呂 峰，張惠蘭

（內(nèi)蒙古億利化學工業(yè)有限公司，內(nèi)蒙古 鄂爾多斯 014300）

目前，PVC 干燥技術(shù)主要有氣流干燥、旋風干燥、旋流干燥、噴霧干燥、沸騰床干燥技術(shù)及以上幾種組合式的干燥技術(shù)。內(nèi)蒙古億利化學工業(yè)公司采用了氣流-旋風干燥技術(shù)。該公司40萬t/a PVC 項目干燥裝置共有4條線，每條線均為10萬t/a，共有4個單元，即離心干燥及濕物料輸送單元；氣流、旋風干燥及樹脂篩分單元；到成品料倉的PVC 粉料氣力輸送單元；離心母液處理單元。該以司自開車運行以來，因PVC 干燥問題，對PVC 的生產(chǎn)和產(chǎn)品的質(zhì)量產(chǎn)生了較大的影響，經(jīng)過分析問題和實施改造，目前，整個裝置運行平穩(wěn)。

1 干燥工藝簡述

漿料汽提工序送來的PVC 漿料含固量為百分之二十五左右，貯存在混料槽中，通過干燥進料泵，使?jié){料在輸送的管道和混料槽中進行回流，并通過自動調(diào)節(jié)閥將PVC 漿料加到離心機中，在連續(xù)沉降式離心機中，PVC 漿料被分離為母液和濾餅（含水量為20%～25%的PVC 濕物料）。離心母液經(jīng)空氣加熱器回收熱量后，經(jīng)離心母液處理工序處理，補充聚合的入料水或作為聚合沖洗水。濾餅通過振動加料器、粉碎機進入氣流干燥器的底部進料區(qū)，經(jīng)二級過濾的空氣通過母液、蒸汽凝液、蒸汽三段加熱后從氣流干燥器的底部進入，濕物料與熱空氣接觸，進行傳質(zhì)傳熱，以蒸發(fā)PVC 樹脂的表面水分，3～5 s 后殘留水分就可從20%～25%下降至3%～5%。從氣流干燥器頂部出來預干燥的PVC 和熱空氣以切線方向從旋風干燥器的底部進入，氣流和PVC 粉料在旋轉(zhuǎn)狀態(tài)下通過旋風干燥器，繼續(xù)與熱空氣進行傳質(zhì)傳熱，最終使PVC 粉料中的水分小于0.4%。旋風干燥器頂部出來的樹脂及熱空氣從切線方向進入雙筒旋風分離器進行氣固分離，熱空氣被引風機排入大氣，分離下來的PVC 樹脂進入產(chǎn)品料斗，后經(jīng)旋轉(zhuǎn)閥，進入方篩及圓篩進行篩分進入緩沖料斗，后經(jīng)旋轉(zhuǎn)閥和在線噴射器進入氣力輸送管線中，利用干燥輸送風機送來的壓縮空氣將物料分別輸送至各自包裝筒倉頂部的旋風分離器中，物料經(jīng)分離后落入包裝筒倉，輸送尾氣直接排空。

2 運行中存在的問題及改造措施

2.1 引風機高壓變頻改造

2.1.1 存在的問題

引風機提供了干燥器的輸送動力，維持了PVC樹脂從干燥器、旋風分離器輸送到尾氣排放管所需的壓力，正常操作的壓差通過安裝在引風機進口處的風門來調(diào)整。引風機屬于高壓大功率高能耗設(shè)備，其輸出功率不隨生產(chǎn)負荷變化而變化，只有通過改變進口風門的開度來調(diào)整，風門的開度一般只為50%～60%，造成很大部分能量消耗在節(jié)流損失中。同時，由于引風機的運行，使得入口風門振動較大，加上生產(chǎn)過程中風門的不斷調(diào)整，容易導致風門拉桿斷裂或風門定位器損壞，迫使裝置停車處理。

2.1.2 改造措施

為了提高引風機的生產(chǎn)效率、降低能耗以及系統(tǒng)的綜合可靠性，引風機負載的驅(qū)動系統(tǒng)采用全數(shù)字交流高壓變頻器實施控制。高壓變頻調(diào)速系統(tǒng)是直接串聯(lián)于高壓電源與高壓電機之間的變頻調(diào)速設(shè)備，藉以改變引風機的運行速度，實現(xiàn)調(diào)節(jié)風量，既滿足了生產(chǎn)要求，而且減少了因風門損壞而造成系統(tǒng)停車檢修所造成的經(jīng)濟損失，同時，使維護量大大降低，又達到了節(jié)約電能的目的。2012年11月-2013年3月對1線、3線、4線引風機在工頻和變頻情況下的耗電情況進行了比較（見表1），使用變頻器，平均可節(jié)電23.96%。

表1 引風機在工頻、變頻情況下的耗電情況

2.2 干燥除塵系統(tǒng)的改造

2.2.1 存在的問題

為了防止旋轉(zhuǎn)閥所泄漏的氣體影響上游方篩和圓篩的篩分能力，在緩沖料斗上增設(shè)了1套抽吸系統(tǒng)。這套抽吸系統(tǒng)將緩沖料斗中的氣體抽出，氣體中夾帶的粉料被小旋風分離器分離氣固后，進入圓篩進行回收，從小旋風分離器頂部出來的氣體則通過小引風機排空。但在實際生產(chǎn)過程中，除塵效果不是很好，振動篩處的PVC 粉塵較多，有時還會使得振動篩發(fā)生“滿篩”現(xiàn)象，也會使小旋風分離器下料困難，迫使小旋風分離器分離下來的粉料被小引風機抽出，導致PVC 的“跑料”，而且圓篩故障率比較高，造成除塵系統(tǒng)不能正常運行。

2.2.2 改造措施

從中間料倉下來的PVC 粉料首先進入方篩進行篩分，未篩下的粉料再進入圓篩進行篩分，經(jīng)過一段時間的觀察，從方篩進入圓篩的料幾乎沒有，大多都是小旋風分離器過來的料，于是，決定對除塵系統(tǒng)進行改造，停用圓篩、小旋風分離器、小引風機，取消緩沖料斗至小旋風分離器的管線，在緩沖料斗頂部連接1根DN100管線與存在一定負壓的旋風分離器入口相連，這樣，緩沖料斗內(nèi)含粉塵的氣體被吸入，通過旋風分離得到回收，同時緩沖料斗成為負壓操作，避免了振動篩反氣、滿篩等現(xiàn)象，也使得現(xiàn)場環(huán)境有了明顯改觀。具體改造方案見圖1。

圖1 干燥除塵系統(tǒng)改造前后流程圖

2.3 包裝筒倉頂部除塵器的改造

2.3.1 存在的問題

干燥輸送風機送來的壓縮空氣將干燥、篩分之后的PVC 粉料輸送至包裝筒倉頂部的旋風分離器中，物料經(jīng)分離后，落入包裝筒倉，輸送尾氣直接排空。為滿足生產(chǎn)需要，每個包裝筒倉頂部設(shè)有2個旋風分離器，可供干燥1條生產(chǎn)線通過，其中的1個旋風分離器送料，也可供干燥2條生產(chǎn)線分別通過這2個旋風分離器同時送料。由于旋風分離器排氣量設(shè)計不足，造成由干燥輸送風機送來的壓縮空氣不能完全從分離器的排氣口排出，有一部分氣體隨著物料進入包裝筒倉，當筒倉由干燥1條生產(chǎn)線通過其中的1個旋風分離器送料時，會有部分氣體夾帶PVC 粉料從另一個旋風分離器排氣口排出，導致PVC 的浪費，而且嚴重影響現(xiàn)場環(huán)境。當筒倉由干燥2條生產(chǎn)線同時送料時，包裝筒倉會出現(xiàn)“蹩壓”現(xiàn)象，有時還會堵塞氣力輸送管線，迫使干燥降量運行。

2.3.2 改造措施

拆除包裝筒倉頂部的2個旋風分離器，在其頂部增設(shè)1個除塵器。從干燥氣力輸送系統(tǒng)送來的物料直接進入包裝筒倉，含有PVC 粉料的氣體經(jīng)過倉頂除塵器進行氣固分離后，排空，粉料落入筒倉。具體方案見圖2。

3 影響產(chǎn)品質(zhì)量的主要因素和解決辦法

在干燥工序，影響PVC 產(chǎn)品質(zhì)量的因素有雜質(zhì)粒子數(shù)、揮發(fā)物含量、篩余物質(zhì)量分數(shù)等，但影響成品品級率的主要是雜質(zhì)粒子數(shù)和揮發(fā)物含量。

3.1 雜質(zhì)粒子數(shù)超標

雜質(zhì)粒子數(shù)超標是影響產(chǎn)品質(zhì)量的主要因素。影響雜質(zhì)粒子數(shù)超標的原因如下。

（1）氣流干燥器底部容易積料[1]；

（2）離心機絞龍內(nèi)腔容易積料結(jié)塊，在進料管與其長時間的摩擦接觸下，產(chǎn)生黑點；

（3）高速旋轉(zhuǎn)的粉碎機長期運行，粉碎機葉片與外殼接觸、摩擦，產(chǎn)生的雜質(zhì)混入PVC 樹脂中，產(chǎn)生黑點[2]；

（4）空氣過濾器過濾效果差，存在抽漏現(xiàn)象。解決辦法如下。

（1）合理調(diào)整離心機溢流堰板的高度，提高離心機的運行頻率，以提高離心機的脫水效果，降低濾餅含濕量；改變粉碎機轉(zhuǎn)子的形式，由單板式改為多棒式，提高粉碎機的粉碎效果，使得氣流干燥器進料均勻；根據(jù)生產(chǎn)負荷合理調(diào)整系統(tǒng)風量，保證氣流干燥器底部的風壓；

（2）改造離心機進料管，適當縮小進料管口徑，在其外側(cè)增加套管，并在套管上開有一定數(shù)量的小孔，在運行過程中，通入套管一定流量的沖洗水，不斷沖洗離心機絞龍內(nèi)腔，杜絕了樹脂積料結(jié)塊；

（3）做好粉碎機的日常維護保養(yǎng)，定期檢查；

（4）通過鼓風機的進出口壓差，判斷空氣過濾器的堵塞情況，及時給予更換，同時注重濾袋的質(zhì)量。

3.2 揮發(fā)物含量超標

揮發(fā)物主要為水分，是影響產(chǎn)品質(zhì)量的另一個因素。引起揮發(fā)物含量超標的主要原因如下。

（1）蒸汽壓力、溫度偏低，導致干燥器的溫度控制偏低；

（2）空氣加熱器疏水效果差，蒸汽冷凝液不能被及時地排出，影響換熱效果及加熱能力；

（3）干燥輸送風機出口冷卻器內(nèi)漏，導致循環(huán)水混入樹脂中；

（4）環(huán)境溫度、空氣濕度也是影響樹脂水分的重要因素，在北方，冬天和夏天、黑夜和白天、晴天和陰天，干燥器的溫度控制會有很大差異。解決辦法如下。

（1）及時提高蒸汽溫度、壓力；

（2）做好疏水閥的日常檢查，發(fā)現(xiàn)堵塞，及時清理或更換；

（3）在冷卻器底部安裝疏水閥，作為日常巡檢的內(nèi)容；

（4）采用水分快速測定儀，一般二、三分鐘就能出結(jié)果，根據(jù)分析結(jié)果或天氣變化情況及時調(diào)整溫度。

4 結(jié)語

針對生產(chǎn)中遇到的問題，經(jīng)過一系列的技術(shù)改造，生產(chǎn)運行比較穩(wěn)定，生產(chǎn)能力達到甚至超過了設(shè)計要求，現(xiàn)場環(huán)境也得到了明顯改善。對發(fā)生的質(zhì)量問題及時分析原因并給予解決，目前產(chǎn)品質(zhì)量大大提升，并維持在較高水平。

［1］張睿.PVC干燥系統(tǒng)的運行總結(jié).中國氯堿工業(yè)協(xié)會編.2011年全國聚氯乙烯行業(yè)技術(shù)年會論文集.深圳：中國氯堿工業(yè)協(xié)會，2011，226－230.

［2］田小娟，張 宇，趙 峰.旋風干燥系統(tǒng)技術(shù)改造總結(jié).聚氯乙烯，2012，（1）：14－17.