Централизованные системы сушки полимеров

Назначение централизованных систем сушки пластмасс — сушка, хранение и подача нескольких видов материала на несколько единиц оборудования.

Централизованные системы сушки пластмасс состоят из нескольких основных подсистем, имеющих модульную конструкцию.

В основе этих систем находится генератор сухого воздуха.

Второй основной элемент — это модульная конструкция, состоящая из нескольких сушильных бункеров, их задача — нагрев осушенного воздуха, осушка сырья и его хранение. К одному генератору осушенного воздуха может быть подключено несколько сушильных бункеров.

Также в централизованную систему сушки пластмасс могут входить дополнительные элементы, такие как:

• • центральный пульт управления (сушильные бункера и генераторы имеют персональные пульты управления);
• • система загрузки сырья в сушильный бункер и его подачи из сушильного бункера в бункер термопластавтомата, экструдера или другого оборудования для переработки пластмасс [10].

Генератор осушенного воздуха таких систем оснащен двумя модулями влагопоглощения, работающими попеременно и, следовательно, может генерировать осушенный воздух для сушильного бункера для сушки пластмасс в непрерывном режиме. В то время пока один модуль работает, другой находится в режиме регенерации.

Схема работы генератора для сушки пластмасс показана на рис. 4.14.

Рис. 4.14. Схема работы генератора для сушки пластмасс:

пояснения в тексте

Воздух 11 засасывается насосом 13 через микрофильтр 12. При помощи клапанов 2, 6, 7, 10 выбирается, в какой емкости с влагопоглотителем будет вестись осушка воздуха для подачи в сушильный бункер. Согласно схеме в работе находится емкость 1, а вторая емкость 9 находится в цикле регенерации, в нее подается воздух при помощи насоса 4 через фильтр 3, нагретый нагревателем 5. Далее осушенный воздух 8 направляется в сушильные бункера для сушки пластмасс.

Эффективность работы генератора оценивается по минимальной температуре точки росы. (Если генераторы способны производить воздух с температурой точки росы -60°С, то в осушенном воздухе находится такое же количество влаги, как в том же объеме воздуха при температуре -60°С.)

Основная функция генератора — непрерывная подача осушенного воздуха [10].

Сушильный бункер для сушки пластмасс имеет встроенный нагреватель и предназначен для подсоединения к генератору осушенного воздуха (рис. 4.15).

Рис. 4.16. Схема работы сушильного бункера:

• 1 — теплообменник; 2 — быстродействующий запор; 3 — откидная крышка; 4 — наружная теплоизоляция; 5 — дверца для очистки; 6 — смотровое стекло; 7 — дополнительная термоизоляция; 8 — электрический нагреватель;
• 9 — клапан для регулирования воздушного потока; 10 — диффузор

При сушке некоторых продуктов, таких как акрилонитрилбутадиен- стирол или поливинилацетат, существует опасность взрыва пыли. Для таких продуктов необходимо использовать устойчивые к взрывному давлению установки с открытым циклом усиленной конструкции, оборудованные системами подавления взрыва. Альтернативой могут служить установки с низким содержанием кислорода, в которых в качестве сушильного агента в замкнутом цикле используется азот. Еще одна возможность — это сушильные установки с самоинертизацией, в которых концентрация кислорода снижается с помощью специального нагревателя прямого действия с газовой горелкой.

В последнее время часто встречается требование удалять из сухих полимеров летучие органические соединения, что в связи с растущей озабоченностью выделением этих соединений при транспортировке, хранении и переработке полимеров вполне может стать общим технологическим стандартом. В связи с этим, сушилки могут включать в себя интегрированные или отдельные десорберы для десорбции летучих органических соединений [11].

Очевидно, что современные технологии сушки, обеспечивающие высокое качество конечного продукта, должны опираться на иные физические механизмы обезвоживания, на физические процессы, ход которых не так сильно связан с изменяющимися в процессе сушки собственными свойствами продуктов (в первую очередь, с их тепло- и мас- сопроводностью).

Весьма перспективно в этом плане использование ИК- и микроволновой сушки, ввиду ряда важных отличий от классических методов нагрева.

Во-первых, не требуется наличия теплоносителя, который может вызвать загрязнение обрабатываемого материала, и отсутствуют потери материала за счет уноса.

Во-вторых, материал не перегревается вблизи теплопередающей стенки; тепловыделение происходит во всем объеме материала, а его температура превышает температуру стенок аппарата.

В-третьих, интенсивность нагрева материала зависит только от его оптических, диэлектрических свойств и напряженности СВЧ-поля [2].

В наибольшей мере достоинства ИК- и СВЧ-сушки проявляются в диапазоне малых влажностей, что очень важно для ряда конструкционных термопластов.