美国开发用于生产涤纶工业丝的新型SSP系统
几十年前,SSP为批量工艺,其干燥过程采用带夹套的双锥体旋转式真空干燥器,其日产能力在5-15吨之间;后来又发展为半连续工艺,日产能力提高到10-25吨之间;由于工业丝的需求增长,便出现了连续工艺,日产能力提高到40吨;目前,连续SSP装置的日产能力已超过150吨。美国Bepex公司致力于开发、生产连续SSP装置的设备和技术。
现将此系统中主要设备的特点和功能介绍如下:
Solidaire结晶器
Bepex的Solidaire结晶器是卧式的带有机械螺旋浆的圆筒形设备,它可将聚酯切片连续加热和结晶,外壳设有传热夹套,可用蒸汽和热媒加热,并在低于或高于大气压力下操作。搅拌轴上装了狭窄的、扁平的、可调节螺距的浆叶;这些浆叶的外缘紧贴圆筒内壁,间隙很小,这就可使物料从进口到出口都沿着设备内壁螺旋式地前行,并使物料表面持续更新,粘接物料受到击碎。在调节螺旋浆的螺距和转速时,即可调节物料的停留时间,从数秒钟到20分钟不等。传热系数在100-500kcal/hr/m2/℃之间。
与流化床不同的是:Solidaire结晶器是紧凑的、节能的、维修工作量少,物料在其中停留时间狭窄。
Torusdisc预热器
Bepex 的Torusdisc预热器是间接加热的换热器,它也是卧式容器,其中设有搅拌器械,以输送固态物料。容器中设有管式转子,并垂直地安装了双壁盘,这些盘与转动轴连同夹套的内壁共提供的传热面积高达560 m2。在运行时,转动盘与物料间的相对速度提供的传热系数为40-80 kcal/hr/m2/℃。转子的转速可根据优化的传热和均匀的混合来设定。用来加热的热媒可流经转动轴、管式转子、安装在转子上的双壁盘以及容器夹套。固定在转子上的“犁(plow)”(或称刮刀)设在各盘之间,可使物料混合均匀,防止物料在传热面积上粘结。物料轴向地在环状空间里输送至排料口。调节固定在双壁盘外缘上的叶片,即可控制输送量。
此预热器的特点是:
所需的空间小,可减少厂房面积,因为容器中物料持有量高达60-90%;能效高由于传热面积大,传热速率高,一般可降低能耗75%,代替多台批量加热器;维修工作少,这是由于搅拌转速慢(5-20rpm),无须复杂的密封;借助于出口端溢流堰高度的调节,即可将物料在容器中的停留时间在数分钟到数小时之间调节。
吹扫螺旋式热处理器
Bepex的吹扫螺旋式热处理器是间接/直接加热的换热器,也是卧式设备,其中配备了温和的、含有较长刮板的螺旋搅拌器械;物料在其中以近乎活塞流的方式连续流动,其刮板与容器内壁的间隙极小。间接加热由热媒通过夹套加热,而直接加热则是由热气体加热;此热气体由设在容器底部的管口导入。热处理器中的物料经螺旋而缓慢移动,除可使物料流动具有活塞流的特性外,还可使停留时间分布的差异极小。
机械出料器
Bepex的机械出料器是固态物料计量设施,装在“料斗(hopper)”反应器的底部,它的上面设了一个圆形盘,在圆形盘中心垂直安装由轴承支撑的轴,轴上安装了双臂犁,可使物料在整个料斗截面上进行圆周运动,物料从圆形盘的边缘上降至下面的锥形料斗中,此锥形料斗底部设了旋转阀,将物料送至下一过程。
驱动此出料器的轴是带有齿轮变速器和变速电机。
与标准料斗出料器比较,它有以下优点:
物料出口的设置,可防止架桥;可保证整个圆周上的物料都在均匀地向下流动;可击碎可能存在的物料结块;可将出料的切片正确计量,并控制料斗中的床层料面。
Bepex SSP系统的优越性:
物料在结晶器、热处理器和料斗反应器中均为近乎活塞流的方式连续流动;
反应器可采用较高的温度,不致使过程失常;
开车时产生的废料较少;
较短的开车时间;
在上游过程失常时,物料仍能连续输送;
在加工PEN、PTT和高IPA共聚酯时,装置的生产能力下降很少;
产品质量稳定。