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真空耙式干燥機(jī)在四氫苯酐蒸發(fā)甲基環(huán)己烷的設(shè)計(jì)改進(jìn)

信息來(lái)源:本站 | 發(fā)布日期: 2018-08-03 16:33:41 | 瀏覽量:880441

      四氫苯酐為白色結(jié)晶粉末。相對(duì)密度1. 20,熔點(diǎn)99~101℃,閃點(diǎn)(開口)157℃,作為有機(jī)合成原料中間體,一般用來(lái)生產(chǎn)醇酸樹脂和不飽和聚酯樹脂、涂料,也用作環(huán)氧樹脂的固化劑,還用于殺蟲劑、硫化調(diào)節(jié)劑、增塑劑和表面活性劑等方面。
  真空耙式干燥機(jī)具有干燥溫度低、干燥速率大、節(jié)能、設(shè)備密閉性好、溶劑易回收等特點(diǎn),特別適用于不耐高溫、在高溫下易氧化或干燥時(shí)容易產(chǎn)生粉末的物料 (如各種染料),以及需要回收溶劑或物料中含有毒氣體等干燥作業(yè),并具有保質(zhì)及不破壞物料固有性能的優(yōu)點(diǎn),在石油化工、食品、醫(yī)藥、染料等行業(yè)得到廣泛應(yīng)用。
      四氫苯酐真空干燥機(jī)主要由筒體、攪拌軸、傳動(dòng)系統(tǒng)和密封裝置等部分組成。干燥所需熱量主要由攪拌軸及筒體夾套提供。當(dāng)加熱介質(zhì)通入設(shè)備后, 熱量通過(guò)夾套及攪拌軸對(duì)物料進(jìn)行間接加熱,濕物料中的濕分受熱汽化,汽化出的濕分被真空系統(tǒng)及時(shí)抽走。隨著攪拌軸的不斷轉(zhuǎn)動(dòng),物料與加熱面的接觸不斷更新,使物料均勻受熱,從而達(dá)到良好的干燥效果。

四氫苯酐耙式真空干燥機(jī)    相關(guān)設(shè)計(jì)參數(shù):
    1、物料名稱:    THPA(耐溫:65~70℃,白色片狀粉末,濕料堆比重:0.7g/cm3,干料堆比重:0.43g/cm3)
    2、濕處理量:    100kg/h(折合0.8噸/天,8小時(shí)處理1天的量)
    3、初濕份:      10%(濕基,溶劑:甲基環(huán)己烷,沸點(diǎn):100℃,汽化熱:77kcal/kg)
    4、終濕份:      0.5%(濕基)
    5、熱源:        60~65℃熱水
    6、除塵系統(tǒng):    袋濾器
    7、設(shè)備材質(zhì):    物料接觸部分不銹鋼316L,其余A3制作
    8、安裝:        室內(nèi)
    9、電源:        380V  50HZ
    10、環(huán)境:       15℃   760mmHg  φ=80%

四氫苯酐耙式真空干燥機(jī)    計(jì)算工藝參數(shù)的確定
    干品產(chǎn)量:W干=90kg/h        濕份蒸發(fā)量:W溶=10Kg/h        熱水溫度:t1=60℃
    進(jìn)料溫度:tin=15℃          排料溫度:tout=55℃         物料比熱:cm=0.4 kcal/kg.℃
         
四氫苯酐耙式真空干燥機(jī)    工藝計(jì)算
    1、脫溶劑所需的熱量:Q1=W溶×γ=10×77=770kcal/h
    2、物料升溫所需熱量:Q2=W產(chǎn)×cm×(tout-tin) =90×0.4×(55-15)=1440kcal/h
    3、物料中溶劑升溫所需熱量:Q3=W濕×ω1×c溶×(tout-ttin)=100×0.1×0.4×(55-15)=160kcal/h
    4、系統(tǒng)熱損失,取10%:Q4=(Q1+Q2+Q3)×10%=(770+1440+160)×10%=237kcal/h
    5、系統(tǒng)總熱耗量:    Q總=770+1440+160+237=2607kcal/h
       熱水耗量:        M1=2607÷3×1.2=1043kg/h
    6、干燥器面積的計(jì)算:
       系統(tǒng)有效熱耗量:   Q有效=770+1440+160=2370kcal/h  
       熱傳導(dǎo)型干燥傳熱公式:Q有效=K×A×Δt,其中:傳熱系數(shù) K取20~50 kcal/ h.℃.m2 
       對(duì)數(shù)平均溫差:     Δt=[( tg - tin)-( tg - tout)]÷ln[( tg - tin)÷( tg - tout)]=18.2℃ 
       干燥器面積:       A=Q有效÷(0.6×K×Δt)=8.6m2 
       實(shí)際設(shè)備選型放大20%:A實(shí)=A×1.2=10.4m2 則選用ZPG-3000型耙式干燥機(jī)    1臺(tái)
    7、干燥器有效容積檢驗(yàn): V=0.8÷0.7÷0.5=2.3 m3                              滿足要求
    8、一批物料的處理時(shí)間: T=10×8÷(10.6×1)=7.5小時(shí)

四氫苯酐耙式真空干燥機(jī)    單套設(shè)備主要技術(shù)參數(shù)
    1、型號(hào):      ZPG-3000      內(nèi)尺寸:    Φ1200×2700mm  傳熱面積:10.6m2 
    2、設(shè)備尺寸:  ~5500×2000×3600mm(長(zhǎng)×寬×高)
    3、設(shè)備總?cè)莘e:3000L         裝料系數(shù):  0.3~0.5 
    4、主機(jī)材質(zhì)及厚度:物料接觸部分不銹鋼316L,其余A3制作
        內(nèi)膽材質(zhì)為316L δ= 12mm,夾套為Q235-A  δ= 10mm
    5、工作壓力: 罐體內(nèi):-0.04MPa~-0.096MPa,夾套內(nèi):≤0.4MPa
    6、工作介質(zhì): 罐體內(nèi):物料          夾套內(nèi):熱水
    7、夾套內(nèi)溫度:≤90℃
    8、設(shè)備總重:  ~6.5噸
    9、攪拌轉(zhuǎn)速:  4~10rpm
    10、設(shè)備裝機(jī)總功率:15KW
    11、攪拌軸:采用無(wú)縫管與耙齒焊接而成(在圓周方向90度錯(cuò)開焊接)
    12、加料方式:頂部加料

      真空耙式干燥機(jī)作為百得干燥的定型產(chǎn)品,并已形成部分系列產(chǎn)品。在四氫苯酐耙式真空干燥機(jī)蒸發(fā)甲基環(huán)己烷的使用中發(fā)現(xiàn)了一些急需改進(jìn)的問(wèn)題:由于流體流道結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)不合理,干燥效率較低,直接制約了設(shè)備的使用效果;采用簡(jiǎn)單的填料密封結(jié)構(gòu)會(huì)嚴(yán)重影響產(chǎn)品質(zhì)量等。
      針對(duì)以上問(wèn)題,常州百得干燥從設(shè)備結(jié)構(gòu)和工作原理出發(fā),分析了問(wèn)題產(chǎn)生的原理,并大膽創(chuàng)新進(jìn)行改造,取得了良好效果。設(shè)計(jì)的新型溶劑蒸發(fā)耙式干燥機(jī)更加適用于易爆、易氧化、含有機(jī)溶劑膏糊狀物料的干燥,技術(shù)水平達(dá)到了^。

四氫苯酐耙式真空干燥機(jī) 結(jié)構(gòu)改進(jìn)
  (1)折流型夾套
    真空耙式干燥機(jī)較多地應(yīng)用于低溫干燥,使用的加熱介質(zhì)主要為熱水。熱水通入常規(guī)真空耙式干燥機(jī)夾套中,如果流速太小,容易在夾套內(nèi)形成“短路”現(xiàn)象,造成夾套加熱不均勻;如果流速太大,雖然可減少“短路”現(xiàn)象的產(chǎn)生,但增加了熱水泵的動(dòng)力消耗,同時(shí)對(duì)熱水循環(huán)管路的密封要求也更嚴(yán)格。采用折流型夾套結(jié)構(gòu),熱水從入口進(jìn)入夾套后,由于有固定的流道,因此不論熱水的流速大小,熱水都能夠流經(jīng)夾套的每個(gè)地方,使夾套均勻加熱;同時(shí)還增加了熱水的湍流效果,提高了傳熱效率。
  (2)特殊流道型熱軸
    新型真空耙式干燥機(jī)的軸和耙齒都是空心的,可以通入加熱介質(zhì),其表面可作為傳熱面使用,因此,將軸和耙齒統(tǒng)稱為熱軸(又稱攪拌軸)。對(duì)于大型真空耙式干燥機(jī),熱軸的傳熱面積占總傳熱面積的60%以上,它的傳熱效果直接影響干燥機(jī)的干燥效率。為了提高熱軸的傳熱效果,在熱軸中設(shè)計(jì)了特殊的熱介質(zhì)流道,從而大幅度強(qiáng)化了傳熱。
  (3)新型密封結(jié)構(gòu)
    填料密封具有耐熱、耐壓、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、密封可靠、經(jīng)濟(jì)、易維護(hù)等優(yōu),因此許多動(dòng)密封均采用填料密封。但在真空耙式干燥機(jī)中,單獨(dú)的填料密封容易使被干燥物料中混入異物造成污染,為此在端蓋和熱軸之間開發(fā)出了新型雙密封結(jié)構(gòu),既避免了異物落入物料,同時(shí)也解決了物料外漏。
  (4)高效溶劑回收系統(tǒng)
    系統(tǒng)中配有干燥料液的溶劑的冷凝系統(tǒng)和回收系統(tǒng)可以使干燥料液中的溶劑得以通過(guò)三級(jí)冷凝處理,在真空和常壓環(huán)境下通過(guò)多種形式的冷凝器回收溶媒,此設(shè)備系統(tǒng)的收率之高是其他型式干燥器所達(dá)不到的。

四氫苯酐耙式真空干燥機(jī) 改造效果
  (1)傳熱效果好,在相同的操作條件下,新型真空耙式干燥機(jī)較常規(guī)真空干燥設(shè)備可縮短近1/2的干燥停留時(shí)間;
  (2)溶劑回收率高達(dá)85%以上,特別對(duì)于物料中含有貴重溶劑的干燥操作,可以大幅度降低產(chǎn)品的生產(chǎn)成本;
  (3)該型干燥機(jī)可應(yīng)用于產(chǎn)量很大的真空干燥操作,且傳熱效果遠(yuǎn)高于小型真空耙式干燥機(jī);
  (4)由于采用了特殊密封結(jié)構(gòu),被干燥物料沒(méi)有污染隱患,特別適用于醫(yī)藥、香料等特殊物料的干燥;
  (5)熱效率高,可達(dá)80%以上,節(jié)約能源。新型真空耙式干燥機(jī)縮短了物料在干燥機(jī)內(nèi)的停留時(shí)間,密閉性好,熱效率高,可滿足干燥機(jī)大型化的需求;
  (6)從干燥時(shí)間、溶劑回收率以及熱效率來(lái)看,溶劑蒸發(fā)耙式干燥機(jī)明顯優(yōu)于常規(guī)的真空耙式干燥機(jī)。




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