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改善PVC干燥系统提高产品质量

2010-09-07周文渊梁寅祥

中国氯碱 2010年8期
关键词:喉管风量

周文渊,梁寅祥

(陕西金泰氯碱化工有限公司,陕西米脂718100)

改善PVC干燥系统提高产品质量

周文渊,梁寅祥

(陕西金泰氯碱化工有限公司,陕西米脂718100)

介绍了PVC干燥系统的设备、工艺改造情况。通过改造,减少了落底料,提高了产品合格率。关键词:PVC干燥系统;喉管;过滤窗面积;风机叶轮;风量

干燥系统设备与工艺参数控制是PVC树脂生产后处理工序中非常重要的一环,该系统正常与否,不仅影响生产,也对PVC树脂质量有重大影响。陕西金泰氯碱化工有限公司PVC树脂装置规模为年产10万t,自2005年开车至2007年5月,由于干燥系统设备及工艺控制上的问题,干燥气流塔塔底落料多,产品杂质粒子数超标,产品优等品和一级品率一直较低,废品量大,次品多,此后通过对一些设备的结构和工艺控制逐步改进,干燥系统生产正常,产品质量明显改善,气流塔底落料显著减少。

1 干燥系统改造前的设备及工艺状况

1.1 系统改造前的设备及工艺流程

改造前的工艺流程示意图见图1。

由聚合工序来的PVC树脂浆料经离心机分离母液后,含水20%的PVC树脂由螺旋输送机将物料送入气流干燥塔的下面喉管部。加热器将鼓风机吹入的空气加热到100~150℃后,热空气将喉管部的树脂吹向气流塔上部。在此过程中,湿树脂被加热到100℃左右,迅速蒸发出大部分水后含水量降至2%左右,再经旋风分离器分离,树脂通过螺旋加料器,与来自鼓风机经由加热器加热至80℃左右的热空气接触,从旋流干燥床下部切线方向吹入螺旋通道,在螺旋挡板作用下盘旋而上,进一步降速干燥,脱除树脂中的水分。旋流干燥床顶部出口的树脂为含水量小于0.3%的合格PVC树脂,再经旋风分离器与热空气分离、由加料器送入振动筛过筛后由气流输送去自动包装。

1.2 改造前系统存在问题及分析

干燥系统运行以来,由于设备结构等方面的问题,长期运行不理想,造成气流干燥塔底落料多,产品质量不稳定,设备停车频繁,影响正常生产和经济效益。

1.2.1 旋流干燥床出口气体对气流干燥塔的影响

本工艺原设计为旋流干燥床排出热空气在气流干燥塔A处并入气流干燥塔,其目的是综合利用旋流干燥床排出的热空气的热量以节约能源,但实际节能效果并不明显。本系统气流塔在A部的直径为Ø1 200mm,旋流床进气流塔管口直径为Ø570mm,气流塔鼓风机的最大风量是40 000m3/h,旋流床鼓风机的最大风量是20 000m3/h,即气流塔A部空塔气速是9.83m/s,旋流床进口气速是21.78m/s,这2股气流成90°角相交,首先造成上升气流与物料的扰动,其次降低了物料向上的动能,不仅影响干燥效果,且造成物料在塔中停留时间长,未打碎的较大团块料下落塔底。

1.2.2 气流塔鼓风机风量不足的影响

本系统气流干燥塔鼓风机设计风量为最大41 000m3/h,在考虑设备运行效率后为40 000m3/h,这样在气流塔B部(直径为800mm)最大气速为22.13m/s,由于螺旋输送器对树脂的挤压形成团块,气速低不易打碎的部分物料,在重力作用下形成塔底落料,再经过塔底高温的烘烤,成为大量的粉红色废品,对产品质量造成严重影响。

1.2.3 气流干燥塔喉管B部位结构的影响

本气流干燥塔喉管B部位原设计直径为Ø800mm的直管,通过计算,此位置的上升气速只有22.13m/s,在年产PVC树脂10万t、干燥脱水离心机电流负荷160 A、扭力30~40 kg的情况下,将产生大量的落底料,2套气流干燥塔隔日清理,每次都有50 kg左右的废料,频繁停车,费工费力,影响产量和质量。

1.2.4 干燥风机房面积和空间的影响

本干燥系统风机房原设计面积和空间较小,2套干燥装置的4台大型离心风机放在一起同时工作,只有2个共10m2可进空气的过滤窗口,风机吸气量严重不足,造成风机效率低下。

2 干燥系统改造后的状况

2.1 气流塔A部位

从上述已知,A部位由旋流床过来的气流,因与气流干燥塔中气流相互冲突,对气流塔平稳运行影响较大,且因旋流床出口二次气流温度较低,热利用不大。改造后,将此处断开,封闭旋流床到气流塔在A处的通道,使旋流床的热气流直接排空,消除对气流干燥塔的干扰,使其上升气流和物料运行状况得到改善。

2.2 气流塔鼓风机

针对气流塔原风机风量小的缺陷,在少投入,充分发挥现有设备的前提下,经原风机生产厂家论证后,对风机叶轮进行改造。原风机叶轮叶片为直板形状,风量为34 000~41 000m3/h,改造后,叶片为弧形状态,增大吸排风强度,风量最小为42 000m3/h,比原来提高了2.4%以上,有效地改减少了塔底的落料。

2.3 气流干燥塔喉管B部

经论证计算,在进料管下方加一段进一步向内收缩的弧形管,喉部直径为Ø580mm,在风量为42 000m3/h时,上升气速最小为44.2m/s。通过改进,可使结团的湿物料吹散并完全可将物料吹到气流塔顶部,从而改善了干燥效果,减少塔底落料。

2.4 风机房

由于原风机房空间较小,机房内严重负压,根本达不到正常吸气量,造成风机效率低下。为此,在保持原机房框架结构不变的情况下,扩大进空气的过滤窗口面积至30m2左右,基本上满足了风机正常吸气要求,改善了风机工作状况。

3 改造效果

改造前,因清理气流干燥塔底料,每天有1个塔要停车一次,每次停开耗时40min,清理出废料约50 kg,而且因部分塔底烤焦料带入成品中,造成杂质超标,一等品以上产品只有90%,其中优等品率只50%,全年出废品树脂量约15 t,按年生产10万t树脂计,次品占总产量的0.8%,约800 t。

改造后,干燥系统清理停车显著减少,平稳运行周期平均为15天左右,每次清理出废料20 kg左右,全年产生废料约0.5 t,一等品以上产品达98%,其中优等品率达78%,次品约占总产量0.05%,约50 t。按吨合格PVC树脂7 000元,次品降200元计,设备改造加工费合计7.5万元,全年直接增收17.65万元。再加上少停车,公用系统增效降耗等,可年增经济效益20万元。

Im prove PVC drying system and productsquality

ZHOUWen-yuan,LIANGYin-xiang
(Shanxi JintaiChlor-alkaliCo.,Ltd.,Mizhi718100,China)

The innovation status of equipment and process of PVC drying system were put forward.After innovation,fallingmaterialswere reduced,and the acceptance rate ofproductswere improved.

PVCdyring system;tube;filtrationwindow area;blower;airquantity

book=16,ebook=147

TQ325.3

B

1009-1785(2010)08-0016-02

2010-04-26

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