連續(xù)精制提純特種塑料的過濾洗滌干燥機組

產(chǎn)品概述

??目前國內(nèi)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、力學性能等指標，較美國、日本所生產(chǎn)的樹脂已相差無幾。但在樹脂的純度方面，由于國內(nèi)企業(yè)普遍使用水流沖洗、過濾的方式來除去樹脂的雜質(zhì)，因其工藝特性的限制，并不能全部解決樹脂純度不高的問題，其樹脂成品依然存在雜質(zhì)偏高，樹脂白度不夠等問題，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。樹脂純度不高會影響下游企業(yè)使用樹脂注射成型、纖維紡絲的成品收率低、力學性能不佳、產(chǎn)品成色不合格等問題。

??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脂及附著在上面的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(nèi)，降溫后放入高速離心機內(nèi)，進行第 一次固液分離，得到半成品樹脂；(物料轉(zhuǎn)移：放料罐→離心機，人工開放式操作)

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

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

??(4) 漂洗：破碎后的樹脂放至沉降槽內(nèi)，加入純水，進行沉降洗滌，洗滌時間2～4小時，漂洗出樹脂內(nèi)的油相雜質(zhì)；(物料轉(zhuǎn)移：破碎機→沉降槽，人工開放式操作)

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

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

??(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(nèi)，進行固液分離，得到高純度的樹脂半成品；(物料轉(zhuǎn)移：洗滌槽→離心機，人工開放式操作)

??(8) 低溫干燥：將固液分離得到的高純度的樹脂半成品，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，干燥時間為90～200分鐘，得到高純度特種工程塑料成品。(物料轉(zhuǎn)移：離心機→多臺間歇式干燥機，人工開放式操作)

現(xiàn)有特種工程塑料純化工藝流程有以下缺點：

??(1) 安全風險高

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(zhuǎn)速很高，如操作不慎或違章作業(yè)，與轉(zhuǎn)動著的離心機轉(zhuǎn)鼓內(nèi)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(zhuǎn)鼓破裂、轉(zhuǎn)鼓位移、人孔蓋板飛出等也會造成嚴重的人員傷亡事故。

??(2) 無法密閉生產(chǎn)，環(huán)境污染大

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

??(3) 純化工藝繁瑣，穩(wěn)定性較差

??特種工程塑料傳統(tǒng)提純工藝中使用脫水劑、聚合體系含有大量鹽分所帶來的環(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(wěn)定性較差，且生產(chǎn)成本高。

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

??過濾、洗滌以及干燥都是采用獨立的設備進行加工，如離心機、洗滌槽、干燥機等，由于設備分散，生產(chǎn)過程不易控制，自動化程度低，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，往往也會造成差錯與污染。反應、過濾、干燥這三個裝置間物料的輸送難度就更高，有時常常會由此而使整套裝置處于不能wan全正常操作或勞動強度大，生產(chǎn)周期長、能耗大、效率低影響產(chǎn)品質(zhì)量，無法滿足精細化工大生產(chǎn)工藝要求。

??(5) 占地面積大、設備投入高

??過濾、多次洗滌過濾、干燥等單元操作，這些單元操作通常由結(jié)晶罐、壓濾機或離心過濾機、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長流程的大裝置，設備間通過管道或其他方式輸送物料每個單元操作對應相應的單元設備，設備分散布置，使整個生產(chǎn)過程的廠房面積大幅度增加，同時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(xù)化精制提純設備對上述問題進行改進。無錫雙瑞研發(fā)的過濾洗滌干燥機組(zhuan 利號：ZL 202121331911.4)，解決了傳統(tǒng)的特種工程塑料精制提純步驟繁瑣效率低的問題，從而提高物料過濾、洗滌、干燥機組的整體效率，保證生產(chǎn)的連續(xù)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(xù)精制提純特種塑料的過濾洗滌干燥機組，其特征在于：包括：過濾洗滌系統(tǒng)、干燥系統(tǒng)和尾氣循環(huán)系統(tǒng)，所述過濾洗滌系統(tǒng)與干燥系統(tǒng)相連，所述干燥系統(tǒng)通過管路與尾氣循環(huán)系統(tǒng)相連，所述過濾洗滌系統(tǒng)包括至少兩組過濾洗滌二合一設備。

??所述干燥系統(tǒng)包括盤式干燥機，所述盤式干燥機包括空心的圓柱形筒體，所述筒體下方右側(cè)開設有進風口，所述尾氣循環(huán)系統(tǒng)包括：除塵器、冷凝器、溶劑回收罐和循環(huán)風機，所述筒體上方還設有出風口，所述循環(huán)風機的出風處通過管路與進風口相連, 本新型技術涉及物料過濾、洗滌、干燥領域，具體涉及一種連續(xù)精制提純特種塑料的過濾洗滌干燥機組。

技術優(yōu)點

??連續(xù)化過濾洗滌干燥機組可以在同一系統(tǒng)內(nèi)進行過濾、洗滌和干燥全過程連續(xù)密閉操作，自動出料，與傳統(tǒng)工藝相比有以下優(yōu)點：

??(1) 生產(chǎn)系統(tǒng)流程全密閉

??從聚合物料漿固液分離開始到干燥結(jié)束的全封閉生產(chǎn)流程，該套設備是一個全封閉運行的系統(tǒng)，生產(chǎn)流程更加符合滿足精細化工大生產(chǎn)工藝要求規(guī)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)保風險。

??(2) 安全有保障

??在溶劑純化除低聚物工藝中，使用過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險。過濾洗滌二合一在過濾中可以充氮氣保護，安全風險極低。由于此生產(chǎn)系統(tǒng)全封閉運行，能wan全避免生產(chǎn)過程中溶劑對操作環(huán)境空氣的污染，同時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)點更顯得重要。

??(3) 更加環(huán)保

??因為整個生產(chǎn)系統(tǒng)是全密閉系統(tǒng)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值較高時更是如此。

??(4) 操作簡單，自動化程度高：各流程分階段進行，安全措施齊全，操作人員經(jīng)過簡單培訓，即可以完成操作，而且大大減輕了勞動強度。

??(5) 產(chǎn)品質(zhì)量提高：由于此設備在洗滌操作時可以對濾餅進行重新攪拌混懸，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，能滿足高潔凈度的生產(chǎn)操作要求。可輕松實現(xiàn)在線清洗操作，較傳統(tǒng)設備相比可減少清洗時的溶劑揮發(fā)和安全風險。

技術改進

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

??(2) 過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，打開減壓閥門，將釜內(nèi)的洗滌液全部抽離，加快洗滌效率，提高產(chǎn)品品質(zhì)。

??(3) 過濾洗滌二合一的錐形過濾器采用分段式設計，通過閥門控制可實現(xiàn)多段獨立過濾、分段反吹洗，過濾出的洗滌液匯到總管排出，經(jīng)雙聯(lián)式濾袋過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濾器二次處理后，利用閥門控制兩路輸出；一路到三合一頂部的洗滌液進口，對物料進行初步洗滌提純(回用)；另一路接到洗滌液處理管道，進入廢液處置工序，可實現(xiàn)節(jié)能節(jié)水的效果，降低生產(chǎn)成本，提高效益。

??(5) 過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(nèi)壓干后，可在頂部洗滌液入口加入洗滌液, 然后通過空心軸和空心螺帶的攪拌，對濾餅進行均勻再漿，再漿攪拌均勻后再把物料壓干。若洗滌一次不夠，可進行多次洗滌，這時重復上述步驟多次即可，操作方便，勞動強度極低。

??(6) 過濾洗滌二合一裝置結(jié)構(gòu)簡單，設計新穎，使用方便，通過離心泵和傳送管的設置，可實現(xiàn)特種工程塑料液料的循環(huán)洗滌，通過設置液位計，不僅能夠在加料時控制加入洗滌液的用量，防止容量過少達不到洗滌效果，還可在洗滌后監(jiān)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(jiān)測PVB液料的混合輸出。

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

??(8) 閉路循環(huán)盤式干燥機立式安裝，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，能耗為熱風干燥機的30%左右，所需動力僅為熱風干燥機的10%左右，經(jīng)濟可行；

??(9) 閉路循環(huán)盤式干燥機各層料盤溫度可控，達到規(guī)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)盤式干燥機含有少量低聚物的熱濕氣進入冷凝器，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。回收的溶媒可以再次循環(huán)使用，可以節(jié)約成本，同時不會造成尾氣排放對環(huán)境污染。