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真空耙式干燥机在四氢苯酐蒸发甲基环己烷的设计改进

信息来源:本站 | 发布日期: 2018-08-03 16:33:41 | 浏览量:880488

      四氢苯酐为白色结晶粉末。相对密度1. 20,熔点99~101℃,闪点(开口)157℃,作为有机合成原料中间体,一般用来生产醇酸树脂和不饱和聚酯树脂、涂料,也用作环氧树脂的固化剂,还用于杀虫剂、硫化调节剂、增塑剂和表面活性剂等方面。
  真空耙式干燥机具有干燥温度低、干燥速率大、节能、设备密闭性好、溶剂易回收等特点,特别适用于不耐高温、在高温下易氧化或干燥时容易产生粉末的物料 (如各种染料),以及需要回收溶剂或物料中含有毒气体等干燥作业,并具有保质及不破坏物料固有性能的优点,在石油化工、食品、医药、染料等行业得到广泛应用。
      四氢苯酐真空干燥机主要由筒体、搅拌轴、传动系统和密封装置等部分组成。干燥所需热量主要由搅拌轴及筒体夹套提供。当加热介质通入设备后, 热量通过夹套及搅拌轴对物料进行间接加热,湿物料中的湿分受热汽化,汽化出的湿分被真空系统及时抽走。随着搅拌轴的不断转动,物料与加热面的接触不断更新,使物料均匀受热,从而达到良好的干燥效果。

四氢苯酐耙式真空干燥机    相关设计参数:
    1、物料名称:    THPA(耐温:65~70℃,白色片状粉末,湿料堆比重:0.7g/cm3,干料堆比重:0.43g/cm3)
    2、湿处理量:    100kg/h(折合0.8吨/天,8小时处理1天的量)
    3、初湿份:      10%(湿基,溶剂:甲基环己烷,沸点:100℃,汽化热:77kcal/kg)
    4、终湿份:      0.5%(湿基)
    5、热源:        60~65℃热水
    6、除尘系统:    袋滤器
    7、设备材质:    物料接触部分不锈钢316L,其余A3制作
    8、安装:        室内
    9、电源:        380V  50HZ
    10、环境:       15℃   760mmHg  φ=80%

四氢苯酐耙式真空干燥机    计算工艺参数的确定
    干品产量:W干=90kg/h        湿份蒸发量:W溶=10Kg/h        热水温度:t1=60℃
    进料温度:tin=15℃          排料温度:tout=55℃         物料比热:cm=0.4 kcal/kg.℃
         
四氢苯酐耙式真空干燥机    工艺计算
    1、脱溶剂所需的热量:Q1=W溶×γ=10×77=770kcal/h
    2、物料升温所需热量:Q2=W产×cm×(tout-tin) =90×0.4×(55-15)=1440kcal/h
    3、物料中溶剂升温所需热量:Q3=W湿×ω1×c溶×(tout-ttin)=100×0.1×0.4×(55-15)=160kcal/h
    4、系统热损失,取10%:Q4=(Q1+Q2+Q3)×10%=(770+1440+160)×10%=237kcal/h
    5、系统总热耗量:    Q总=770+1440+160+237=2607kcal/h
       热水耗量:        M1=2607÷3×1.2=1043kg/h
    6、干燥器面积的计算:
       系统有效热耗量:   Q有效=770+1440+160=2370kcal/h  
       热传导型干燥传热公式:Q有效=K×A×Δt,其中:传热系数 K取20~50 kcal/ h.℃.m2 
       对数平均温差:     Δt=[( tg - tin)-( tg - tout)]÷ln[( tg - tin)÷( tg - tout)]=18.2℃ 
       干燥器面积:       A=Q有效÷(0.6×K×Δt)=8.6m2 
       实际设备选型放大20%:A实=A×1.2=10.4m2 则选用ZPG-3000型耙式干燥机    1台
    7、干燥器有效容积检验: V=0.8÷0.7÷0.5=2.3 m3                              满足要求
    8、一批物料的处理时间: T=10×8÷(10.6×1)=7.5小时

四氢苯酐耙式真空干燥机    单套设备主要技术参数
    1、型号:      ZPG-3000      内尺寸:    Φ1200×2700mm  传热面积:10.6m2 
    2、设备尺寸:  ~5500×2000×3600mm(长×宽×高)
    3、设备总容积:3000L         装料系数:  0.3~0.5 
    4、主机材质及厚度:物料接触部分不锈钢316L,其余A3制作
        内胆材质为316L δ= 12mm,夹套为Q235-A  δ= 10mm
    5、工作压力: 罐体内:-0.04MPa~-0.096MPa,夹套内:≤0.4MPa
    6、工作介质: 罐体内:物料          夹套内:热水
    7、夹套内温度:≤90℃
    8、设备总重:  ~6.5吨
    9、搅拌转速:  4~10rpm
    10、设备装机总功率:15KW
    11、搅拌轴:采用无缝管与耙齿焊接而成(在圆周方向90度错开焊接)
    12、加料方式:顶部加料

      真空耙式干燥机作为百得干燥的定型产品,并已形成部分系列产品。在四氢苯酐耙式真空干燥机蒸发甲基环己烷的使用中发现了一些急需改进的问题:由于流体流道结构设计不合理,干燥效率较低,直接制约了设备的使用效果;采用简单的填料密封结构会严重影响产品质量等。
      针对以上问题,常州百得干燥从设备结构和工作原理出发,分析了问题产生的原理,并大胆创新进行改造,取得了良好效果。设计的新型溶剂蒸发耙式干燥机更加适用于易爆、易氧化、含有机溶剂膏糊状物料的干燥,技术水平达到了^。

四氢苯酐耙式真空干燥机 结构改进
  (1)折流型夹套
    真空耙式干燥机较多地应用于低温干燥,使用的加热介质主要为热水。热水通入常规真空耙式干燥机夹套中,如果流速太小,容易在夹套内形成“短路”现象,造成夹套加热不均匀;如果流速太大,虽然可减少“短路”现象的产生,但增加了热水泵的动力消耗,同时对热水循环管路的密封要求也更严格。采用折流型夹套结构,热水从入口进入夹套后,由于有固定的流道,因此不论热水的流速大小,热水都能够流经夹套的每个地方,使夹套均匀加热;同时还增加了热水的湍流效果,提高了传热效率。
  (2)特殊流道型热轴
    新型真空耙式干燥机的轴和耙齿都是空心的,可以通入加热介质,其表面可作为传热面使用,因此,将轴和耙齿统称为热轴(又称搅拌轴)。对于大型真空耙式干燥机,热轴的传热面积占总传热面积的60%以上,它的传热效果直接影响干燥机的干燥效率。为了提高热轴的传热效果,在热轴中设计了特殊的热介质流道,从而大幅度强化了传热。
  (3)新型密封结构
    填料密封具有耐热、耐压、结构简单、密封可靠、经济、易维护等优,因此许多动密封均采用填料密封。但在真空耙式干燥机中,单独的填料密封容易使被干燥物料中混入异物造成污染,为此在端盖和热轴之间开发出了新型双密封结构,既避免了异物落入物料,同时也解决了物料外漏。
  (4)高效溶剂回收系统
    系统中配有干燥料液的溶剂的冷凝系统和回收系统可以使干燥料液中的溶剂得以通过三级冷凝处理,在真空和常压环境下通过多种形式的冷凝器回收溶媒,此设备系统的收率之高是其他型式干燥器所达不到的。

四氢苯酐耙式真空干燥机 改造效果
  (1)传热效果好,在相同的操作条件下,新型真空耙式干燥机较常规真空干燥设备可缩短近1/2的干燥停留时间;
  (2)溶剂回收率高达85%以上,特别对于物料中含有贵重溶剂的干燥操作,可以大幅度降低产品的生产成本;
  (3)该型干燥机可应用于产量很大的真空干燥操作,且传热效果远高于小型真空耙式干燥机;
  (4)由于采用了特殊密封结构,被干燥物料没有污染隐患,特别适用于医药、香料等特殊物料的干燥;
  (5)热效率高,可达80%以上,节约能源。新型真空耙式干燥机缩短了物料在干燥机内的停留时间,密闭性好,热效率高,可满足干燥机大型化的需求;
  (6)从干燥时间、溶剂回收率以及热效率来看,溶剂蒸发耙式干燥机明显优于常规的真空耙式干燥机。




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