一种聚丙烯粉料的冷却方法及装置制造方法及图纸

本发明专利技术涉及一种粉料的冷却方法，特别涉及一种聚丙烯粉料的冷却方法及装置，该冷却装置主体分为三段，上部为粉料进料段，中部为冷却段，下部为出料段，粉料进料段上设有洁净氮气排气口，粉料进料段的进料口为锥台结构，锥台斜边与水平夹角为25

【技术实现步骤摘要】
一种聚丙烯粉料的冷却方法及装置


[0001]本专利技术涉及一种粉料的冷却方法，特别涉及一种聚丙烯粉料的冷却方法及装置，属于合成树脂生产


技术介绍

[0002]离开聚合反应器的聚丙烯粉料先经过高温脱挥发份和氮气置换处理，然后输送至粉料仓或储罐等进行氮气保护储存，聚丙烯粉料温度仍超过65℃。
[0003]众所周知，聚丙烯粉料因其结构特性，极易发生热氧降解。且温度每增加10℃，聚丙烯粉料的热氧降解速度就会增加一倍。发生热氧降解的聚丙烯粉料机械性能会出现明显下降，例如冲击强度和拉伸强度降低，弯曲性能降低。同时，发生热氧降解的聚丙烯还会出现显著的异味，例如酸味。另外，发生热氧降解的聚丙烯粉料还会发生黄变，影响外观。
[0004]一般的，控制聚丙烯粉料出现热氧降解的主要方法是聚丙烯粉料与抗氧剂混合均匀后再进行高温挤出造粒成形。该方法存在能耗高的明显缺点，且挤出造粒不太适用于流动性过高或过低聚丙烯粉料。目前，随着国内熔喷型超高流动性聚丙烯粉料和车用改性聚丙烯等专用料的需求不断增加，聚丙烯粉料产能也逐步提高，为保证聚丙烯粉料的产品质量，避免热氧降解造成性能下降，亟需对目前的聚丙烯粉料冷却方法及装置进行改进。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的在于提供一种聚丙烯粉料的冷却装置，该装置使聚丙烯粉料快速连续降温，免热氧降解造成性能下降，从而提高了聚丙烯粉料的产能。
[0006]本专利技术解决其技术问题所采用的技术方案是：
[0007]一种聚丙烯粉料的冷却装置，该冷却装置主体分为三段，上部为粉料进料段，中部为冷却段，下部为出料段，粉料进料段上设有洁净氮气排气口，粉料进料段的进料口为锥台结构，锥台斜边与水平夹角为25
°‑
50
°
，进料段设置有抽屉式过滤网，抽屉式过滤网的孔径为10mm
‑
30mm；冷却段设有至少一层垂直安装的板式换热组件；下料段为倒锥台结构，倒锥台斜边与垂直夹角为25
°‑
45
°
，该倒锥台内置一圆锥体，圆锥体的锥部朝向冷却段，圆锥斜边与垂直夹角为25
°‑
45
°
。
[0008]本专利技术中，锥台结构的进料口可使聚丙烯粉料铺满粉料进料段的抽屉式过滤网，提高滤网面积使用率。抽屉式过滤网可将聚丙烯粉料中夹带的片料、块料等过滤下来，以防止堵塞板式换热组件。抽屉式过滤网需定期打开清理过滤网上的聚丙烯片料、块料。来自粉料仓或储罐的聚丙烯粉料中夹带的氮气，经过布袋除尘器过滤掉聚丙烯粉料，洁净的氮气排至大气。布袋除尘器还可维持聚丙烯粉料冷却装置为微正压，防止空气串入聚丙烯粉料冷却装置。
[0009]每块双层不锈钢换热板都能独立的从下部向双层不锈钢换热板内通入冷却介质(冷冻水或循环水)，冷却介质与双层不锈钢换热板外的高温聚丙烯粉料进行逆向间接热交换，降低聚丙烯粉料温度。升温后的冷却介质从双层不锈钢换热板上部离开。
[0010]下料段及其内置的圆锥体可使聚丙烯粉料在出料段实现均匀的活塞流下料，即聚丙烯粉料在出料段的停留时间都是均一的，则聚丙烯粉料在冷却段与冷却介质接触的时间也是均匀的，没有短路，也不会过冷。
[0011]聚丙烯粉料在本专利技术所述的冷却装置中的停留时间通过出料速度控制，停留时间要求在3
‑
20分钟(优选的，停留时间要求在8
‑
15分钟)，以使聚丙烯粉料在随重力流经中部的板式换热组件时有足够的时间与冷却介质进行热交换。
[0012]所述冷却段垂直安装的板式换热组件可以是一层，也可以是多层板式换热组件串联组合。采用多层板式换热组件串联操作时，每层换热板组可单独通入不同温度的冷却介质。
[0013]作为优选，粉料进料段设置至少2个用于排放氮气的布袋除尘器，布袋除尘器的过滤精度为5微米，所述洁净氮气排气口设置在布袋除尘器的端部。
[0014]本专利技术的技术难点在于：1、冷却段板式换热组件冷却板尺寸与间距的控制，因聚丙烯粉料的导热系数很小，如果板间距过大，则粉料通过冷却板时会出现靠近冷却板的粉料温度降低了，但是中间粉料还未冷却。如果板间距过小，一是为了保证粉料处理量，需要增加冷却板的数量，二是可能造成粉料因相互挤压，下料不流畅。2、下料段如何使粉料均匀流出。下料段是倒锥台结构，其内置一圆锥体。两个锥体的斜边与垂直夹角A略大于聚丙烯粉料的安息角，使粉料在重力作用下“层流”。
[0015]作为优选，所述板式换热组件是由多块垂直安装的双层不锈钢换热板组成，每两块双层不锈钢换热板的中心距为20mm
‑
65mm；每块双层不锈钢换热板宽度1.0米
‑
2.6米，高度为1.8米
‑
3.0米。优选的，每两块双层不锈钢换热板的中心距为25mm
‑
35mm，每块双层不锈钢换热板宽度1.4米
‑
2.0米，高度为2.2米
‑
2.6米。板与板之间的距离非常重要，距离过小，粉料流不动；过大，使设备体积变大，而对于粉料冷却，设备体积过大毫无意义，并不能实现效率的提高。
[0016]作为优选，每块双层不锈钢换热板均可独立的从下部向双层不锈钢换热板内通入冷冻介质。
[0017]作为优选，进料口的锥台斜边与水平夹角为35
°‑
45
°
。
[0018]作为优选，抽屉式过滤网的孔径为15mm
‑
25mm，滤网材质为不锈钢。
[0019]作为优选，下料段为不锈钢材质，下料段所述倒锥台斜边与垂直夹角为28
°‑
33
°
。优选的，所述圆锥斜边与垂直夹角为28
°‑
33
°
。
[0020]作为优选，下料段的圆锥体与倒锥台两个锥体的斜边与垂直夹角A略大于聚丙烯粉料的安息角，使粉料在重力作用下“层流”。
[0021]作为优选，下料段的圆锥体与倒锥台同轴，且两者的斜边与垂直夹角相同。该设置使粉料实现活塞流。
[0022]作为优选，下料段的圆锥体高度为倒锥台高度的二分之一，且圆锥体的顶点与倒锥台底部，圆锥体的锥底与倒锥台顶部的距离相等。
[0023]本专利技术下料段的目的是使粉料均匀流出，避免局部粉料流速过快或者过慢，进而使经过冷却段的粉料也均匀下料，以确保粉料在流经冷却段板式换热组件间的停留时间一致，与冷却介质热交换的时间一致，则粉料离开冷却段板式换热组件的温度才能保持一致，设计细节见图3，该方案为最佳情况，其中下料段的倒锥台高度为h，圆锥体高度为0.5h，且
处于倒锥台的中心处，圆锥体距离倒锥台的上方和下方均为0.25h；下料段的圆锥体与倒锥台同轴，且两者的斜边与垂直夹角A相同。
[0024]一种采用所述装置进行的聚丙烯粉料的冷却方法，该方法包括以下步骤：
[0025]S1、聚丙烯粉料的进料
[0026]聚丙烯粉料从冷却装置的顶部进入本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种聚丙烯粉料的冷却装置，其特征在于：该冷却装置主体分为三段，上部为粉料进料段(02)，中部为冷却段(05)，下部为出料段(07)，粉料进料段上设有洁净氮气排气口(11)，粉料进料段的进料口(01)为锥台结构，锥台斜边与水平夹角为25
°‑
50
°
，进料段设置有抽屉式过滤网(03)，抽屉式过滤网的孔径为10mm
‑
30mm；冷却段设有至少一层垂直安装的板式换热组件(04)；下料段为倒锥台结构，倒锥台斜边与垂直夹角为25
°‑
45
°
，该倒锥台内置一圆锥体(08)，圆锥体的锥部朝向冷却段，圆锥斜边与垂直夹角为25
°‑
45
°
。2.根据权利要求1所述的聚丙烯粉料的冷却装置，其特征在于：粉料进料段设置至少2个用于排放氮气的布袋除尘器(06)，所述洁净氮气排气口(11)设置在布袋除尘器的端部。3.根据权利要求1所述的聚丙烯粉料的冷却装置，其特征在于：所述板式换热组件是由多块垂直安装的双层不锈钢换热板组成，每两块双层不锈钢换热板的中心距为20mm
‑
65mm；每块双层不锈钢换热板宽度1.0米
‑
2.6米，高度为1.8米
‑
3.0米。4.根据权利要求1所述的聚丙烯粉料的冷却装置，其特征在于：每块双层不锈钢换热板均可独立的从下部向双层不锈钢换热板内通入冷冻介质。5.根据权利要求1所述的聚丙烯粉料的冷却装置，其特征在于：进料口的锥台斜边与水平夹角为35
...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨卫东，郑碧磊，亓虎，陈秀平，沈伟，尚明柱，章斌，王斌，
申请(专利权)人：浙江卫星能源有限公司，
类型：发明
国别省市：