一种聚四氟乙烯分散树脂颗粒湿料干燥系统的制作方法

文档序号:14408263阅读:288来源:国知局

本实用新型涉及一种干燥系统,尤其的,涉及一种聚合反应后聚四氟乙烯分散树脂颗粒湿料干燥系统,属于干燥设备技术领域。



背景技术:

聚四氟乙烯(PTFE)是一种高分子化合物,具有优异的耐高低温性能和化学稳定性,以及耐腐蚀、高电绝缘性、高阻燃低导热等性能。通常的聚四氟乙烯制品是以聚四氟乙烯悬浮树脂粉未或分散树脂颗粒制成;其中,聚四氟乙烯分散树脂颗粒,是由单体四氟乙烯(TFE)在添加有分散剂、乳化剂、引发剂的水中聚合而成,其聚合温度为40-80℃、压强为0.3-2.6MPa,如此制得的聚四氟乙烯分散树脂颗粒为含水湿料,其含水率为40-60%。而根据HG/T3028-1999指出:合格的聚四氟乙烯分散树脂颗粒含水率应降低到0.04%以下,如此才能保证其制品质量基本合格,聚四氟乙烯含水率越低越好,进一步的将含水率降低到0.02%,甚至更低,将表现出优异的性能。

聚四氟乙烯具有较高密度,约为2.13-2.23g/cm3,但聚四氟乙烯分散树脂颗粒的体积密度很低,约为475±100g/L,平均粒径约为475±150μm,如此小颗粒松散堆积形成的堆积体导热能力远低于聚四氟乙烯制品,故可将聚四氟乙烯分散树脂颗粒视为热的不良导体。而且,聚四氟乙烯分散树脂颗粒易压缩、易结块、不耐剪切力而易纤维化,以及其高电绝缘性易产生静电,而吸附空气中的粉尘;而压缩、结块、纤维化、粉尘污染,都会降低聚四氟乙烯分散树脂颗粒质量,使其制品强度降低、表面光滑度降低及色泽发生变化等。此外,聚四氟乙烯分散树脂颗粒的介电常数为2.1,介电损耗因数为3x10-4,吸收微波的能力极低,不会在微波的作用下发热。由于聚四氟乙烯分散树脂颗粒具有上述特性,在对其湿料进行烘干时,现有常规干燥方式都存在干燥速度慢、干燥周期长和能耗高等问题,以及由于使用外来空气而造成产品污染,甚至出现结块、纤维化而影响成品质量等问题难以得到有效应用。



技术实现要素:

本实用新型旨在克服现有技术不足,而提出了一种聚四氟乙烯分散树脂颗粒湿料干燥系统。在本实用新型中,通过干燥装置、除杂装置、低温风冷装置和密闭包装装置经网带输送装置连接的设置,组成一个隧道式连续处理的循环输送环路,有序、有效的完成聚四氟乙烯分散颗粒湿料上料、微波干燥、微波过热蒸汽干燥及除杂、冷却及密闭包装工序,适用于大规模工业化生产。

为了实现上述技术目的,提出如下的技术方案:

一种聚四氟乙烯分散树脂颗粒湿料干燥系统,包括干燥装置、除杂装置、低温风冷装置和密闭包装装置,干燥装置、除杂装置、低温风冷装置和密闭包装装置依次通过网带输送装置连接,网带输送装置包括传动辊和输送网带,传动辊带动输送网带运动,且输送网带依次穿过干燥装置、除杂装置、低温风冷装置和密闭包装装置而形成循环输送环路;

所述干燥装置工位前侧设有系统进料段,系统进料段设置在输送网带上,且系统进料段的工位上方设有进料输送装置,进料输送装置为干燥系统连续输入初始物料;

所述低温风冷装置工位后侧设有系统出料段,系统出料段设置在输送网带上,且系统出料段连接密闭包装装置,密闭包装装置接收系统输出的干燥物料。

进一步的,干燥装置包括干燥装置本体以及设置在干燥装置本体两侧的微波漏能抑制器Ⅰ和垂直档气板Ⅰ,干燥装置本体上连接有微波发生器,干燥装置本体上端设有蒸汽排口;干燥装置本体包括金属壳体,金属壳体包括不锈钢或铝材质,金属壳体可防止微波泄露。

进一步的,除杂装置包括除杂装置本体以及设置在除杂装置本体两侧的微波漏能抑制器Ⅱ和垂直档气板Ⅱ,除杂装置本体上连有微波发生器;除杂装置本体内设有网孔板,网孔板包括网孔板Ⅰ和网孔板Ⅱ,网孔板Ⅰ设置在除杂装置本体顶部,网孔板Ⅱ设置在除杂装置本体底部;除杂装置本体上端设有出风罩,出风罩上设有蒸汽出口,除杂装置本体下端设有进风罩,进风罩上设有蒸汽进口;除杂装置本体包括金属壳体,金属壳体包括不锈钢或铝材质,金属壳体可防止微波泄露。

进一步的,所述除杂装置连有过热蒸汽循环装置,过热蒸汽循环装置一端与蒸汽出口连接,另一端与蒸汽进口连接;所述过热蒸汽循环装置包括蒸汽净化装置、蒸汽循环风机和蒸汽过热炉,蒸汽净化装置、蒸汽循环风机和蒸汽过热炉依次通过蒸汽输送管连接,且除杂装置与蒸汽净化装置、蒸汽循环风机和蒸汽过热炉通过蒸汽输送管形成蒸汽循环闭路。

进一步的,所述蒸汽循环风机和蒸汽过热炉之间设有三通Ⅰ和三通Ⅱ,三通Ⅰ和三通Ⅱ均设置在蒸汽输送管上,且三通Ⅰ连有排气阀,三通Ⅱ连有充气阀。

进一步的,所述低温风冷装置包括低温风冷装置本体以及设置在低温风冷装置本体两侧的垂直档气板Ⅲ,低温风冷装置本体上端设有出风口,下端设有进风口。

进一步的,所述低温风冷装置连有冷空气循环装置,冷空气循环装置一端与出风口连接,另一端与进风口连接;所述冷空气循环装置包括空气净化装置、空气循环风机和空气冷却装置,空气净化装置、空气循环风机和空气冷却装置依次通过空气输送管连接,且低温风冷装置与空气净化装置、空气循环风机和空气冷却装置通过空气输送管形成冷空气循环闭路。

进一步的,所述密闭包装装置包括全封闭性的外壳,外壳能有效防止包装装置内部与外界发生气体交换,而密闭包装装置具有称量、包装的功能。

进一步的,所述输送网带为聚四氟乙烯玻纤材质。

采用本实用新型,带来的有益技术效果为:

1)在本实用新型中,通过干燥装置、除杂装置、低温风冷装置和密闭包装装置经网带输送装置连接,组成一个隧道式连续处理的循环输送环路,有序、有效的完成聚四氟乙烯分散颗粒湿料上料、微波干燥、微波过热蒸汽干燥及除杂、冷却及密闭包装工序,聚四氟乙烯分散颗粒湿料干燥周期短,干燥系统效率高,易于自动反馈,易控制,适用于大规模工业化生产;

2)在本实用新型中,网带输送装置包括传动辊和输送网带,传动辊带动输送网带传动,输送网带一方面输送物料,另一方面使过热蒸汽循环装置和冷空气循环装置中分别循环的高温过热蒸汽和干冷空气从下往上扩散而穿过输送网带,完成对物料的加热和冷却;

3)在本实用新型中,干燥装置工位前侧设有系统进料段,系统进料段设置在输送网带上,且系统进料段的工位上方设有进料输送装置,进料输送装置为干燥系统连续输入初始物料;低温风冷装置工位后侧设有系统出料段,系统出料段设置在输送网带上,且系统出料段连接密闭包装装置,密闭包装装置接收系统输出的干燥物料,系统进料段及系统出料段的设置,使得干燥工艺有序进行,实现干燥工艺的可控性,增加干燥工艺的稳定性;

4)在本实用新型的干燥装置中,微波发生器产生微波,在微波的作用下,聚四氟乙烯分散颗粒湿料中的水分气化为水蒸气,而不断产生的水蒸气受到垂直档气板Ⅰ的限制,而不会从干燥装置两侧溢出,蒸汽在干燥装置中形成微正压,并从蒸汽排口自然溢出,这种无动力及无其它气体参与的排气流速低、流量小,不会对物料造成挤压和剪切,也不会出现由空气带入粉尘而污染物料的现象;微波漏能抑制器Ⅰ抑制微波泄露,增加干燥环境的稳定性;干燥装置本体包括金属壳体,金属壳体包括不锈钢或铝材质,金属壳体可防止微波泄露;

5)在本实用新型的除杂装置中,微波发生器产生微波,过热蒸汽循环装置将蒸汽加工为高温过热蒸汽,在微波和高温过热蒸汽的作用下,物料产生的水蒸气和含杂质的蒸汽在蒸汽循环风机牵引作用下,一起进入出风罩中,再依次经过蒸汽净化装置净化,将含杂质的蒸汽冷却和除杂,再通过蒸汽输送管输送至蒸汽过热炉,洁净蒸汽被加热为高温过热蒸汽,高温过热蒸汽通过蒸汽进口进入到进风罩内,再通过网孔板Ⅱ扩散到除杂装置内,对物料进行加热;对高温过热蒸汽进行流速控制,使得高温过热蒸汽流速低,所产生的风压小,而不会对物料产生较大的机械力,且高温过热蒸汽作用方向与重力方向相反,能有效减小物料之间的挤压和剪切,可有效避免物料出现结块化和纤维化。同时,使用蒸汽循环装置实现能源循环利用,能有效节约成本,水蒸气通过蒸汽净化装置净化、冷却,除去聚合反应中残余添加物蒸气后,蒸汽温度仍较高,不会冷凝,避免汽化潜热被浪费,在经过蒸汽过热炉加热时,升温所需的能耗相对低;

6)本实用新型的除杂装置中,在除杂装置在开始运行前,需经过三通Ⅱ及充气阀向过热蒸汽循环装置充入洁净过热蒸汽,供微波干燥、微波过热蒸汽干燥及除杂使用。由于物料中的水分持续汽化,会使干燥除杂装置及过热蒸汽循环装置中的蒸汽出现增量,可通过三通Ⅰ及排气阀将增量蒸汽排出,维持循环系统稳定,此外,由于蒸汽在排出前已被蒸汽净化装置净化,不含有害环境污染物,可直接排放或作它用;

7)本实用新型的低温风冷装置中,在干冷空气的作用下,对物料进行冷却,经过出风口排出的空气进入到冷空气循环装置内,在冷空气循环装置内,被排出的空气受到空气循环风机牵引作用,通过空气净化装置被过滤,再经过空气输送管输送至空气冷却装置,进行冷却、除水后,得到干冷空气,干冷空气通过进风口进入到低温风冷装置中,经过输送网带而扩散到物料中,对物料进行冷却,同时干冷空气被加热,后通过出风口被排出,完成一次循环。在低温风冷装置中,通过控制干冷空气流速,使得干冷空气流速低,使其自下向上扩散,所产生的风压小,而不会对物料产生较大的机械力,且干冷空气作用方向与重力方向相反,能有效减小物料Ⅱ颗粒之间的挤压和剪切,可有效避免物料出现结块化和纤维化。同时,使用冷空气循环装置实现能源循环利用,能有效节约成本,被排出空气通过空气净化装置被净化、冷却,保持循环空气洁净,而不会污染物料;

8)在本实用新型密闭包装装置中,物料被冷却后,物料温度较低,再在空气湿度较高的情况下,物料表面易发生冷凝水现象,因此在后续的包装装置中采用全密封外壳,完成包装,可防止物料干燥成品含水率受影响;

9)在本实用新型中,输送网带为聚四氟乙烯玻纤材质的设置,聚四氟乙烯玻纤材质耐高温、耐低温、耐腐蚀、高润滑、不粘附、无毒害及摩擦系数极低等特点,进而提高聚四氟乙烯分散颗粒湿料干燥工艺的稳定性和高效性。

附图说明

图1为本实用新型结构示意图

图中,1、干燥装置,101、干燥装置本体,102、微波漏能抑制器Ⅰ,103、垂直档气板Ⅰ,104、蒸汽排口,2、除杂装置,201、除杂装置本体,202、微波漏能抑制器Ⅱ,203、垂直档气板Ⅱ,204、网孔板Ⅰ,205、网孔板Ⅱ,3、低温风冷装置,301、低温风冷装置本体,302、垂直档气板Ⅲ,303、出风口,304、进风口,4、密闭包装装置,5、网带输送装置,501、传动辊,502、输送网带,6、系统进料段,7、进料输送装置,8、系统出料段,9、微波发生器,10、出风罩,11、蒸汽出口,12、进风罩,13、蒸汽进口,14、过热蒸汽循环装置,1401、蒸汽净化装置,1402、蒸汽循环风机,1403、蒸汽过热炉,1404、蒸汽输送管,1405、三通Ⅰ,1406、三通Ⅱ,15、排气阀,16、充气阀,17、冷空气循环装置,1701、空气净化装置,1702、空气循环风机,1703、空气冷却装置,1704、空气输送管。

具体实施方式

下面通过对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅是本实用新型的一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例,都属于本实用新型保护的范围。

实施例1

一种聚四氟乙烯分散树脂颗粒湿料干燥系统,包括干燥装置1、除杂装置2、低温风冷装置3和密闭包装装置4,干燥装置1、除杂装置2、低温风冷装置3和密闭包装装置4依次通过网带输送装置5连接,网带输送装置5包括传动辊501和输送网带502,传动辊501带动输送网带502运动,且输送网带502依次穿过干燥装置1、除杂装置2、低温风冷装置3和密闭包装装置4而形成循环输送环路;所述干燥装置1工位前侧设有系统进料段6,系统进料段6设置在输送网带502上,且系统进料段6的工位上方设有进料输送装置7,进料输送装置7为干燥系统连续输入初始物料;所述低温风冷装置工位后侧设有系统出料段8,系统出料段8设置在输送网带502上,且系统出料段8连接密闭包装装置4,密闭包装装置4接收系统输出的干燥物料。

实施例2

一种聚四氟乙烯分散树脂颗粒湿料干燥系统,包括干燥装置1、除杂装置2、低温风冷装置3和密闭包装装置4,干燥装置1、除杂装置2、低温风冷装置3和密闭包装装置4依次通过网带输送装置5连接,网带输送装置5包括传动辊501和输送网带502,传动辊501带动输送网带502运动,且输送网带502依次穿过干燥装置1、除杂装置2、低温风冷装置3和密闭包装装置4而形成循环输送环路;所述干燥装置1工位前侧设有系统进料段6,系统进料段6设置在输送网带502上,且系统进料段6的工位上方设有进料输送装置7,进料输送装置7为干燥系统连续输入初始物料;所述低温风冷装置工位后侧设有系统出料段8,系统出料段8设置在输送网带502上,且系统出料段8连接密闭包装装置4,密闭包装装置4接收系统输出的干燥物料。

干燥装置1包括干燥装置本体101以及设置在干燥装置本体101两侧的微波漏能抑制器Ⅰ102和垂直档气板Ⅰ103,干燥装置本体101上连接有微波发生器9,干燥装置本体101上端设有蒸汽排口104;干燥装置本体101包括金属壳体,金属壳体包括不锈钢或铝材质,金属壳体可防止微波泄露。

除杂装置2包括除杂装置本体201以及设置在除杂装置本体201两侧的微波漏能抑制器Ⅱ202和垂直档气板Ⅱ203,除杂装置本体201上连有微波发生器9;除杂装置本体201内设有网孔板,网孔板包括网孔板Ⅰ204和网孔板Ⅱ205,网孔板Ⅰ204设置在除杂装置本体201顶部,网孔板Ⅱ205设置在除杂装置本体201底部;除杂装置本体201上端设有出风罩10,出风罩10上设有蒸汽出口11,除杂装置本体201下端设有进风罩12,进风罩12上设有蒸汽进口13;除杂装置本体201包括金属壳体,金属壳体包括不锈钢或铝材质,金属壳体可防止微波泄露。

所述低温风冷装置3包括低温风冷装置本体301以及设置在低温风冷装置本体301两侧的垂直档气板Ⅲ302,低温风冷装置本体301上端设有出风口303,下端设有进风口304。

所述密闭包装装置4包括全封闭性的外壳,外壳能有效防止包装装置内部与外界发生气体交换,而密闭包装装置4具有称量、包装的功能。

实施例3

一种聚四氟乙烯分散树脂颗粒湿料干燥系统,包括干燥装置1、除杂装置2、低温风冷装置3和密闭包装装置4,干燥装置1、除杂装置2、低温风冷装置3和密闭包装装置4依次通过网带输送装置5连接,网带输送装置5包括传动辊501和输送网带502,传动辊501带动输送网带502运动,且输送网带502依次穿过干燥装置1、除杂装置2、低温风冷装置3和密闭包装装置4而形成循环输送环路;所述干燥装置1工位前侧设有系统进料段6,系统进料段6设置在输送网带502上,且系统进料段6的工位上方设有进料输送装置7,进料输送装置7为干燥系统连续输入初始物料;所述低温风冷装置工位后侧设有系统出料段8,系统出料段8设置在输送网带502上,且系统出料段8连接密闭包装装置4,密闭包装装置4接收系统输出的干燥物料。

干燥装置1包括干燥装置本体101以及设置在干燥装置本体101两侧的微波漏能抑制器Ⅰ102和垂直档气板Ⅰ103,干燥装置本体101上连接有微波发生器9,干燥装置本体101上端设有蒸汽排口104;干燥装置本体101包括金属壳体,金属壳体包括不锈钢或铝材质,金属壳体可防止微波泄露。

除杂装置2包括除杂装置本体201以及设置在除杂装置本体201两侧的微波漏能抑制器Ⅱ202和垂直档气板Ⅱ203,除杂装置本体201上连有微波发生器9;除杂装置本体201内设有网孔板,网孔板包括网孔板Ⅰ204和网孔板Ⅱ205,网孔板Ⅰ204设置在除杂装置本体201顶部,网孔板Ⅱ205设置在除杂装置本体201底部;除杂装置本体201上端设有出风罩10,出风罩10上设有蒸汽出口11,除杂装置本体201下端设有进风罩12,进风罩12上设有蒸汽进口13;除杂装置本体201包括金属壳体,金属壳体包括不锈钢或铝材质,金属壳体可防止微波泄露。

除杂装置2连有过热蒸汽循环装置14,过热蒸汽循环装置14一端与蒸汽出口11连接,另一端与蒸汽进口13连接;所述过热蒸汽循环装置14包括蒸汽净化装置1401、蒸汽循环风机1402和蒸汽过热炉1403,蒸汽净化装置1401、蒸汽循环风机1402和蒸汽过热炉1403依次通过蒸汽输送管1404连接,且除杂装置与蒸汽净化装置1401、蒸汽循环风机1402和蒸汽过热炉1403通过蒸汽输送管1404形成蒸汽循环闭路。

低温风冷装置3包括低温风冷装置本体301以及设置在低温风冷装置本体301两侧的垂直档气板Ⅲ302,低温风冷装置本体301上端设有出风口303,下端设有进风口304。

低温风冷装置3连有冷空气循环装置17,冷空气循环装置17一端与出风口303连接,另一端与进风口304连接;所述冷空气循环装置17包括空气净化装置1701、空气循环风机1702和空气冷却装置1703,空气净化装置1701、空气循环风机1702和空气冷却装置1703依次通过空气输送管1704连接,且低温风冷装置与空气净化装置1701、空气循环风机1702和空气冷却装置1703通过空气输送管1704形成冷空气循环闭路。

密闭包装装置4包括全封闭性的外壳,外壳能有效防止包装装置内部与外界发生气体交换,而密闭包装装置4具有称量、包装的功能。

实施例4

如图1所示:一种聚四氟乙烯分散树脂颗粒湿料干燥系统,包括干燥装置1、除杂装置2、低温风冷装置3和密闭包装装置4,干燥装置1、除杂装置2、低温风冷装置3和密闭包装装置4依次通过网带输送装置5连接,网带输送装置5包括传动辊501和输送网带502,传动辊501带动输送网带502运动,且输送网带502依次穿过干燥装置1、除杂装置2、低温风冷装置3和密闭包装装置4而形成循环输送环路;所述干燥装置1工位前侧设有系统进料段6,系统进料段6设置在输送网带502上,且系统进料段6的工位上方设有进料输送装置7,进料输送装置7为干燥系统连续输入初始物料;所述低温风冷装置工位后侧设有系统出料段8,系统出料段8设置在输送网带502上,且系统出料段8连接密闭包装装置4,密闭包装装置4接收系统输出的干燥物料。

干燥装置1包括干燥装置本体101以及设置在干燥装置本体101两侧的微波漏能抑制器Ⅰ102和垂直档气板Ⅰ103,干燥装置本体101上连接有微波发生器9,干燥装置本体101上端设有蒸汽排口104;干燥装置本体101包括金属壳体,金属壳体包括不锈钢或铝材质,金属壳体可防止微波泄露。

除杂装置2包括除杂装置本体201以及设置在除杂装置本体201两侧的微波漏能抑制器Ⅱ202和垂直档气板Ⅱ203,除杂装置本体201上连有微波发生器9;除杂装置本体201内设有网孔板,网孔板包括网孔板Ⅰ204和网孔板Ⅱ205,网孔板Ⅰ204设置在除杂装置本体201顶部,网孔板Ⅱ205设置在除杂装置本体201底部;除杂装置本体201上端设有出风罩10,出风罩10上设有蒸汽出口11,除杂装置本体201下端设有进风罩12,进风罩12上设有蒸汽进口13;除杂装置本体201包括金属壳体,金属壳体包括不锈钢或铝材质,金属壳体可防止微波泄露。

除杂装置2连有过热蒸汽循环装置14,过热蒸汽循环装置14一端与蒸汽出口11连接,另一端与蒸汽进口13连接;所述过热蒸汽循环装置14包括蒸汽净化装置1401、蒸汽循环风机1402和蒸汽过热炉1403,蒸汽净化装置1401、蒸汽循环风机1402和蒸汽过热炉1403依次通过蒸汽输送管1404连接,且除杂装置与蒸汽净化装置1401、蒸汽循环风机1402和蒸汽过热炉1403通过蒸汽输送管1404形成蒸汽循环闭路。

蒸汽循环风机1402和蒸汽过热炉1403之间设有三通Ⅰ1405和三通Ⅱ1406,三通Ⅰ1405和三通Ⅱ1406均设置在蒸汽输送管1404上,且三通Ⅰ1405连有排气阀15,三通Ⅱ1406连有充气阀16。

所述低温风冷装置3包括低温风冷装置本体301以及设置在低温风冷装置本体301两侧的垂直档气板Ⅲ302,低温风冷装置本体301上端设有出风口303,下端设有进风口304。

低温风冷装置3连有冷空气循环装置17,冷空气循环装置17一端与出风口303连接,另一端与进风口304连接;所述冷空气循环装置17包括空气净化装置1701、空气循环风机1702和空气冷却装置1703,空气净化装置1701、空气循环风机1702和空气冷却装置1703依次通过空气输送管1704连接,且低温风冷装置与空气净化装置1701、空气循环风机1702和空气冷却装置1703通过空气输送管1704形成冷空气循环闭路。

密闭包装装置4包括全封闭性的外壳,外壳能有效防止包装装置内部与外界发生气体交换,而密闭包装装置4具有称量、包装的功能。

输送网带502为聚四氟乙烯玻纤材质。

实施例5

在实施例4的基础上,以聚四氟乙烯分散树脂颗粒湿料为原料,进行干燥工艺,得出聚四氟乙烯分散树脂颗粒成品含水量为0.02%以下,杂质去除率为99.5%以上,干燥周期为25-65min。

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