关键词：ＰＶＣ；杂质粒子数；干燥；改造
引言
介绍PVC干燥系统采取的改造措施。这些措施包括重新设计风管、增设气流导向板、优化工艺控制。改造后，提高了装置产能和PVC树脂的优级品率，解决了干燥塔底积料问题。
1干燥工艺流程
PVC浆料(含固质量分数30%左右)经汽提工序脱除大部分残留氯乙烯单体，从离心槽泵出后，一部分回流，一部分进入离心机脱除大部分水分，形成的滤饼(含水质量分数20%～22%)经破碎机破碎后进入干燥床一床。外界空气经空气吸入筒、过滤器(过滤掉空气中的灰尘、水汽等杂质)后进入主风机，再经散热片加热后进入风室。风室上部的分布板上均匀密布有大量的风帽，每个风帽下部均设有进风孔，热空气从风帽底部边缘与分布板间隙均匀吹入干燥床，保证了床内物料充分混合，且床内各点没有死角。干燥床A、B两面各有8组散热片，前4组散热片通入低压蒸汽(＜0．1MPa)和少量热水，第5组散热片既可通入低压蒸汽(＜0．1MPa)又可通入热水，后3组散热片通入热水，维持干燥床内温度。引风机经八级旋风分离器引出干燥床内空气，维持床内微负压(－0．6～－0．4kPa)，保证沸腾的物料与热空气实现充分的传热、传质。床内的湿热空气夹带PVC树脂经八级旋风分离器分离，湿热空气经尾气洗涤塔排放，PVC树脂则回到干燥床。干燥床二床下料口处装有一定高度的溢流堰板，被充分干燥的PVC树脂达到一定高度后，经溢流堰板进入一次输送管线，在一次输送风机作用下，经六级旋风分离器分离，进入成品筛，筛出少量塑化片、异物等杂质，成品筛下料口处装有加湿器，以消除静电。物料经二次输送管线输送至料仓，包装为成品入库。整个系统采用微负压操作，能耗低、产量高、易操作。
2干燥工艺比较
2.1旋流干燥床
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。
2.2内热式沸腾床干燥系统
随着国内PVC市场的升温，各企业相对竞争力的提高。一些大规模的PVC陆续建设，内热式沸腾床的优势也逐渐的显现出来。内热式沸腾床具有产能比较大，干燥系统结构紧凑，床板采用风帽，沸腾效果良好。虽然设备一次性投资较大，但能耗低。该床“死角”较少，不易死床。开车初期，无须人工铺床，有自动排床系统，冲洗方便等特点。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆内热床结合热风、低压蒸汽、热水为传热介质，充分利用热源，蒸汽消耗与前两者干燥工艺有大幅度下降。与传统的旋风及旋流干燥系统相比较，内热沸腾床的工艺技术比较先进。而前者全程采用气固并流操作，操作后期温度差和湿度差越来越小，降低了干燥过程的推动力。蒸气单耗较高。物料停留时间较短，对于国内大部分厂家脱VCM技术较差的企业树脂残单有一定的影响。且旋风和旋流在干燥过程中需要风量非常大，电耗较高。在10万吨/年的中小型生产线比较容易解决，但是开发能力大的生产线，沸腾床要占据优势。
3干燥系统出现的问题及改造措施
3.1风机运行中出现的问题及解决方案
风机为空气和粉料的输送提供动力，维持干燥床内部压力。风机属于大功率耗电设备，其输出功率并不随着生产负荷的变化而改变，一般通过改变进口风门的开度来调节，风门的开度一般控制在60%～70%，使很大一部分能量消耗在节流中。风机运转过程中振动较大，易造成外壳震裂、叶轮偏心、轴承室轴承损坏等；另外，经常调节风板阀会造成风门拉杆、定位销损坏，由于湿热空气对碳钢叶轮有腐蚀，会造成长时间高负荷运转的风机叶轮报废。干燥工序采用离心风机，传动方式为D式，电动机与风机采用联轴器连接传动。为提高风机生产效率、减少能耗，干燥风机负载驱动系统均采用变频控制，变频调速设备在电源与电动机之间串联连接。变频调速器能调节电动机转速，根据干燥床顶部压力变化(－1．5～－0．5kPa)瞬间调节风量，既避免了手动调节造成的时间滞后，又控制了风压，改变了风机的转速，减少了振动。变频调速器的引入不但降低了能耗，而且减少了维护工作量。叶轮采用304不锈钢材质，以避免电化学及化学反应腐蚀。此外，为减少、抵消管道传递给风机的振动，在风机进出口增加软连接，软连接采用压滤工序拆下的旧滤布，经裁剪加工固定在风机进口法兰与管道法兰之间，既能抵消振动，又能实现废物再利用。
3.2PVC树脂水含量波动较大
干燥工艺中PVC树脂水含量指标较低，静电大，不利于输送。另外，干燥床二床热水阀门原始设置为两位阀，通过向干燥床二床散热片内通入热水(90～95℃)以提高床温，在实际生产中受批次间出料间隔、汽提塔运行状况及蒸汽压力波动等因素影响，导致干燥床二床温度波动较大。以上因素造成PVC树脂水含量波动较大。若树脂水含量过低，会产生静电，导致成品筛处带料，包装袋漫料，严重影响生产系统的稳定运行，也不利于下游客户的加工；若树脂水含量过高，则影响产品质量。技术人员综合考虑各种因素，采取以下解决措施:①对水油比及复合分散剂的配比进行了调整，使PVC树脂颗粒形态更加规整，粒度分布更加集中。②将干燥床二床热水两位阀改为调节阀，并将该调节阀与干燥床二床温度联锁控制，稳定了干燥床二床温度，优化了产品质量，更减轻了操作人员的劳动强度，提高了劳动效率。③在成品筛下料管上部安装了PVC水分在线监测仪，并将数据上传至DCS，实现了PVC树脂水含量的在线实时监控，主控人员根据PVC树脂水含量及时调整干燥床温度，将树脂水含量控制在最佳范围。同时，在允许范围内适当提高PVC树脂水含量，间接提高了PVC产量，增加了效益。
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
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论文作者: 高怡然
论文发表刊物:《工程管理前沿》2020年4期
论文发表时间:2020/4/14
标签：干燥论文; 树脂论文; 风机论文; 散热片论文; 含量论文; 内热论文; 系统论文; 《工程管理前沿》2020年4期论文;