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反丁烯二酸生产中盘式干燥机的应用

作者: 发表时间:2010-11-12 17:15:00

反丁烯二酸又称富马酸,是一种重要的有机化工原料,也是精细化工产品中间体,白色结晶状粉末,具有特殊的较强酸味,微溶于水、乙醚、醋酸,溶于乙醇,熔点286-302℃,广泛的应用于合成涂料、树脂、增塑剂及食品添加剂。在其生产中,干燥操作单元是一个重要环节,干燥器能否正确选择直接影响到产品的质量、操作环境和运行成本。选择干燥器时,一般需考虑以下几个因素:干燥器能否不污染环境、是否易于操作、热效率是否高、能耗是否少、占地面积是否小、是否能保证产品质量等,经在许多反丁烯二酸生产厂家的应用表明,盘式干燥机能同时具备以上特点,它是反丁烯二酸干燥生产中的最佳选择。

1 工作原理及设备简介

盘式干燥机是一种高效的传导型干燥设备。其独特的结构和工作原理决定了它具有热效率高、能耗低、占地面积小、配置简单、操作控制简便、操作环境好等特点,适用于反丁烯二酸产品加工等行业的干燥作业。湿物料自加料器连续地加到干燥器上部第一层干燥盘上,带有耙叶的耙臂作回转运动使耙叶连续地翻抄物料。物料沿指数螺旋线流过干燥盘表面,在小干燥盘上物料被移送到外缘,并在外缘落到正下方的大干燥盘外缘,在大干燥盘上物料向里移动并从中间落料口落入下一层小干燥盘中。由于大小干燥盘交替排列,物料得以连续地流过整个干燥器。已干物料从最后一层干燥盘落到壳体的底层,最后被耙叶移送到出料口排出。湿份从物料中逸出,由设在顶盖上的排湿口排出。从底层排出的干物料可直接包装。

盘式干燥机由干燥盘、耙臂、装在耙臂上的若干耙叶、主轴、转动装置、外壳等组成,中空的干燥盘内通入加热介质。干燥盘分为大盘和小盘两种,在干燥器内水平层式布置,干燥盘静止不动,物料在干燥盘面上由耙叶输送、翻动,呈阿基米德螺旋线轨迹运动,在运动过程中被干燥盘加热,进行传热传质,完成干燥作业。根据被干燥物料的产量、性质、初始及最终含湿量,确定干燥盘层数(干燥面积)。盘式干燥器立式工作,湿物料由顶部的加料口加入,通过每层盘后由干燥器的底部排出,整个干燥过程密闭操作,从物料中释放出的湿气由干燥器顶部的排湿口直接排出。干燥器排出的冷凝液集中在一个管道可以回收。

2 干燥流程

由固液分离岗位来的含湿量较大的湿物料,由输送器输送到位于盘式干燥机顶部的定量加料器中,再被定量加入干燥器内进行干燥作业。干燥盘内通入饱和水蒸汽进行干燥作业,物料在流动过程中完成传热传质过程,达到干燥的目的。已干物料在干燥器底部的排料口排出,从物料中逸出的湿汽通过设在盘式干燥机顶部的排湿口排出,见工艺流程图。

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3 设备特点

3.1 干燥能力大,每台每小时处理成品达500kg,满足了反丁烯二酸生产线的要求。

3.2 产品质量好,反丁烯二酸进干燥器含湿量≥8%,物料流向单一,无返混现象。物料加热时间基本相同,受热很均匀,一次干燥后成品含湿量<0.2%,很好的保证了产品质量。

3。3 连续进出料,干燥运行稳定。

3。4 与气流式干燥器相比较,系统简单、投资少、动力消耗少、占地面积小、操作人员少。

3.5 每层干燥盘皆可单独地通入加热介质对物料进行加热,通过调整料层厚度、主轴转速、耙臂数量、耙叶型式和尺寸,可使干燥过程达到最佳,物料接触加热盘面时间基本相同,受热很均匀。被干燥的物料不会发生过热现象。

3.6 物料无损失,环境保护好。

4 技术经济分析

本产品自开发成功后,已在医药、化工、染料、无机盐等工业大量应用,并被证明是优于其它干燥设备的。表1为石家庄化工二厂在反丁烯二酸干燥中盘式干燥机与气流式干燥器的经济指标对比,对于年产4500吨反丁烯二酸的干燥工序,使用盘式干燥机每干燥1吨反丁烯二酸节约费用256.15元,年创经济效益115.27万元,设备投资节约41万元。
由于设备减少了对环境的污染,提高了产品质量,占地面积小,能耗小,因此具有较大的社会效益。

表1 年产4500吨反丁烯二酸气流式干燥与盘式连续干燥经济指标对比表

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                     注: 1、电价按0.6元/度计。
                              2、蒸汽价格按70元/吨计。
                              3、人员费用按人年费10000元计。

参考文献

[1]姚玉英,黄凤廉,等。化工原理(下册)[M].天津:天津科学技术出版社,1997.295-301

[2]时钧,汪家鼎等。化学工程手册(上册)[M]。北京:化学工业出版社,1996。17。22-17。25

[3]潘永康,王喜忠等。现代干燥技术[M].北京:化学工业出版社,1998.147-177


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