可降解塑料的降解干燥工艺及系统的制作方法

1.本发明涉及一种降解干燥工艺及系统，特别涉及一种可降解塑料的降解干燥工艺及系统，本发明的降解干燥工艺及系统适用于可降解塑料及其他需要真空高温降解的技术领域。


背景技术：

2.随着对环境要求的日渐提高，出现了越来越多的可降解塑料，同时对可降解塑料处理工作的压力也日渐增大。目前国内对于可降解塑料的处理只有小型不连续的真空耙式设备，这种真空耙式设备的处理量较低，处理效率差。因此，开发一种连续真空的大处理量塑料降解工艺成为市场和企业的重要需求。


技术实现要素：

3.为克服现有技术不足，本发明的目的在于提供一种可降解塑料的降解干燥工艺及系统。该可降解塑料的降解干燥工艺及系统在真空状态下利用耙式干燥机将物料中的溶剂蒸发，得到符合要求的干燥物料，本发明的可降解塑料的降解干燥工艺及系统适用于可降解塑料(例如聚乙交酯pga)及其他需要真空高温降解的技术领域。
4.为达上述目的，本发明提供一种可降解塑料的降解干燥工艺，该可降解塑料的降解干燥工艺包括以下步骤：
5.步骤s1：来自上游的物料输入给料单元，给料单元中的刮料板将物料均匀输入干燥机内；
6.步骤s2：物料在干燥机内与通有加热介质的搅拌轴、叶片充分接触并干燥，物料中的湿分被不断蒸发，物料从干燥机的入口向出口方向运动；
7.步骤s3：干燥后的物料从干燥机的出料口进入一级下料密封仓并通过一级旋转阀进入二级下料密封仓，再经二级旋转阀后进入下游气力输送入口；
8.步骤s4：干燥尾气经尾气处理单元净化，冷却后的尾气及少量溶剂排出进入后续处理系统。
9.在一实施例中，给料单元输入干燥机的物料的给料量进行可调，给料单元包括进料缓冲仓以及进料密封仓，进料缓冲仓的底部与进料密封仓的顶部连接，来自上游的物料依次通过进料缓冲仓以及进料密封仓，随后物料均匀定量输入干燥机。
10.在一实施例中，进料缓冲仓的顶部设有雷达料位计，用于实时监测进料缓冲仓内部的料位高度；进料缓冲仓的底部设有刮料板和球阀，当进料缓冲仓内部的料位达到高报时，球阀的开度调为100％；当进料缓冲仓内部的料位达到低报时，球阀的开度调为0％。
11.在一实施例中，进料密封仓的顶部设有雷达料位计，用于实时监测进料密封仓内部的料位高度；进料密封仓的底部设有刮料板、螺旋输送机和靶子，当进料密封仓内部的料位达到高报时，球阀的开度调为100％；当进料密封仓内部的料位达到低报时，球阀的开度调为0％；螺旋输送机和靶子用于保证进料密封仓均匀出料。
12.在一实施例中，二级下料密封仓的顶部还连接有辅助真空泵，用于保证干燥机内的真空度，一级下料密封仓和二级下料密封仓的的出口还设有球阀。
13.在一实施例中，一级下料密封仓和二级下料密封仓上设有高高、高、低、低低料位报警，用于观察料位信号，模拟料位曲线，通过控制转阀开度保持物料均匀出料；一级下料密封仓和二级下料密封仓的顶部还设有平衡线与一级下料密封仓和二级下料密封仓的底部的球阀连接，用于保证一级下料密封仓和二级下料密封仓正常出料。
14.在一实施例中，尾气处理单元用于回收干燥尾气带出的粉尘并净化尾气，同时回收溶剂；尾气处理单元包括布袋除尘器以及真空泵组，从干燥机尾部排出的载气、溶剂蒸汽及粉尘被真空泵组抽吸到布袋除尘器内进行气固分离，净化后的载气、溶剂蒸汽经真空泵组引至干燥尾气溶剂回收单元。
15.在一实施例中，干燥尾气溶剂回收单元用于对物料干燥出来的溶剂进行回收，包括布袋除尘器以及真空泵组，干燥尾气溶剂回收单元将物料干燥生产线从布袋除尘器排出的尾气汇合后送入真空泵组对尾气中的溶剂进行冷凝，冷凝后的溶剂送入工厂溶剂回收系统，洗涤干净的载气经真空泵后进入工厂尾气处理单元。
16.在一实施例中，干燥机及二级下料密封仓还连接有真空泵和布袋除尘器，用于保证干燥机真空度。
17.本发明还提供一种可降解塑料的降解干燥系统，该可降解塑料的降解干燥系统包括给料单元、干燥单元、尾气处理单元以及出料仓单元。
18.给料单元包括进料缓冲仓以及进料密封仓，进料密封仓的顶部与进料缓冲仓的底部连接；进料缓冲仓的顶部设有雷达料位计，底部设有刮料板，进料缓冲仓底部的出口还设有球阀；进料密封仓的顶部设有雷达料位计，底部设有刮料板、螺旋输送机和靶子，进料密封仓底部的出口还设有球阀。
19.干燥单元包括干燥机，干燥机的顶部与进料密封仓的底部连接，干燥机具有双搅拌轴和叶片，搅拌轴和叶片的内部为中空结构并填充有加热介质。
20.尾气处理单元与干燥单元连接，包括布袋除尘器与真空泵组。
21.出料仓单元包括一级下料密封仓和二级下料密封仓，一级下料密封仓的顶部与干燥机的底部连接，二级下料密封仓的顶部与一级下料密封仓的底部连接，一级下料密封仓与二级下料密封仓之间设有一级旋转阀，二级下料密封仓与下游气力输送入口之间设有二级旋转阀；二级下料密封仓的顶部还设有布袋除尘器。
22.相较于现有技术，本发明具有以下优点：
23.本发明的给料单元的关键设备是刮板的料仓，螺旋输送机、料仓、料仓出口球阀、含刮板的螺旋输送机及其出口球阀等；干燥单元的关键设备是干燥机；出料仓单元的关键设备行星卸料阀，球阀，料仓等；尾气处理单元的关键设备是真空泵组；辅助抽真空系统的关键设备是真空泵，布袋除尘器等，因此，本发明的优点主要表现如下几个方面：
24.(1)适应性强、应用广：混合式干燥机几乎对不同性质、不同状态物料都能适应，特别适应于易燃易爆、易高温氧化有触变性物料和浆状、粘稠状、膏状物料的干燥。
25.(2)产品质量稳定：混合式干燥机在干燥过程中，耙齿不断正反转动，使物料得到最大限度搅拌、混合，改善了物料传热状态，避免物料过热，且物料中湿份容易蒸发。
26.(3)密封性能好，真空度高：合理的结构设计和大端板整体加工工艺，保证了静密
封的密封效果；合理的轴端密封结构及密封材料选用，保证了动密封的密封效果。
27.(4)技术先进：独特的介质流体通道，可确保介质流体不会短路，无死区，强化了介质流体与物料间的传热，热效率利用率高；多种调速技术(可根据用户要求选用变频、电磁、机械无级变速)，空心轴管转速调节方便。
附图说明
28.图1为本发明的可降解塑料的降解干燥工艺的一实施例的工艺流程图。
29.图2为本发明的进料缓冲仓的刮料板的一实施例的结构示意图。
30.图3为本发明的进料密封仓的刮料板的一实施例的结构示意图。
31.图4为本发明的干燥机的一实施例的俯视图。
32.图5为本发明的干燥机的一实施例的正视图。
33.其中，附图标记：
34.进料缓冲仓1
35.进料密封仓2
36.螺旋输送机3
37.干燥机布袋除尘器4-1、4-2、4-3、4-4、4-5
38.干燥机5
39.一级下料密封仓6
40.二级下料密封仓7
41.辅助真空泵8、9辅助真空泵10、11增压风机12、13进料缓冲仓的刮料板
①
42.进料密封仓的刮料板
②
43.轴承箱
③
44.壳体101
45.端盖1011
46.真空气室1012
47.填料密封1013
48.鞍座1014
49.第一搅拌系统102进料轴1021
50.进料刮刀1022
51.桨叶1023
52.耙齿1024非金属刮板1025
53.第二搅拌系统103出料轴1031
54.出料刮刀1032
55.传动系统104
56.大链轮1041
57.轴承1042
58.进料口105出料口106
具体实施方式
59.下面将结合附图对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然本发明所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有付出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
60.本发明的可降解塑料的降解干燥工艺，主要包括以下步骤：
61.步骤s1：来自上游的物料输入给料单元，给料单元中的刮料板将物料均匀输入干燥机内；
62.步骤s2：物料在干燥机内与通有加热介质的搅拌轴、叶片充分接触并干燥，物料中的湿分被不断蒸发，物料从干燥机的入口向出口方向运动；
63.步骤s3：干燥后的物料从干燥机的出料口进入一级下料密封仓并通过一级旋转阀进入二级下料密封仓，再经二级旋转阀后进入下游气力输送入口；
64.步骤s4：干燥尾气经尾气处理单元净化，冷却后的尾气及少量溶剂排出进入后续处理系统。
65.图1为本发明的可降解塑料的降解干燥工艺的一实施例的工艺流程图。本发明的可降解塑料的降解干燥系统包括给料单元、干燥单元、尾气处理单元以及出料仓单元。
66.给料单元包括进料缓冲仓1以及进料密封仓2，进料缓冲仓1的底部与进料密封仓2的顶部连接，进料缓冲仓1用于缓存来自上游的物料，进料密封仓2用于对输入干燥机的物料的给料量进行可调。
67.请同时参照图1和图2，图2为本发明的进料缓冲仓的刮料板的一实施例的结构示意图。进料缓冲仓1的顶部设有雷达料位计，进料缓冲仓1的底部设有刮料板
①
，进料缓冲仓1底部的出口还设有球阀。雷达料位计用于实时监测进料缓冲仓1内的料位高度，通过进料缓冲仓1顶部的雷达料位计控制刮料板
①
的转速，并将物料均匀定量地输送至进料密封仓2。当进料缓冲仓1中的料位达到高报时，进料缓冲仓1底部出口的球阀的开度调为100％，进料缓冲仓1中的物料输入进料密封仓2；当进料缓冲仓1中的料位达到低报时，进料缓冲仓1底部出口的球阀的开度调为0％，进料缓冲仓1中的物料停止输入进料密封仓2。
68.请同时参照图1和图3，图3为本发明的进料密封仓的刮料板的一实施例的结构示意图。进料密封仓2的顶部与进料缓冲仓1的底部连接，进料密封仓2的顶部设有雷达料位计，进料密封仓2的底部设有刮料板
②
和螺旋输送机3，进料密封仓2底部的出口还设有球阀。雷达料位计用于实时监测进料密封仓2内的料位，螺旋输送机3用于将进料密封仓2中的物料通过下料螺旋均匀送入干燥机内，进料密封仓2中通过顶部雷达料位计控制刮料板
②
的转速，并将物料均匀定量地通过螺旋输送机3输送至干燥机5。
69.进料密封仓2的底部还设有耙子，可通过变频电机调节耙子的转速，从而保持进料密封仓2内的物料均匀出料，且不会在进料密封仓2的底部堆积，同时进料密封仓2的底部设置的螺旋输送机3可通过变频电机调节螺旋转速，以此保持物料均匀出料。
70.干燥单元包括干燥机5，干燥机5通过加热介质将物料加热，并将物料中的水分蒸发进行干燥达到指定要求。来自进料密封仓2的物料均匀送入干燥机5的给料装置，物料经过给料装置加入到干燥机5内进行干燥。
71.请同时参照图4和图5，图4为本发明的干燥机的一实施例的俯视图，图5为本发明
的干燥机的一实施例的正视图。干燥机5优选为双轴耙式卧式连续混合式干燥机，包括：壳体101、第一搅拌系统102、第二搅拌系统103以及传动系统104。
72.壳体101为下端双圆上端大圆的心形结构，该心形结构的设计能避免物料壳体101的底部堆积，当输入壳体101的物料为塑料时，能避免塑料在壳体101的底部堆积成壳。壳体101的外部还设有夹套，夹套内填充有加热介质作为本发明的卧式连续混合式干燥机在干燥过程中的第一热源。壳体101的底部安装于鞍座1014，用于支撑本发明的卧式连续混合式干燥机的重量。
73.壳体101的两端分别设有一端盖1011，端盖1011的内部设有真空气室1012，内部设置有填料密封1013。本发明的卧式连续混合式干燥机在运行时，首先需要对壳体10内进行抽真空操作，可通过对端盖1011内部的真空气室1012抽真空实现，由于真空气室1012较小，其抽真空效果较好，壳体101内的内压比真空气室1012内的内压高，所以壳体101内的气体对真空气室1012有一定的内漏，从而进一步提壳体101内的真空度；同时双重真空密封结构能使壳体101内的真空密封状况更加良好。
74.第一搅拌系统102设于壳体101内的一侧，第一搅拌系统102包括进料轴1021、进料刮刀1022、至少一桨叶1023以及至少一耙齿1024。进料轴1021连接于壳体101，桨叶1023以及耙齿1024设于进料轴1021上，进料刮刀1022设于进料轴1021的一端。进料轴1021为混合式搅拌轴，耙齿1024可根据实际使用情况设置于进料轴1021上。
75.第二搅拌系统103设于壳体101内的另一侧，第二搅拌系统103包括出料轴1031、出料刮刀1032、至少一桨叶1023以及至少一耙齿1024。出料轴1031连接于壳体101，桨叶1023以及耙齿1024设于出料轴1031上，出料刮刀1032设于出料轴1031的一端。出料轴1031为混合式搅拌轴，耙齿1024可根据实际使用情况设置于出料轴1031上。
76.本发明的耙齿1024和桨叶1023上还设有非金属刮板1025，非金属刮板为能防止刚性金属的摩擦对设备造成损伤；同时非金属刮板1025还具有一定弹性，当非金属刮板1025与壳体101接触紧密时，非金属刮板1025对壳体101的内壁有很强的清洁作用，能防止物料长时间堆积成壳影响卧式连续混合式干燥机的传热效果。
77.作为优选地，进料轴1021、出料轴1031、桨叶1023以及耙齿1024的内部为中空结构，并填充有加热介质，以此作为本发明的卧式连续混合式干燥机在干燥过程中的第二热源。需特别注意的是，壳体101的夹套、进料轴1021、出料轴1031、桨叶1023以及耙齿1024内填充的加热介质可以相同，也可以不同，同时本发明也并不特别限制加热介质的种类及态样，只要能起到加热效果的加热介质均可用于本发明的卧式连续混合式干燥机。
78.进料口105设置于壳体101的顶部并靠近进料轴1021；出料口106设置于壳体101的底部并靠近出料轴1031。
79.传动系统104，与第一搅拌系统102和第二搅拌系统103连接，用于提供第一搅拌系统102和第二搅拌系统103搅拌的动力。传动系统104的主动端包括设置有大链轮1041、小链轮电机以及轴承1042；进料口105和出料口106远离传动系统104的主动端。
80.本发明的卧式连续混合式干燥机为u形结构进料，在满足进料轴1021和出料轴1031的变形挠度下，可延长物料的停留时间，使物料干燥充分。
81.本发明的卧式连续混合式干燥机在实际工作中，首先需要对卧式连续混合式干燥机内进行抽真空操作。进料轴1021和出料轴1031开始搅拌后，物料从进料口105进料，进料
刮刀1022能防止物料停留在壳体101一端的端盖1011上，在进料轴1021前端的耙齿1024的搅拌作用下，逐渐进入桨叶区，桨叶上分布有方向性的非金属刮板1025从而推动物料前进，物料在桨叶区进行充分预热，当物料随耙齿1024转动到进料轴1021后端的耙齿1024时，并在出料刮刀1032的作用下进入出料轴1031侧进行二次干燥，并继续随着出料轴1031的转动达到出料口106，以此形成物料的u形行程。物料在经过u形行程中随着夹套加热和进料轴1021、出料轴1031进行预热，干燥过程，最后达到可降解塑料的干燥要求，并从出料口106排出。经工业实践证明，本发明的的卧式连续混合式干燥机的真空度效果好，进料轴1021、出料轴1031、桨叶1023以及耙齿1024对物料的搅拌干燥效果非常好，能实现大处理量连续进料的目的。
82.干燥机5的顶部还设有溶剂入口、清洗液入口及相关仪表，干燥机5的底部设有排放口。在实际工作过程中，溶剂从溶剂入口进入干燥机5，冲洗水从冲洗水入口进入干燥机5，使用后的溶剂和冲洗水从排放口进行排放或进入下游处理工艺；清洗液入口用于停车检修清洗使用。
83.干燥机5的尾气出口连接有真空泵组，真空泵组进行抽真空，以此保证干燥机5的内部始终保持为负压状态。为保证干燥机5整体的密封性良好及真空度，在干燥机5两端的四个轴承箱
③
处分别设有辅助真空泵8、9，保证干燥机5内部的真空度为20000pa，由于四个轴承箱
③
处泄入气体基本为空气，辅助真空泵8、9所抽出的气体可直接排放至大气；同时干燥机5的顶部及底部通过物料形成料封，保证干燥机5内部真空度不受影响。
84.尾气处理单元与干燥机5进行连接，主要作用是回收干燥机5的干燥尾气带出的粉尘，用于净化尾气，同时回收溶剂。该尾气处理单元主要由布袋除尘器、真空泵组等组成，布袋除尘器4-1、4-2、4-3、4-4设于干燥机5的顶部尾气出口。从干燥机5尾部排出的载气、溶剂蒸汽及pga粉尘被真空泵组抽吸到布袋除尘器内进行过滤并气固分离。净化后的载气、溶剂蒸汽经真空泵组引至干燥尾气溶剂回收单元；过滤下的粉尘回到干燥机5中。
85.尾气处理单元用于回收干燥尾气带出的粉尘并净化尾气，同时回收溶剂；尾气处理单元包括布袋除尘器以及真空泵组，从干燥机尾部排出的载气、溶剂蒸汽及粉尘被真空泵组抽吸到布袋除尘器内进行气固分离，净化后的载气、溶剂蒸汽经真空泵组引至干燥尾气溶剂回收单元。
86.干燥尾气溶剂回收单元用于对物料干燥出来的溶剂进行回收，包括布袋除尘器以及真空泵组，干燥尾气溶剂回收单元将物料干燥生产线从布袋除尘器排出的尾气汇合后送入真空泵组对尾气中的溶剂进行冷凝，冷凝后的溶剂送入工厂溶剂回收系统，洗涤干净的载气经真空泵后进入工厂尾气处理单元。
87.物料在干燥机5内与通有加热介质的夹套、搅拌轴以及叶片充分接触干燥，物料中的湿分被不断蒸发，物料从干燥机5入口向出口方向运动，当物料到达干燥机5出口时成为溶剂含量小于2000ppm的产品，干燥后的产品进入出料单元。
88.出料仓单元主要用于存放干燥后的物料，每套干燥单元的物料出口设置两个出料仓，控制料位形成料封后连续使用。出料仓单元包括一级下料密封仓6和二级下料密封仓7，一级下料密封仓6的顶部与干燥机5的底部连接，二级下料密封仓7的顶部与一级下料密封仓6的底部连接，一级下料密封仓6与二级下料密封仓7之间设有一级旋转阀，二级下料密封仓7与下游气力输送入口之间设有二级旋转阀。干燥后的产品从干燥机5的下料口进入一级
下料密封仓6通过一级旋转阀进入二级下料密封仓7，再经二级下料密封仓7以及二级旋转阀后进入下游气力输送入口。
89.一级下料密封仓6分别设有高高、高、低、低低液位监控，当一级下料密封仓6的料位达到高报时，将一级下料密封仓6底部的球阀打开，当一级下料密封仓6的料位达到低报时，将一级下料密封仓6底部的球阀关闭，通过料位计高高、高、低、低低四级料位监测模拟出料量将一级下料密封仓6中的料位控制在恒定值，并对干燥机5实现料封。
90.一级下料密封仓6的顶部设有一根平衡线与一级下料密封仓6底部的卸料阀相连，当一级下料密封仓6下方卸料阀阀开时控制平衡线上阀门打开，当一级下料密封仓6下方卸料阀阀关时控制平衡线上阀门关闭。通过料仓下方卸料阀控制平衡线阀门开关，打破一级下料密封仓6料仓内真空，保证一级下料密封仓6正常出料，将干燥后的物料输送至二级下料密封仓7。
91.二级下料密封仓7分别设有高高、高、低、低低液位监控，当二级下料密封仓7的料位达到高报时，将二级下料密封仓7底部的球阀打开，当二级下料密封仓7的料位达到低报时，将二级下料密封仓7底部的球阀关闭，通过料位计高高、高、低、低低四级料位监测模拟出料量将二级下料密封仓7料位控制在恒定值。
92.二级下料密封仓7的顶部设有一根平衡线与二级下料密封仓7底部的卸料阀相连，当二级下料密封仓7下方卸料阀阀开时控制平衡线上阀门打开，当二级下料密封仓7下方卸料阀阀关时控制平衡线上阀门关闭。通过料仓下方卸料阀控制平衡线阀门开关，打破二级下料密封仓7料仓内真空，保证二级下料密封仓7正常出料，物料通过二级下料密封仓7下方的星型卸料阀后经气力输送至下游。
93.二级下料密封仓7的顶部还设有布袋除尘器4-5。为保证干燥机的负压，在布袋除尘器4-5的出口还设有辅助真空泵10、11对二级下料密封仓7进行抽真空，通过辅助真空泵10、11保证干燥机5内的真空度为20000pa不变。辅助真空泵10、11后还接有增压风机12、13，尾气通过增压风机12、13输送至后续处理系统。从二级下料密封仓7的卸料阀排出的物料进入下游气力输送单元。
94.作为优选地，一级下料密封仓6和二级下料密封仓7的出口均设置一台球阀，球阀可进行切换，对一级下料密封仓6和二级下料密封仓7进行间断进出料。
95.为了保证干燥机5的真空度，对干燥机5前后轴承箱及二级下料密封仓7进行抽真空，真空度为20000pa，主要包括真空泵，布袋除尘器等设备。二级下料密封仓7辅助真空泵抽出尾气加压到10kpag后送入气力输送系统，干燥机5前后轴承箱单独抽真空，尾气直接排放。
96.本发明优选地加热介质为热水，可将热水罐连接于干燥机5，热水罐为干燥机5提供热水作为干燥机热源，并通过热水罐循环泵将热水罐中的热水传送至干燥机5中。
97.以上对本发明的实施方式作了详细说明，但本发明不限于所描述的实施方式。对于本领域的技术人员而言，在不脱离本发明原理和精神的情况下，对这些实施方式进行多种变化、修改、替换和变型，仍落入本发明的保护范围内。