一种聚四氟乙烯分散树脂颗粒湿料干燥系统及方法技术方案

本发明专利技术公开了一种聚四氟乙烯分散树脂颗粒湿料干燥系统及方法，属于有机化学干燥技术领域。在本发明专利技术中，干燥装置、除杂装置、低温风冷装置和密闭包装装置通过网带输送装置连接，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树脂颗粒湿料上料、微波干燥、微波过热蒸汽干燥及除杂、冷却及密闭包装工序，而生产出水分低、杂质残留低、无结块、无纤维化的优质聚四氟乙烯树脂分散颗粒，且有效避免了对环境的影响；同时，物料干燥周期短，干燥系统效率高，易于自动化的反馈控制，适用于大规模工业化生产。

A drying system and method of polytetrafluoroethylene dispersible resin particle wet material

The invention discloses a polytetrafluoroethylene dispersible resin particle wet material drying system and a method, which belongs to the field of organic chemical drying technology. In the present invention, a drying device, cleaning device, cryogenic cooling device and sealed packaging device through a belt conveyor device, consisting of a tunnel type continuous conveying processing circulation loop, orderly and effective completion of PTFE dispersion resin particles of wet feeding, microwave drying, microwave drying and cleaning, superheated steam cooling and sealing packaging process, and produce low moisture, low residual impurities, no caking, no fibrosis quality PTFE resin particles, and effectively avoid the impact on the environment; at the same time, the drying cycle is short, high efficiency drying system, feedback control automation, suitable for large-scale industrial production.

【技术实现步骤摘要】
一种聚四氟乙烯分散树脂颗粒湿料干燥系统及方法
本专利技术涉及一种湿料干燥系统及方法，尤其的，涉及一种聚四氟乙烯分散树脂颗粒湿料快速、连续干燥系统及方法，属于有机化学干燥

技术介绍
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。虽然，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，大部分常规、效率较高的干燥方式都难以得到有效应用。聚四氟乙烯分散树脂颗粒的传统干燥方法一般为烘箱法，如：公开号为CN101000208，专利名称为“聚四氟乙烯分散树脂的干燥方法”的专利技术专利，采用先换热器加热，再通入热空气与换热器共同加热，并在真空负压的条件下脱水，干燥周期为13-18h；公开号为CN102914123，专利名称为“一种聚四氟乙烯分散树脂的干燥方法”的专利技术专利，采用以空气为传热介质在热风循环干燥器（即烘箱）烘干方法，干燥周期为18-23h。根据干燥原理，空气在常压下，其比热容极低，单位流量热空气（热风）携带的热能非常有限；同时，由于聚四氟乙烯分散树脂颗粒是热的不良导体，其换热效率低、传热性能差，不仅热能浪费大，还使物料整体升温较慢，因此，需要较长的时间才能使聚四氟乙烯分散树脂颗粒含水率降低至所需水平。正因为干燥能耗较高及干燥周期很长，而使用传统干燥方法都难以实现连续化生产，难以满足不断加大规模的工业化生产需求。另外，悬浮树脂粉未干燥常用的流化床干燥工艺，是一种以热空气作为介质、形成高速气流使物料流化及快速干燥的方法，当用于聚四氟乙烯分散树脂颗粒干燥工艺时，却因气流速度过快而使聚四氟乙烯分散树脂颗粒受到挤压和剪切力的作用，结块、纤维化，而成为废品。公开号为CN103148689，专利名称为“一种制备分散法PTFE树脂的带式干燥装置”专利技术专利，是一种以传送带输送物料、空气为传热介质（上进下出）的连续干燥装置，同样由于，空气的常压比热容极低，在一定的温度下，单位流量热空气（热风）携带的能量非常有限，同时由于聚四氟乙烯分散树脂颗粒是热的不良导体，换热效率低、传热性能差，不仅能量浪费大，还使物料整体升温很慢、干燥周期长。因此，要用该专利所述装置进行快速干燥，根据干燥原理，就不能采用低速热风，只能加大热空气流量以克服上述问题，但大风量、高风速又会使聚四氟乙烯分散树脂颗粒出现大量结块、纤维化，特别是采用的是热空气上进下出，气流受物料和传送带风阻影响，会在物料上形成很大的风压，使聚四氟乙烯分散树脂颗粒受到相对很大的挤压力和剪切力，并会在高温条件下软化，加剧结块和纤维化的程度，因此该专利在实际生产中无法同时实现快速、低水分且无纤维化的干燥，也不能降低能耗水平。而且上述专利都使用了空气作为传热介质，即便采用过滤器来降低空气中粉尘的含量，但受过滤器过滤精度、滤网质量以及过滤性能下降的影响，势必不能将粉尘去除干净，而干燥周期又非常漫长，大量空气长时间地从物料中通过而产生静电吸附，最终很容易使分散树脂颗粒受到粉尘污染，而严重影响产品质量的稳定性。公开号为CN101495830，专利名称为“憎水性粉末的干燥方法、制造方法及制造装置”的专利技术专利，先以微波加热使水汽化，并通入80℃左右热空气以带走水蒸汽，将物料含水率降至约20%，再单独以160℃热空气继续加热约70分钟，最后再对物料进行155℃，30min的保温热处理，整个干燥周期为2-3h。但是该专利在实施中存在以下问题：第一，在第一干燥工序，使用金属底板托盘装料，虽然根据其专利说明上下托盘之间保持一定高度，使微波能够加热物料，但是根据微波加热理论，金属底板会反射，干扰微波耦合，将降低微波加热效率，从而导致该工序微波干燥时间较长，且干燥后水分仍高达20%；第二，总的干燥周期仍然较长，占干燥周期绝大部份时间的第一、第二干燥工序都在持续地通入、排出空气，因此不可避免空气粉尘污染对聚四氟乙烯分散树脂颗粒质量及稳定性的影响；第三，在第三工序所保持的温度，甚至整个干燥过程的温度都未超过155-160℃，低于物料中主要杂质的沸点（如：残留比占最高的全氟辛酸沸点为189-191℃），难以达到除去杂质的目的，最终影响制品色泽和光滑度等质量指标；综合来看，现有的聚四氟乙烯分散树脂颗粒干燥技术或装置都存在干燥速度慢、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。
技术实现思路
本专利技术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及方法。在本专利技术中，干燥装置、除杂装置、低温风冷装置和密闭包装装置通过网带输送装置连接，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树脂颗粒湿料上料、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，本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种聚四氟乙烯分散树脂颗粒湿料干燥系统，其特征在于：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（305），干燥装置（1）、除杂装置（2）、低温风冷装置（3）和密闭包装装置（305）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（305）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）；所述低温风冷装置（3）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（305）。

【技术特征摘要】
1.一种聚四氟乙烯分散树脂颗粒湿料干燥系统，其特征在于：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（305），干燥装置（1）、除杂装置（2）、低温风冷装置（3）和密闭包装装置（305）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（305）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）；所述低温风冷装置（3）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（305）。2.根据权利要求1所述的干燥系统，其特征在于：所述干燥装置（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Ⅰ（102）和垂直档气板Ⅰ（103），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。3.根据权利要求1所述的干燥系统，其特征在于：所述除杂装置（2）包括除杂装置本体（201）以及设置在除杂装置本体（201）两端侧的微波漏能抑制器Ⅱ（202）和垂直档气板Ⅱ（203），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Ⅰ（204）和网孔板Ⅱ（205），网孔板Ⅰ（204）设置在除杂装置本体（201）顶部，网孔板Ⅱ（205）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。4.根据权利要求3所述的干燥系统，其特征在于：所述除杂装置（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（2）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。5.根据权利要求4所述的干燥系统，其特征在于：所述蒸汽循环风机（1402）和蒸汽过热炉（1403）之间设有三通Ⅰ（1405）和三通Ⅱ（1406），三通Ⅰ（1405）和三通Ⅱ（1406）均设置在蒸汽输送管（1404）上，且三通Ⅰ（1405）连有排气阀（15），三通Ⅱ（1406）连有充气阀（16）。6.根据权利要求1所述的干燥系统，其特征在于：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Ⅲ（302），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）。7.根据权利要求6所述的干燥系统，其特征在于：所述低温风冷装置（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...

【专利技术属性】
技术研发人员：周昆，游俊，康琪，何涛，曾涛，廖丰杰，
申请(专利权)人：四川宏图普新微波科技有限公司，
类型：发明
国别省市：四川,51