ACR的干燥工艺及设备
2015-01-07
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邹龙贵
(常州市佳发制粒干燥设备厂,常州 213116)
摘要: PVC加工助剂ACR采用压力式喷雾干燥造粒工艺。针对ACR的热敏性、从进风温度、喷雾压力及干燥塔设计进行阐述。
关键词:干燥;造粒;PVC;ACR
ACR高分子加工助剂是PVC生产中的主要改良剂,用以改善软、硬质PVC的加工性能。降低PVC的熔融温度,缩短熔融时间,提高生产效率,获得结构均匀、表面光泽的高质量PVC产品。
ACR由甲基丙稀酸酯和丙稀酸脂通过乳液聚合,然后经压力喷雾干燥获得流动性良好的粉末(颗粒)产品。ACR是典型的热敏性物料,干燥温度、塔内停留时间、喷雾压力对产品质量均有较大影响。
笔者先后与沈阳化工研究院及山西省化工研究所合作,在湖北襄樊、江苏靖江、山东淄博投产年产500~2000t压力喷雾干燥装置,运行良好。
本文针对ACR的热敏性,从进风温度、喷雾压力及干燥塔设计进行阐述。
1 压力式喷雾干燥造粒机理
1.1物料雾化机理
雾化机理:液体在高压泵的压力下从雾化器的切向通道高速进入旋转室,使液体在旋转室内产生高速运动。根据旋转动量矩守恒定律,旋转速度与旋转室的半径成反比,因此越靠近轴心处旋转速度愈大,静压力愈小,如图1。当旋转速度达到某一值时,雾化器中心处的压力等于大气压力,喷出的液体就形成了绕空气心旋转的侧锥形环状液膜。随着液膜的延长,空气的剧烈扰动所形成的波不断发展,液膜分裂成细线。加上湍流径向分速度和周围空气相对速度的影响,导致液膜破裂成丝,液丝断裂后受表面张力的作用,最后形成由无数雾滴组成的雾群。雾粒直径表达式为 (1)
式中 C0—流量系数A0—喷孔截面积,cm2ΔP—喷嘴处压差, kpa;
由式(1)中知,选择大孔径喷嘴及降低喷雾压力均可获得颗粒产品。
1.2干燥机理
喷雾干燥恒速段干燥时间为 (2)
式中 г-水的汽化潜热,kJ/kg;ρL—料液密度,kg/m3 ;