取樣、化驗、加料、補料、溫度、壓力等方面若控制不當或人工操作，往往也會(huì )造成差錯與污染。反應、過(guò)濾、干燥這三個(gè)裝置間物料的輸送難度就更高，有時(shí)常常會(huì )由此而使整套裝置處于不能wan全正常操作或勞動(dòng)強度大，生產(chǎn)周期長(cháng)、能耗大、效率低影響產(chǎn)品質(zhì)量，無(wú)法滿(mǎn)足精細化工大生產(chǎn)工藝要求。

??(5) 占地面積大、設備投入高

??過(guò)濾、多次洗滌過(guò)濾、干燥等單元操作，這些單元操作通常由結晶罐、壓濾機或離心過(guò)濾機、洗滌槽以及干燥機等單元設備單獨運作，多種單元設備成一個(gè)長(cháng)流程的大裝置，設備間通過(guò)管道或其他方式輸送物料每個(gè)單元操作對應相應的單元設備，設備分散布置，使整個(gè)生產(chǎn)過(guò)程的廠(chǎng)房面積大幅度增加，同時(shí)也大大提高了設備的投資。

??目前新材料行業(yè)急需特種工程塑料連續化精制提純設備對上述問(wèn)題進(jìn)行改進(jìn)。無(wú)錫雙瑞研發(fā)的過(guò)濾洗滌干燥機組(zhuan 利號：ZL 202121331911.4)，解決了傳統的特種工程塑料精制提純步驟繁瑣效率低的問(wèn)題，從而提高物料過(guò)濾、洗滌、干燥機組的整體效率，保證生產(chǎn)的連續性，效率高，且能耗低、綠色環(huán)保，具有普適性，易于推廣。

工作原理

??連續精制提純特種塑料的過(guò)濾洗滌干燥機組，其特征在于：包括：過(guò)濾洗滌系統、干燥系統和尾氣循環(huán)系統，所述過(guò)濾洗滌系統與干燥系統相連，所述干燥系統通過(guò)管路與尾氣循環(huán)系統相連，所述過(guò)濾洗滌系統包括至少兩組過(guò)濾洗滌二合一設備。

??所述干燥系統包括盤(pán)式干燥機，所述盤(pán)式干燥機包括空心的圓柱形筒體，所述筒體下方右側開(kāi)設有進(jìn)風(fēng)口，所述尾氣循環(huán)系統包括：除塵器、冷凝器、溶劑回收罐和循環(huán)風(fēng)機，所述筒體上方還設有出風(fēng)口，所述循環(huán)風(fēng)機的出風(fēng)處通過(guò)管路與進(jìn)風(fēng)口相連, 本新型技術(shù)涉及物料過(guò)濾、洗滌、干燥領(lǐng)域，具體涉及一種連續精制提純特種塑料的過(guò)濾洗滌干燥機組。

技術(shù)優(yōu)點(diǎn)

??連續化過(guò)濾洗滌干燥機組可以在同一系統內進(jìn)行過(guò)濾、洗滌和干燥全過(guò)程連續密閉操作，自動(dòng)出料，與傳統工藝相比有以下優(yōu)點(diǎn)：

??(1) 生產(chǎn)系統流程全密閉

??從聚合物料漿固液分離開(kāi)始到干燥結束的全封閉生產(chǎn)流程，該套設備是一個(gè)全封閉運行的系統，生產(chǎn)流程更加符合滿(mǎn)足精細化工大生產(chǎn)工藝要求規范，消除了粉塵揮發(fā)因素，使異物污染得到控制、降低了安全環(huán)保風(fēng)險。

??(2) 安全有保障

??在溶劑純化除低聚物工藝中，使用過(guò)濾洗滌二合一替代離心機甩濾、洗滌槽，消除了離心機的安全風(fēng)險。過(guò)濾洗滌二合一在過(guò)濾中可以充氮氣保護，安全風(fēng)險極低。由于此生產(chǎn)系統全封閉運行，能wan全避免生產(chǎn)過(guò)程中溶劑對操作環(huán)境空氣的污染，同時(shí)能減少因與毒性物質(zhì)接觸而導致操作人員中毒事故的發(fā)生。在安全和職業(yè)健康呼聲日益高漲的如今，這一優(yōu)點(diǎn)更顯得重要。

??(3) 更加環(huán)保

??因為整個(gè)生產(chǎn)系統是全密閉系統的操作，因此物料和溶媒可以近乎100%的回收，避免因物料遺漏、遺留和溶劑揮發(fā)而引起的浪費，具有很大的經(jīng)濟效益，特別是處理物料和使用溶劑價(jià)值較高時(shí)更是如此。

??(4) 操作簡(jiǎn)單，自動(dòng)化程度高：各流程分階段進(jìn)行，安全措施齊全，操作人員經(jīng)過(guò)簡(jiǎn)單培訓，即可以完成操作，而且大大減輕了勞動(dòng)強度。

??(5) 產(chǎn)品質(zhì)量提高：由于此設備在洗滌操作時(shí)可以對濾餅進(jìn)行重新攪拌混懸，使濾餅中的雜質(zhì)可以得到非常che底的清洗，有利于提高產(chǎn)品質(zhì)量。

??(6) 清潔生產(chǎn)

??此過(guò)濾洗滌干燥機可密閉運行，并且裝配有粉塵捕集器，收集干燥后產(chǎn)生的粉塵，能滿(mǎn)足高潔凈度的生產(chǎn)操作要求?？奢p松實(shí)現在線(xiàn)清洗操作，較傳統設備相比可減少清洗時(shí)的溶劑揮發(fā)和安全風(fēng)險。

技術(shù)改進(jìn)

??(1) 過(guò)濾洗滌二合一外側設置加熱夾套，采用蒸汽加熱的方式進(jìn)行。特種工程塑料漿料放入二合一釜時(shí)，即開(kāi)始加熱，采用邊加熱，邊洗滌的方式進(jìn)行操作。加熱洗滌，能利于洗滌時(shí)將雜質(zhì)排出，減少洗滌次數和水洗時(shí)間，提高洗滌效率。

??(2) 過(guò)濾洗滌二合一的洗滌液出口設置在錐體底部。當洗滌液位下至釜底時(shí)，打開(kāi)減壓閥門(mén)，將釜內的洗滌液全部抽離，加快洗滌效率，提高產(chǎn)品品質(zhì)。

??(3) 過(guò)濾洗滌二合一的錐形過(guò)濾器采用分段式設計，通過(guò)閥門(mén)控制可實(shí)現多段獨立過(guò)濾、分段反吹洗，過(guò)濾出的洗滌液匯到總管排出，經(jīng)雙聯(lián)式濾袋過(guò)濾器預處理后流入暫存罐。

??(4) 暫存罐底部的高壓泵將洗滌液輸送的精密過(guò)濾器二次處理后，利用閥門(mén)控制兩路輸出；一路到三合一頂部的洗滌液進(jìn)口，對物料進(jìn)行初步洗滌提純(回用)；另一路接到洗滌液處理管道，進(jìn)入廢液處置工序，可實(shí)現節能節水的效果，降低生產(chǎn)成本，提高效益。

??(5) 過(guò)濾洗滌二合一用于對物料的反復多次洗滌是理想的設備。物料在機內壓干后，可在頂部洗滌液入口加入洗滌液, 然后通過(guò)空心軸和空心螺帶的攪拌，對濾餅進(jìn)行均勻再漿，再漿攪拌均勻后再把物料壓干。若洗滌一次不夠，可進(jìn)行多次洗滌，這時(shí)重復上述步驟多次即可，操作方便，勞動(dòng)強度極低。

??(6) 過(guò)濾洗滌二合一裝置結構簡(jiǎn)單，設計新穎，使用方便，通過(guò)離心泵和傳送管的設置，可實(shí)現特種工程塑料液料的循環(huán)洗滌，通過(guò)設置液位計，不僅能夠在加料時(shí)控制加入洗滌液的用量，防止容量過(guò)少達不到洗滌效果，還可在洗滌后監測特種工程塑料液料與雜質(zhì)溶液的分界面，避免雜質(zhì)與監測PVB液料的混合輸出。

??(7) 連續化過(guò)濾洗滌干燥機滿(mǎn)足高分子材料工業(yè)化大生產(chǎn)的工藝要求，配置多臺過(guò)濾洗滌二合一交替間歇精制提純特種工程塑料，全流程自動(dòng)化控制，密閉操作，可實(shí)現連續化工作。

??(8) 閉路循環(huán)盤(pán)式干燥機立式安裝，保溫完善，熱源和廢熱利用率高。蒸發(fā)每公斤水僅需1.1～1.4kg蒸氣，能耗為熱風(fēng)干燥機的30%左右，所需動(dòng)力僅為熱風(fēng)干燥機的10%左右，經(jīng)濟可行；

??(9) 閉路循環(huán)盤(pán)式干燥機各層料盤(pán)溫度可控，達到規定的溫度分布。干燥冷卻并用，干燥能力強，更適應與對濕度環(huán)境影響的易吸潮物料。

??(10) 閉路循環(huán)盤(pán)式干燥機含有少量低聚物的熱濕氣進(jìn)入冷凝器，將氣體中的溶媒和水氣冷凝(溶媒回收率為95％以上)，既可以回收溶媒，又可以冷凝除濕干燥氣體循環(huán)利用?；厥盏娜苊娇梢栽俅窝h(huán)使用，可以節約成本，同時(shí)不會(huì )造成尾氣排放對環(huán)境污染。