槳葉干燥技術在聚乙烯醇生產中的應用
行業(yè)動態(tài)
聚乙烯醇（PVA）是一種重要的有機化工原料，廣泛應用于乳液、涂料、粘合劑及纖維助劑等領域。聚乙烯醇干燥是該產品的一道關鍵工序，直接影響產品質量。聚乙烯醇主要揮發(fā)分是甲醇和醋酸甲酯，屬易燃易爆、有毒性物質，對干燥安全性要求高，且產品牌號多達30種，各種牌號產品之間物性差距較大，干燥時極易結塊、粘壁。山西三維集團股份有限公司經過多方調研，決定采用聚乙烯醇槳葉兩級干燥工藝，經過近一年的使用，效果較理想。
1 聚乙烯醇干燥現狀及存在的問題
聚乙烯醇常規(guī)干燥工藝中普遍采用耙式干燥機，主要存在如下問題：
（1）設備體積龐大，傳熱效率低。國內常見聚乙烯醇干基處理量為1t/h的耙式干燥機保溫后直徑在2.8m，長度達25～30m。設備僅靠夾套筒壁傳熱，內壁板厚20mm，傳熱系數較小，傳熱效果較差，特別是在內壁粘料后，傳熱效率更低。
（2）存在干燥死角、粘壁嚴重。在干燥機內部測溫點、軸承座和端板處粑子無法刮到的地方形成干燥死區(qū)。另外，由于設備筒體較長，筒體同心度不好保證，粑子與筒壁的間隙不均勻（10～20mm），有些物料無法刮起，長期運行就會結疤，粘結在壁面上，通常運行一月多就需要清理內部皮料，否則就會在產品中夾雜黃點物料，影響產品質量。
（3）清理困難，故障率高。干燥機內的粑子和軸承座影響人在內部清理，每次清理都需要停車一天左右，且降溫和升溫也很慢，造成停車時間較長，直接影響產品的產量。干燥機的粑子靠連接臂與軸連接，連接螺栓經過運行振動和溫度的變化經常松動，粑子就會刮壁，造成粑子和連接臂的彎曲，這時必須停車處理；內部的兩處軸承無法在運行中加油，運行時軸承缺油，軸承損壞頻繁；軸承處的主軸一般分為三大段和三小段，小段實心軸與大段空心軸之間依靠平鍵連接，當刮壁和粑子損壞時，經常造成平鍵過載，出現鍵的剪切損壞。頻繁的開停車對連續(xù)生產影響很大，不僅造成物料的消耗增加，而且增加出現不合格品的幾率，副品增多，給工藝操作帶來難度和麻煩，影響了聚乙烯醇產品的質量。
2 聚乙烯醇槳葉兩級干燥技術
2.1 工藝流程
來自壓榨機的濕聚乙烯醇顆粒與外返料系統(tǒng)輸送來的干燥聚乙烯醇顆?；旌线M入一級槳葉干燥機，干燥機熱軸和槳葉片中空，內部通有蒸汽，物料隨熱軸的轉動逐漸向出料端移動，同時接受熱軸和槳葉傳遞的熱量，物料溫度升高，濕分汽化。一級干燥機是聚乙烯醇干燥的主要干燥單元，其干燥量占干燥總量的70%。
一級干燥完后，物料進入二級干燥，通過熱軸與槳葉的間接傳熱，物料中的濕分繼續(xù)蒸發(fā)，直至干燥合格后通過干燥機溢流堰離開干燥系統(tǒng)進入振動篩篩選，大顆粒和團聚的產品從廢品口排出，符合要求的聚乙烯醇干燥顆粒大部分排出進行包裝，部分合格產品通過返回系統(tǒng)再返回干燥系統(tǒng)。二級干燥蒸發(fā)的揮發(fā)分通過一級干燥機下料口進入一級干燥機，與一級干燥的揮發(fā)分混合，再依靠減壓和抽吸系統(tǒng)產生的負壓從一級干燥機抽出進入冷凝回收系統(tǒng)。
2.2 槳葉干燥機結構
聚乙烯醇干燥工藝系統(tǒng)中的主機設備為槳葉干燥機，它是一種熱傳導型干燥設備，由熱軸、機身、端板、上蓋及傳動系統(tǒng)等組成。干燥機的換熱面主要是兩根熱軸、楔形葉片和加工有蜂窩夾套的殼體，其中熱軸上的楔形葉片是主要的加熱面，換熱面積占總換熱面積的70%以上。
3 應用情況
3.1 生產情況
聚乙烯醇槳葉兩級干燥系統(tǒng)投產已經一年多，設備整體運行平穩(wěn)，各項指標達到產品要求。
3.2 出現的問題及解決方法
在開車初期，當聚乙烯醇更換品種時，隨著溫度的調整，干燥機出現振動，發(fā)生的振動是有規(guī)律性的，整個干燥軸發(fā)生上下跳動，經過測聽判斷發(fā)生的振動源在設備內部。設備降溫停車后開蓋檢查，發(fā)現設備內部皮料結塊嚴重，槳葉上有10mm左右皮料層，下壁有10mm左右的皮料，經過高溫和摩擦，皮料已經塑化，非常堅硬，清理十分困難，軸的振動是由皮料層將軸墊起引起的。
針對上述問題，采取以下解決措施：
（1）在系統(tǒng)投料之前，先加入干燥后的成品物料，開啟返料系統(tǒng)，使干燥物料填充在干燥機內，防止直接加入干燥機的過濕物料在干燥機中無法自清，造成干燥機粘壁。
（2）在系統(tǒng)投料后，調整返料量為合適比例，保證進一級槳葉干燥機的聚乙烯醇物料平均濕含量低于粘點。
（3）針對干燥不同牌號的聚乙烯醇濕物料，適當調整干燥機內物料溫度。
（4）干燥機內維持一定料位可提高物料間的相互摩擦，配合槳葉干燥機槳葉片的擠壓，干燥設備的自清理作用大大加強，可有效避免長時間粘結形成黃料，從而保證產品質量，延長設備清理周期。
（5）干燥系統(tǒng)停車時，應維持返料系統(tǒng)繼續(xù)工作，停止進料裝置，干燥產品實行全返料，同時系統(tǒng)降溫，系統(tǒng)溫度低于60℃時全線停車，干燥機內不進行清料，開車時直接帶料啟動。
4 結束語
聚乙烯醇槳葉兩級干燥系統(tǒng)使用一年來，各項干燥技術指標均達到產品質量指標，性能優(yōu)于原耙式干燥機。通過工藝摸索和調節(jié)，解決了聚乙烯醇干燥過程中結疤清理困難的難題，確保了產品的質量，該技術值得在聚乙烯醇生產中推廣應用。
