一种氮气循环超高分子量聚乙烯蒸汽管回转干燥方法技术

本发明专利技术涉及一种氮气循环超高分子量聚乙烯（ＵＨＭＷＰＥ）蒸汽管回转干燥方法，即在密闭蒸汽管回转干燥技术中融入氮气循环系统，通过洗涤、氮气－水分离，冷却、氮气－水分离，氮气增压、加热工艺，使物料的湿含量达到０．１５％（干基）以下，有效地解决了ＵＨＭＷＰＥ开路干燥系统的粉尘爆炸隐患。其次从产品的外观、产品的纯度、操作费用方面与开路流化床干燥工艺相比，产品有显著的改观和较强的市场竞争力。（*该技术在2023年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及粉体干燥
，尤其是一种氮气循环超高分子量聚乙烯(UHMWPE)蒸汽管回转干燥方法。
技术介绍
分子量为100-600万的超高分子量聚乙烯(UHMWPE)具有突出的抗冲击性，耐环境应力开裂性、耐磨性、自润滑性，可作为齿轮机械零部件，设备内衬、泵体和阀体、人工关节及高强度轻型纤维等的材料，成为工程塑料中的后起之秀。但是UHMWPE生产工艺中传统的干燥方法是以热空气为干燥介质的开路流化床干燥，湿物料经加料阀加入到流化床干燥器中，被循环热气流化干燥，流化床热气夹带的细粒料经一、二级旋风分离器分离后，返回流化床干燥器，随床中物料一起通过卸料阀进入气流输送工段，完成粉料的干燥。该干燥方法属热风型干燥。如北京助剂二厂UHMWPE装置干燥工艺流程，其存在的问题有①UHMWPE粉料的粉尘具有爆炸性，在开路干燥工艺中，UHMWPE粉料与热空气完全接触，燃烧和爆炸时有发生。②与热传导型干燥相比，热风型干燥能耗高。本专利技术的内容本专利技术的目的旨在提供，即在密闭蒸汽管回转干燥技术中融入氮气循环系统，其通过洗涤，氮气——水分离，冷却、氮气——水分离，氮气增压，加热工艺，实现了循环氮气的低温度、低湿度，降低了氮气用量，提高了干燥效率，有效地解决了UHMWPE开路干燥系统粉尘爆炸事故隐患。本专利技术的目的是这样实现的超高分子量聚乙烯(UHMWPE)湿物料从蒸汽管回转干燥机进料端加入，在热介质——蒸汽的间接加热下，湿份汽化，实现物料的干燥。来自干燥系统的约100℃热氮气从蒸气管回转干燥机的出料端进入干燥机，从蒸汽管回转干燥机的进料端排出，将干燥中物料汽化的挥发份携带出干燥机，氮气的出口温度约80℃。携带粉尘的湿氮气进入洗涤塔，除去粉尘，也被降温，减少氮气中携带的水分。洗涤塔排出的氮气进入第一水分离器脱出氮气中水分。洗涤塔排出的氮气进入冷凝器，对氮气进行降温除湿。洗涤塔的洗涤水为循环闭路系统，循环泵从塔底将洗涤水送入冷却器进行冷却后进入洗涤塔的塔顶，洗涤塔回收的物料通过洗涤塔溢流装置进入分离罐。冷凝器排出的氮气再经第二水分离器，循环氮气变为5℃的饱和氮气。5℃的饱和氮气经鼓风机加压，氮气加热器加热至约100℃，从蒸汽管回转干燥机的出料端进入，循环使用。两级分离器排出的湿份在密封罐中汇合，再进入洗涤塔中循环使用；同时在第一水分离器出口处设有氮气补充口，用于补充氮气的损耗。本专利技术与现有技术相比，具有的优点和有益效果是1、本专利技术提出UHMWPE粉料闭路氮气循环蒸汽管回转干燥方法，有效地解决了传统的UHMWPE粉料开路流化床干燥系统的粉尘爆炸事故隐患，同时采用蒸汽管回转干燥缩短了干燥工艺流程；2、本专利技术采用湿法洗涤冷却工艺，既解决了氮气循环过程中的垢塞，又实现了氮气的洗涤与降温。3、本专利技术与开路流化床干燥工艺相比，改善了产品外观，保证了产品的纯度，而且操作费用降低50％，其干燥方式、工艺流程、技术经济性的比较见下表 附图说明图1，本专利技术的工艺流程图具体实施方式结合附图对本专利技术再作进一步的详述UHMWPE湿物料从蒸汽管回转干燥机1进端加入，在热介质——蒸汽的间接加热下，湿份汽化。来自系统的100℃热氮气从蒸汽管回转干燥机1的出料端进入干燥机，从蒸汽管回转干燥机1的进料端排出，将干燥过程中物料汽化的挥发份携带出干燥机，实现物料的干燥。当粉料离开蒸汽管回转干燥机1时，湿含量达到0.15％(干基)以下，成为合格产品。进入干燥系统的氮气是闭路循环，其作用是携带出干燥机中物料的挥发份。由于热氮气进入蒸汽管回转干燥机1后，参与物料干燥过程的传热、传质，使携带气的温度降低，氮气的温度出口为80℃，携带粉料的湿氮气进入洗涤塔2，洗涤塔2的功能是进行湿式洗涤处理，循环氮气在洗涤塔2中除去粉尘的同时，也被降温，从而减少了氮气中携带水分。洗涤塔2排出的氮气进入第一水分离器3，水分离器的功能是脱出氮气中的水份，即脱湿处理。洗涤塔2排出的氮气进入冷凝器8，冷凝器8的功能是对氮气进行降温除湿。洗涤塔2的洗涤水为塔底循环闭路系统，循环泵10从塔底将洗涤水送入冷却器7进行冷却后进入洗涤塔2的塔顶。洗涤塔2回收的物料通过洗涤塔溢流装置进入分离罐6。冷凝器8排出的氮气再经第二水分离器4进一步脱湿除雾处理后，循环氮气变为5℃的饱和氮气。5℃的饱和氮气经鼓风机11加压后，经氮气加热器9加热至100℃，从蒸汽管回转干燥机1的出料端进入，循环使用。第一水分离器3和第二水分离器4排出的湿份在密封罐5中汇合，再进入洗涤塔2中循环使用。同时在第一水分离器3出口处设有氮气补充口，用于补充氮气的损耗。权利要求1.，其步骤是①超高分子量聚乙烯(UHMWPE)湿物料从蒸汽管回转干燥机(1)进料端加入，在热介质——蒸汽的间接加热下，湿份汽化；来自系统的约100℃热氮气从蒸气管回转干燥机(1)的出料端进入干燥机，从蒸汽管回转干燥机(1)的进料端排出，将干燥过程中物料汽化的挥发份携带出干燥机(1)，氮气的出口温度约80℃；②携带粉尘的湿氮气进入洗涤塔(2)，除去粉尘，也被降温，减少氮气中携带的水分；③洗涤塔(2)排出的氮气进入第一水分离器(3)脱出氮气中水分。④洗涤塔(2)排出的氮气进入冷凝器(8)，对氮气进行降温除湿。⑤洗涤塔(2)的洗涤水为循环闭路系统，循环泵(10)从塔底将洗涤水送入冷却器(7)进行冷却后进入洗涤塔(2)的塔顶，洗涤塔(2)回收的物料通过洗涤塔(2)溢流装置进入分离罐(6)；⑥冷凝器(8)排出的氮气再经第二水分离器(4)，循环氮气变为5℃的饱和氮气；⑦5℃的饱和氮气经鼓风机(11)加压后，经氮气加热器(9)加热至约100℃，从蒸汽管回转干燥机(1)的出料端进入，循环使用；⑧分离器(3)和分离器(4)排出的湿份在密封罐(5)中汇合，再进入洗涤塔(2)中循环使用；同时在第一水分离器(3)出口处设有氮气补充口，用于补充氮气的损耗。全文摘要本专利技术涉及一种氮气循环超高分子量聚乙烯(UHMWPE)蒸汽管回转干燥方法，即在密闭蒸汽管回转干燥技术中融入氮气循环系统，通过洗涤、氮气－水分离，冷却、氮气－水分离，氮气增压、加热工艺，使物料的湿含量达到0.15％(干基)以下，有效地解决了UHMWPE开路干燥系统的粉尘爆炸隐患。其次从产品的外观、产品的纯度、操作费用方面与开路流化床干燥工艺相比，产品有显著的改观和较强的市场竞争力。文档编号B29B13/06GK1515393SQ0311445公开日2004年7月28日 申请日期2003年1月10日 优先权日2003年1月10日专利技术者孙中心, 张毅, 赵旭, 王毅, 何德强 申请人:兰州瑞德干燥技术有限公司 本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种氮气循环超高分子量聚乙烯蒸汽管回转干燥方法，其步骤是：①超高分子量聚乙烯（ＵＨＭＷＰＥ）湿物料从蒸汽管回转干燥机（１）进料端加入，在热介质－蒸汽的间接加热下，湿份汽化；来自系统的约１００℃热氮气从蒸气管回转干燥机（１）的出料端进 入干燥机，从蒸汽管回转干燥机（１）的进料端排出，将干燥过程中物料汽化的挥发份携带出干燥机（１），氮气的出口温度约８０℃；②携带粉尘的湿氮气进入洗涤塔（２），除去粉尘，也被降温，减少氮气中携带的水分；③洗涤塔（２）排出的氮气进 入第一水分离器（３）脱出氮气中水分。④洗涤塔（２）排出的氮气进入冷凝器（８），对氮气进行降温除湿。⑤洗涤塔（２）的洗涤水为循环闭路系统，循环泵（１０）从塔底将洗涤水送入冷却器（７）进行冷却后进入洗涤塔（２）的塔顶，洗涤塔（２ ）回收的物料通过洗涤塔（２）溢流装置进入分离罐（６）；⑥冷凝器（８）排出的氮气再经第二水分离器（４），循环氮气变为５℃的饱和氮气；⑦５℃的饱和氮气经鼓风机（１１）加压后，经氮气加热器（９）加热至约１００℃，从蒸汽管回转干燥机 （１）的出料端进入，循环使用；⑧分离器（３）和分离器（４）排出的湿份在密封罐（５）中汇合，再进入洗涤塔（２）中循环使用；同时在第一水分离器（３）出口处设有氮气补充口，用于补充氮气的损耗。...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：孙中心，张毅，赵旭，王毅，何德强，
申请(专利权)人：兰州瑞德干燥技术有限公司，
类型：发明
国别省市：62[中国|甘肃]