聚乙烯樹脂(PE)是通用合成樹脂中產(chǎn)量zui大的品種,主要包括低密度聚乙烯、線性低密度聚乙烯、高密度聚乙烯以及一些具有特殊性能的產(chǎn)品,其特點(diǎn)是價格便宜,性能較好,可廣泛地應(yīng)用于工業(yè)、農(nóng)業(yè)、包裝以及日常工業(yè)中,在塑料工業(yè)中占有舉足輕重的地位。20世紀(jì)80年代以前,聚乙烯催化劑研究的重點(diǎn)是追求催化劑效率,經(jīng)過近30年的努力,聚乙烯催化劑的催化效率呈數(shù)量級提高,從而簡化了聚烯烴的生產(chǎn)工藝,降低了能耗和物耗。
目前研究開發(fā)的聚乙烯催化劑主要有鉻基催化劑、齊格勒一納塔催化劑、茂金屬催化劑、非茂金屬催化劑、雙功能催化劑以及雙峰或?qū)挿宸肿恿糠植季巯N復(fù)合催化劑等。通過不斷努力,我國聚乙烯催化劑的研究開發(fā)已經(jīng)取得了很好的成績,但與國外水平相比,國內(nèi)催化劑品質(zhì)還存在一定的差距,尤其是在生產(chǎn)設(shè)備和工藝改進(jìn)不足,依舊停留在對國外催化劑的模仿和改進(jìn)上。
聚乙烯催化劑現(xiàn)有生產(chǎn)工藝探討
目前乙烯氣相聚合生產(chǎn)工藝的漿液催化劑因其具有活性高、加料穩(wěn)定準(zhǔn)確、操作方便可靠、產(chǎn)品性能優(yōu)越等優(yōu)點(diǎn),其發(fā)展前景很可觀。用于生產(chǎn)聚乙烯催化劑的噴霧造粒系統(tǒng)有的僅限于將低熔點(diǎn)物料熔融后的造粒,不適應(yīng)于有溶劑或分散劑的混合物的造粒,尤其不適應(yīng)于接觸空氣容易失去活性的漿液催化劑的造粒;有的噴霧造粒系統(tǒng)可以用于有溶劑或分散劑的混合物的造粒,但通過在干燥塔底部增加電機(jī)帶動刮板解決了干燥塔粘壁問題,能耗較高,且由于處于易燃溶劑環(huán)境中,在攪拌過程中刮板和干燥塔金屬之間摩擦,容易產(chǎn)生火花,危險性較大;另外,在分離器和盛裝物料的鋼瓶之間為普通連接,容易使催化劑接觸空氣而失去活性,導(dǎo)致催化劑的質(zhì)量受到嚴(yán)重影響。
閉式循環(huán)噴霧造粒干燥機(jī) 設(shè)備概述
閉式循環(huán)噴霧造粒干燥機(jī)是溶劑類料漿干燥的專用設(shè)備,由氮?dú)?或其他惰性氣體)作為干燥循環(huán)氣體,干燥過程物料可以防止氧化、同時可以回收。氮?dú)庋h(huán)噴霧干燥機(jī)一般用于甲苯、乙醇、丙酮、己烷等類制備料漿的粉體干燥,設(shè)備采用防爆設(shè)計,干燥過程安全環(huán)保。
閉路循環(huán)噴霧干燥機(jī)是催化劑粉體制備的專用設(shè)備。系統(tǒng)采用氣密性設(shè)計,氮?dú)庋h(huán),使得設(shè)備更加安全,產(chǎn)品品質(zhì)更好,同時可以回收有機(jī)溶劑。整套設(shè)備由供料系統(tǒng)、高速離心、電加熱器、送風(fēng)機(jī)、換熱器、干燥塔、旋風(fēng)收塵器、布袋除塵器、抽風(fēng)機(jī)、冷凝塔等部件及電氣控制系統(tǒng)組成。
聚乙烯催化劑閉式循環(huán)噴霧造粒干燥機(jī) 工藝參數(shù)
(1) 待干燥物料:聚乙烯催化劑料液
(2) 惰性循環(huán)氣體:氮?dú)?br />
(3) 料漿溶劑:四氫呋喃(THF)
(4) 料漿固形物含量:9~11%(以10%計算)
(5) 干燥塔進(jìn)風(fēng)溫度:170~180℃(可調(diào),以180℃計算)
(6) 干燥塔出口溫度:120~130℃(可調(diào),以120℃計算)
(7) 產(chǎn)品殘余溶劑含量:26~30%(以28%計算)
(8) 溶劑蒸發(fā)能力:100~120Kg/h
(9) 電源:380/220V 50H(3相5線)
(10) 加熱方式:防爆電加熱方式
(11) 霧化方式:高速離心霧化
(12) 收料方式:旋風(fēng)除塵器+布袋除塵器
(13) 尾氣處理:冷凝塔回收溶劑-冷凝后排火炬系統(tǒng)
(14) 四氫呋喃(THF)物性參數(shù):沸點(diǎn):66℃,蒸發(fā)潛熱:97.927Kcal/Kg,比熱:0.4681Kcal/Kg℃
爆炸極限:上限11.8%下限2.3%
聚乙烯催化劑閉式循環(huán)噴霧造粒干燥機(jī) 工作原理
在閉路循環(huán)干燥流程中,干燥介質(zhì)往往為惰性氣體,如氮?dú)饣蚨趸細(xì)怏w,加熱后的大溫惰性氣體,進(jìn)入干燥設(shè)備與濕物料進(jìn)行熱質(zhì)交換,濕物料得出干燥,并由旋風(fēng)分散器及袋式除塵器分散出來,濕度較高溫度較小的惰性氣體進(jìn)入噴淋塔降溫除濕,較小濕含量的惰性氣體經(jīng)循環(huán)風(fēng)機(jī)送入加熱器中加熱,如此不斷循環(huán)。聚乙烯催化劑閉式循環(huán)噴霧造粒干燥機(jī)工藝流程:
(1) 進(jìn)料:設(shè)備的進(jìn)料采用位差進(jìn)料,工作強(qiáng)度小,物料不沾管道,且加料迅速。
(2) 干燥:系統(tǒng)充氮后,設(shè)備內(nèi)部的風(fēng)經(jīng)過風(fēng)機(jī)驅(qū)動;進(jìn)入過濾器過濾,加熱器加熱進(jìn)入主機(jī);在主機(jī)的料斗中經(jīng)過大面積的氣固接觸,進(jìn)行傳質(zhì)傳熱的雙相交換(帶走溶媒,留下熱量);隨后進(jìn)入除塵器,細(xì)粉再次被截留;隨后進(jìn)入冷凝器,再次進(jìn)行傳質(zhì)傳熱的雙相交換(帶走熱量,留下溶媒),之后再回到風(fēng)機(jī),實(shí)現(xiàn)循環(huán)。干燥時設(shè)備內(nèi)部與外部無任何。
(3) 出料:設(shè)備出料時打開設(shè)備料筒下部的翻板,啟動真空吸抖裝置,將物抖吸走。
聚乙烯催化劑閉式循環(huán)噴霧造粒干燥機(jī) 工藝設(shè)計PID圖紙
聚乙烯催化劑閉式循環(huán)噴霧造粒干燥機(jī) 技術(shù)改進(jìn)
(1) 閉式循環(huán)噴霧干燥塔上端內(nèi)壁設(shè)置有進(jìn)風(fēng)蝸殼,使得氮?dú)庑纬尚D(zhuǎn)氣流,避免了催化劑粉料粘附在干燥塔的內(nèi)壁上;
(2) 旋風(fēng)分離器底端采用兩個蝶閥串聯(lián)連接,避免了催化劑接觸空氣而失去活性,提高了催化劑產(chǎn)品的質(zhì)量;
(3) 在系統(tǒng)管道中串聯(lián)有冷凝器,使得在氮?dú)鈿怏w下攜帶的分散劑或溶劑進(jìn)入冷凝器并冷凝回收到溶劑罐,以便回收再利用,這樣減少了生成成本;
(4) 將加熱器、風(fēng)機(jī)和加熱器依次串聯(lián)的方式,使得系統(tǒng)溫度維持在溶劑或者分散劑的沸點(diǎn)以上,有利于漿液物料溶劑或分散劑的氣化;
(5) 在閉式氮?dú)庀到y(tǒng)中,設(shè)置有氮?dú)廨敵龉艿篮偷獨(dú)廨斎牍艿溃@樣采用自動控制方式來維持系統(tǒng)的氮?dú)猸h(huán)境,平衡整個系統(tǒng)的壓力,防止空氣進(jìn)入系統(tǒng),保證了催化劑的活性,使得催化劑達(dá)到球狀顆粒形態(tài)、粒度均勻的目的,尤其適用于接觸空氣容易失去活性的漿液型催化劑的造粒。