劉奇峰 周小濤 劉奇博
(1.河南平煤神馬聚碳材料有限責(zé)任公司,河南 平頂山 467000;2.河南神馬尼龍化工有限責(zé)任公司,河南 平頂山 467000)
目前市場上己二酸的包裝絕大部分采用噸包和半噸包包裝,在生產(chǎn)、包裝、儲存、運(yùn)輸?shù)拳h(huán)節(jié),都可能出現(xiàn)己二酸結(jié)塊的情況,其結(jié)塊后在包裝袋內(nèi)形成大的塊體甚至整塊,對下游投料產(chǎn)生不利影響,增加下游生產(chǎn)成本,降低工作效率。對結(jié)塊己二酸包裝進(jìn)行的大量機(jī)械擠包與倒包實(shí)驗(yàn),實(shí)驗(yàn)中涉及的袋料如無說明,儲存過程中均為上下碼垛方式存放。從倒包下料情況看 :存放時間在兩天以內(nèi)的己二酸產(chǎn)品不進(jìn)行擠包時勉強(qiáng)能夠下落,但是需要借助外力,兩臺叉車上下劇烈多次抖動才能下落。存放兩天以上的物料均需要擠包,擠包后下料順暢。擠包后的物料在庫房碼放半個月左右再次倒包,無二次結(jié)塊現(xiàn)象。單獨(dú)碼放的比堆碼的落料速度快。
己二酸的結(jié)塊發(fā)生在包裝后儲存的過程中,由包裝袋中心向外擴(kuò)散,其結(jié)塊過程主要是干燥己二酸本身含有少量水分,國標(biāo)指標(biāo)為< 0.2wt%,國內(nèi)己二酸生產(chǎn)廠家的己二酸出料包裝時溫度普遍高于環(huán)境溫度,包裝袋采用的是防水型包裝袋,其透氣性不好,包裝后的己二酸物料在存放過程中存在散熱降溫過程,在這個過程中,隨著包裝袋內(nèi)溫度降低,會有水分冷凝使己二酸產(chǎn)生結(jié)塊,其發(fā)展形勢表現(xiàn)為由中心向外擴(kuò)散。針對這種情況,本文從以下幾點(diǎn)開展分析。
流化床作為己二酸產(chǎn)品干燥的關(guān)鍵工序,出料溫度偏高,會使己二酸在干燥過程中水分無法充分被移送出產(chǎn)品,包裝后在密閉的包裝袋內(nèi),極易形成游離水,導(dǎo)致產(chǎn)品結(jié)塊。在流化床內(nèi)容易造成己二酸產(chǎn)品結(jié)塊的潛在因素主要有以下三方面問題。1.流化床冷卻段冷卻器效果下降。流化床冷卻段盤管經(jīng)過長時間運(yùn)行,盤管內(nèi)壁結(jié)垢和外壁形成己二酸附著使換熱效果下降,己二酸產(chǎn)品出料溫度上漲。2.沒有完全發(fā)揮冷卻盤管循環(huán)能力。冷卻段冷卻盤管循環(huán)水回水集管存在高點(diǎn),易存氣。嚴(yán)重時會使出料溫度高達(dá) 71 ℃(設(shè)計 45 ℃)。3.料倉氮?dú)鉁囟?、流量的穩(wěn)定性不足。料倉投用氮?dú)馐橇蟼}內(nèi)己二酸再次冷卻和水分充分去除的保障,也是整個生產(chǎn)線中己二酸最后的降溫除水途徑,因此必須保證氮?dú)獾臏囟群土髁糠€(wěn)定。
考慮結(jié)晶顆粒大小因素的影響,我們對不同時期己二酸產(chǎn)品以及市場采購的己二酸做了粒徑篩分對比(樣品 1-3 按照生產(chǎn)時間先后順序排列,結(jié)果≤ 100%)。從粒徑分布情況來看,己二酸顆粒粒徑相對采購己二酸顆粒大的含量偏少。內(nèi)部生產(chǎn)情況對比來看,整體粒徑平均值呈下降趨勢。小顆粒結(jié)晶比大顆粒結(jié)晶的比表面積大,不利于后續(xù)工段的降溫和去除水分,對己二酸結(jié)塊有一定程度的影響,顆粒小的物料多向易結(jié)塊方向發(fā)展。
造成己二酸結(jié)晶粒徑變化主要有以下幾個原因 :1.結(jié)晶器的結(jié)晶環(huán)境發(fā)生變化,母液中出現(xiàn)二元酸析出量大和微結(jié)晶多的情況,2.結(jié)晶器的溫度梯度設(shè)定不合理,特別是精酸結(jié)晶器梯度不合理。3.系統(tǒng)物料各組分含量發(fā)生變化,特別是二元酸排出不及時,導(dǎo)致系統(tǒng)中二元酸濃度升高,己二酸溶液粘度增大,使精制分離難度增加,增大隨己二酸結(jié)晶析出的概率,對于產(chǎn)品結(jié)塊有一定影響。
經(jīng)過對全年己二酸產(chǎn)品進(jìn)行對比分析,發(fā)現(xiàn)每年6 月至 9 月己二酸產(chǎn)品中水分含量比其他時間偏高 20%~30%,主要原因是該時間段環(huán)境濕度大,己二酸產(chǎn)品本身含水量上升,而且包裝內(nèi)外濕度差小,不利于散熱,加重結(jié)塊。
發(fā)貨時間因素
己二酸產(chǎn)品生產(chǎn)出來后在庫房存放時間較短,沒有散熱冷卻充分,在運(yùn)輸過程中和在客戶處存放時因運(yùn)輸、裝卸車過程產(chǎn)生反復(fù)的碼垛、顛簸情況會使結(jié)塊加重,一般情況下碼垛在下層的己二酸產(chǎn)品比上層己二酸產(chǎn)品結(jié)塊嚴(yán)重。
1.針對工藝方面的因素,可以采用定期化學(xué)清洗冷卻盤管內(nèi)壁、清理冷卻盤管外壁附著的方法。在循環(huán)水高點(diǎn)增加排氣閥,定期對循環(huán)水進(jìn)行排氣操作。同時有必要的話可以對流化床進(jìn)行改造,即出料增加冷卻流化床,對己二酸產(chǎn)品在出料前進(jìn)行進(jìn)一步降溫處理,可使出料溫度降至 30℃。2.針對結(jié)晶顆粒影響因素,需要控制結(jié)晶器負(fù)荷的穩(wěn)定,結(jié)晶器前三室的溫度梯度尤其重要,避免在晶核形成期產(chǎn)生大量微結(jié)晶,進(jìn)而影響后面晶粒成長,使結(jié)晶顆粒減小。3.針對環(huán)境和發(fā)貨時間因素,可采取如下措施 :在流化床進(jìn)風(fēng)處增加除濕裝置,使進(jìn)入流化床的空氣處于干燥狀態(tài),減輕流化床負(fù)荷。對于冷卻段,空氣干燥更為重要 ;合理安排出貨時間,避免包裝己二酸平凡挪動、碼垛,使產(chǎn)品散熱充分。4.針對已經(jīng)產(chǎn)生的結(jié)塊情況,己二酸包裝料充分冷卻后,包裝袋內(nèi)部結(jié)塊已經(jīng)形成,若經(jīng)過一次有效機(jī)械擠包,可解決己二酸產(chǎn)品結(jié)塊問題,避免己二酸產(chǎn)品二次結(jié)塊發(fā)生,保證物料下落順暢,對于己二酸機(jī)械擠包可制定如下措施來解決結(jié)塊問題:采購專業(yè)擠包器,在己二酸產(chǎn)品外售前進(jìn)行擠包預(yù)處理。制定擠包標(biāo)準(zhǔn),以包裝袋發(fā)生明顯變形,包裝袋底部出現(xiàn)明顯凸起來判斷擠包成功,確保擠包質(zhì)量。為了使擠包可靠,建議新產(chǎn)品存放兩天以上再發(fā)售。己二酸包裝產(chǎn)品在存放過程中實(shí)行單層碼放。
結(jié)語:本文綜合分析了己二酸產(chǎn)品從生產(chǎn)、銷售整個過程結(jié)塊的影響因素和相應(yīng)的解決方案,在己二酸生產(chǎn)日常管理中,如果能將流化床出料溫度降低至 30 ℃,控制系統(tǒng)中二元酸濃度上升,調(diào)節(jié)好結(jié)晶器的運(yùn)行條件,可以起到緩解己二酸結(jié)塊發(fā)生的嚴(yán)重程度的作用。