PTFE懸浮樹脂的干燥技術
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發(fā)布日期:2019-04-14 09:46【大 中 小】
0 前言
聚四氟乙烯( PTFE) 作為氟塑料最為重要的成員之一,其應用范圍在社會發(fā)展的各個領域延伸,不斷體現(xiàn)出其優(yōu)異的性能與良好的使用價值。根據使用形式的不同,聚四氟乙烯主要分為懸浮樹脂、分散樹脂和分散乳液。目前,在聚四氟乙烯樹脂的使用量中懸浮樹脂品種占比最大,全球年產量超過 10 萬 t。PTFE 懸浮樹脂的生產工藝主要包括聚合、洗滌、干燥等工序,PTFE 產品的存儲及使用要求規(guī)定 PTFE懸浮樹脂產品的含水量 ≤0.04% ( 質 量 分 數,下同) 。根據 PTFE 懸浮樹脂的性質及成型加工要求,其干燥方主要有振動干燥、噴霧干燥、流化床干燥、輻照干燥、真空干燥和氣流干燥等。干燥形式的多樣化對產品質量的提高起著重要的推動作用,而 PTFE 產品質量的提高、應用領域的不斷擴展也推動著干燥設備向著更加功能化、精細化和智能化的方向發(fā)展。對 PTFE 懸浮樹脂的幾種干燥形式進行了介紹,簡要敘述其干燥原理及其影響因素,為PTFE 懸浮樹脂的干燥選型提供理論上的參考,為PTFE 系統(tǒng)研究進行一定的補充。
1 流化床干燥
流化床干燥( 沸騰干燥) 是一種運用流態(tài)化技術對顆粒狀固體物料進行干燥的方法。熱氣流攜帶著固體顆粒在設備中上下翻涌,氣流不斷撞擊固體顆粒,在不斷帶走顆粒表面水分的同時,也使得顆粒內部的水分不斷向外部滲透揮發(fā),加之顆粒間的碰撞,進一步加大了顆粒的干燥速率。在流化設備中,由于加熱氣流經分布器均勻分散后進入固體顆粒的流化床層,這在很大程度上增加了熱氣流與顆粒的接觸面積,使得傳熱系數大大提高。在整個流化過程中,氣流與固體顆粒同時進行著熱量傳遞與質量傳遞。經過計算流化床中 PTFE 顆粒在氣流中所形成的流化層高度,將含水量達到要求的固體顆粒產品與氣流分離。
由于流化床的特殊性,無法將含水量很大的PTFE 物料置于流化設備內進行干燥。如果將具有一定粒徑的 PTFE 的含水量降低至 10% 左右后,再通過加熱后的干燥空氣進行干燥,能夠明顯地降低物料的含水量。PTFE 流化床干燥流程如圖 1 所示。
圖1 PTFE流化床干燥流程圖
相對來說,PTFE 物料經過流化床干燥能夠有效地降低物料的含水量,而且流化設備結構簡單,維修方便,但是流化床干燥技術對于 PTFE 的工業(yè)化生產有諸多限制。
如: 1) 流化床干燥的處理量有限,在一定的氣流壓力下對應一定高度的流化床層,如果不斷提高氣流壓力,不僅會增加設備的造價,而且可能造成流化床層的返混;
2) 流化床干燥技術耗能較大,且大量的熱氣流未經充分利用即排空。隨著干燥技術的不斷發(fā)展,流化床干燥設備一般與其他設備進行聯(lián)用,也出現(xiàn)了如流化床超微氣流粉碎技術、循環(huán)流化床干燥技術等更先進的流化床應用技術。