专利名称：生产聚乙烯醇粒料的分流式脱除溶剂与干燥产品的方法
技术领域：
本发明涉及一种生产聚乙烯醇粒料的分流式脱除溶剂与干燥产品的方法，本方法适用于各种聚合度的聚乙烯醇生产中醇解切片后各种粒度的产品干燥和溶剂回收。
现有生产聚乙烯醇粒料脱除溶剂与干燥产品的方法主要有圆筒内搅拌式或回转圆筒式干燥机两类。每小时生产能力为750公斤(干料)的圆筒内搅拌式干燥机外圆直径3m、内圆直径2.3m、全长30m，蒸汽夹套加热，内部有贯穿全长并精确校直的中心轴其上安装18级共52块搅拌叶，叶片外缘与圆筒内壁的间隙为10mm。圆筒安装倾斜度为1/300。使用氮气为干燥机的保护性气氛。醇解后切片并经压榨脱湿的物料粒度不大于7mm，溶剂含量最大为79％(wt％)，进入圆筒内搅拌式干燥机后物料主要依靠内搅拌向出口端输送，同时从圆筒内壁面向物料供热使溶剂汽化、物料干燥。该方法有效加热面仅为圆筒内壁面与物料接触的部位(约占圆筒内壁面积的1/3)，依靠固体接触传热因此传热速率较低，物料在干燥机内停留时间较长(1.5～2.5小时)。而且物料在加热部位又受到搅拌叶片的挤压与摩擦，由此产生加热面被物料粘结和物料粉化，生产聚合度或醇解度较低、粒料强度与韧性较差的品种时尤为严重，生产中需要频繁停车清扫。
现有生产聚乙烯醇粒料脱除溶剂与干燥产品的回转圆筒式干燥机与上述圆筒内搅拌式干燥机的工作原理基本相同，只是将内搅拌送料改为圆筒回转送料、圆筒内壁面蒸汽夹套供热改为圆筒内蒸汽盘管供热。该方法对物料粉化有所改善。
本发明公开一种用于生产聚乙烯醇粒料切片后脱除高含量溶剂并干燥产品的方法，其主要技术特点是根据溶剂与聚乙烯醇切片的结合形态与浓度，首先采用离心分离使溶剂机械分流收集，然后在分区操作的振动流化床中以加热的氮气为流化介质进行溶剂汽化和产品干燥，并按氮气中溶剂的浓度进行分流、交叉配气循环使用，从而实现连续化、全封闭的溶剂回收与产品干燥。本发明目的是改进聚乙烯醇粒料的生产工艺，通过颗粒与流体直接接触强化传热传质提高装置生产强度，同时避免聚乙烯醇粒料与固体壁面的粘结、摩擦和粉化。本发明方法生产的聚乙烯醇粒料粒度均匀，无粉料。
本发明的主要发明思想是根据溶剂与聚乙烯醇切片的结合形态与浓度，把连续的全过程区分为机械分离、溶剂汽化和产品干燥三个阶段，不同的阶段分别以最为有利的推动力方式分离溶剂和干燥产品。
本发明的主要特点是结合分离溶剂和干燥产品最为有利的推动力方式使聚乙烯醇切片颗粒物料在机械或不同的流化介质的作用下连续流动。在流动过程中按聚乙烯醇粒料切片中溶剂含量而逐步实现直接的机械分离或相变分离。溶剂收集也是按照其被分离后的形态或在流化介质中浓度的高低予以分流，以最为有利的收集方式予以收集。
本发明的技术要点是首先用分离因数为2000～3500的锥篮式离心机使从切片机来的聚乙烯醇颗粒物料中所含溶剂的至少1/3到1/2被直接机械分流同时将颗粒物料送入振动流化床的汽化区。颗粒物料被温度110～200℃、分布板流速为1.0～2.0m/s、相对湿度为20～50％的氮气流化加热至颗粒温度55～70℃，溶剂汽化至颗粒物料含湿10～20％(wt％)后进入振动流化床的产品干燥区。颗粒物料被温度90～110℃、相对湿度10～30％、分布板流速为1.0～1.5m/s的氮气流化并进一步加热至颗粒温度85～105℃，颗粒物料被干燥至含湿2～8％(wt％)后进入成品处理包装工序。离开振动流化床汽化区的70～80℃高溶剂含量的氮气通过平衡室调节相对湿度并被加热至180～220℃后，与振动流化床产品干燥区出口的80～110℃的直接循环的低溶剂含量氮气交差配气，以满足热量与质量平衡。部分低溶剂含量氮气排空并补充等量新鲜氮气以确保系统中氧气含量低于规定值。混合气体在5mmH2O的微负压下进入振动流化床。全部流程如附
图1。
与现有的圆筒内搅拌式或回转圆筒式干燥技术相比，本发明方法物料与固体壁面接触不受机械挤压和摩擦、不受壁面加热而又有更高的容积传热传质速率，从而避免了产品粉化与粘壁同时缩短了物料停留时间，产品粒度更均匀且提高了设备的连续运转周期，并可以很方便地调整操作参数以适应不同牌号产品的要求。本发明装置更紧凑与现有的圆筒内搅拌式或回转圆筒式干燥机相比能够降低设备投资至少1/2。
下面结合附图1给出本发明的实施例，并通过实施例对本发明做进一步的详细描述。
实施例1聚乙烯醇粒料(某厂牌号1799)的干燥1．来自切片机的聚乙烯醇颗粒物料3825kg/h，粒度≤7mm，含溶剂约70％(wt％)，温度约40～45℃，进入分离因数为2100的锥篮式离心机7使多于1/3溶剂被直接离心分离后聚乙烯醇颗粒物料进入振动流化床1的汽化区。
2．聚乙烯醇颗粒物料在总容积约2.5m3的振动流化床1中被通过加热器5后分流而来的180℃混合气体流化，颗粒物料被加热至约70℃，所含大部分溶剂被汽化随流化气体离开床层。颗粒物料自动进入振动流化床2。
3．聚乙烯醇颗粒物料在总容积约3.5m3的振动流化床2中被通过加热器5后分流而来、并与通风机4送来的循环气相混合的100℃混合气体流化，颗粒物料被加热至约95℃、含湿量降至所要求的5％(wt％)后进入成品处理包装工序。
4．振动流化床1出口气体温度约60～70℃，在平衡室6中调节相对湿度至20～50％后被通风机3抽送到加热器5，与补充的新鲜氮气一并被加热至180℃，按一定比例分流到振动流化床1和2。
5．振动流化床2出口气体温度约80℃，按一定比例抽气分流或由循环通风机4抽送到与通过加热器5补充来的180℃气体混合，进入振动流化床2。
6．如图1所示的本实施例生产能力约为1150kg/h聚乙烯醇颗粒产品，动力消耗约60kw，加热蒸汽消耗约1000kg/h，氮气消耗约20Nm3/h。
实施例2聚乙烯醇粒料(某厂牌号0588)的干燥1．来自切片机的聚乙烯醇颗粒物料3500kg/h，粒度≤5mm，含溶剂约79％(wt％)，温度约40～45℃，进入分离因数为3500的锥篮式离心机7使多于1/2溶剂被直接离心分离后聚乙烯醇颗粒物料进入振动流化床1的汽化区。
2．聚乙烯醇颗粒物料在总容积约2.5m3的振动流化床1中被通过加热器5后分流而来的200℃混合气体流化，颗粒物料被加热至约70℃，所含大部分溶剂被汽化随流化气体离开床层。颗粒物料自动进入振动流化床2。
3．聚乙烯醇颗粒物料在总容积约3.5m3的振动流化床2中被通过加热器5后分流而来、并与通风机4送来的循环气相混合的95～100℃混合气体流化，颗粒物料被加热至约95℃、含湿量降至所要求的3％(wt％)后进入成品处理包装工序。
4．振动流化床1出口气体温度约60～70℃，在平衡室6中调节相对湿度至15～45％后被通风机3抽送到加热器5，与补充的新鲜氮气一并被加热至200℃，按一定比例分流到振动流化床1和2。
5．振动流化床2出口气体温度约80℃，按一定比例抽气分流或由循环通风机4抽送到与通过加热器5补充来的200℃气体混合，进入振动流化床2。
6．如图1所示的本实施例生产能力约为750kg/h聚乙烯醇颗粒产品，动力消耗约60kw，加热蒸汽消耗约1500kg/h，氮气消耗约20Nm3/h。
权利要求
1．一种聚乙烯醇粒料连续生产工艺切片后脱除高含量溶剂并干燥产品的方法，本方法适用于各种聚合度的聚乙烯醇生产中醇解切片后各种粒度产品的干燥和溶剂回收。其特征是根据溶剂与聚乙烯醇切片的结合形态与浓度，先用离心分离使溶剂机械分流收集，然后在分区操作的振动流化床中以加热的氮气为流化介质进行溶剂汽化和产品干燥，按氮气中溶剂的浓度分流、交叉配气循环使用，从而实现连续化、全封闭的溶剂回收与产品干燥。
2．根据权利要求1所述的脱除聚乙烯醇切片粒料中高含量溶剂并干燥产品的方法，其特征是实现聚乙烯醇切片粒料连续输送、离心分离并收集溶剂的全封闭在线锥篮式离心机结构。
3．根据权利要求1所述的脱除聚乙烯醇切片粒料中高含量溶剂并干燥产品的方法，其特征是按照聚乙烯醇切片粒料溶剂含量和产品挥发分要求对振动流化床分区并在分区操作的振动流化床中以加热的氮气为流化介质进行溶剂汽化和产品干燥的方法。
4．根据权利要求1和3所述的脱除、收集聚乙烯醇切片粒料中高含量溶剂并干燥产品的方法，其特征是对离开振动流化床的高溶剂含量的氮气分流、加热与直接循环和交叉配气的平衡方法。
全文摘要
一种用于聚乙烯醇粒料连续生产工艺切片后脱除高含量溶剂并干燥产品的方法,其主要技术特点是根据溶剂与聚乙烯醇切片的结合形态与浓度,首先采用离心分离使溶剂机械分流收集,然后在分区操作的振动流化床中以加热的氮气为流化介质进行溶剂汽化和产品干燥,按氮气中溶剂的浓度分流、交叉配气循环使用,从而实现连续化、全封闭的溶剂回收与产品干燥。与现在使用的圆筒内搅拌式或回转圆筒式干燥技术相比,本发明的装置更紧凑且物料与固体壁面接触不受机械挤压和摩擦、不受壁面加热而又有更高的容积传热传质速率,从而避免了产品粉化与粘壁同时缩短了物料停留时间,产品粒度更均匀且提高了设备的连续运转周期,并可以很方便地调整操作参数以适应不同牌号产品的要求。
文档编号C08J3/12GK1303881SQ0011260
公开日2001年7月18日 申请日期2000年1月7日 优先权日2000年1月7日
发明者朱家骅, 夏素兰 申请人:四川大学