一種高效多功能聚合物乳液干燥設備的制造方法
【技術領域】
[0001]本發明屬于干燥設備技術領域，特別涉及一種高效多功能聚合物乳液干燥設備。
【背景技術】
[0002]ACR、AM、MBS等聚丙烯酸酯類功能性聚合物材料的生產采用水相乳液聚合工藝，制得的聚合物乳液經過干燥處理后才能制得粉體功能聚合物助劑產品。目前，聚合物乳液的干燥生產主要采用壓力噴霧干燥塔噴霧干燥，現用的壓力噴霧干燥塔存在聚合物助劑粘壁結料、聚合物粉末溫度高粘結堵塞布袋除塵器、干燥后的聚合物溫度高容易結塊、干燥塔內溫度超溫時降溫處置緩慢、無超溫或者火災風險預防處置能力等諸多缺陷，導致其運行風險大、適應性較差、產能較低、能耗高、停產誤工時間長。
【發明內容】
[0003]為解決現有技術中存在的上述技術問題，本發明提供了一種高效多功能聚合物乳液干燥設備。
[0004]本發明的目的通過以下技術方案來實現:包括壓力噴霧干燥系統、脈沖氣流冷卻系統和控制系統，所述壓力噴霧干燥系統包括干燥塔體、壓力噴霧裝置、進塔熱空氣制取裝置、粉體助劑噴霧添加裝置、尾氣降溫裝置、快速風冷降溫裝置和滅火噴淋裝置;所述脈沖氣流冷卻系統包括脈沖氣流冷卻裝置和物料收集輸送與尾氣處置裝置。
[0005 ]優選地，所述控制系統為DCS或PLC集散控制系統。
[0006]優選地，所述干燥塔體與噴霧裝置、進塔熱空氣制取裝置連接，干燥塔體所述包括由上及下依次排列的布風室、噴霧室、第一干燥室、第二干燥室、沉降室和集料室，其中，所述噴霧室、第一干燥室、集料室和旋風分離器的內表面均涂有防粘涂層;所述噴霧裝置包括高壓隔膜乳液栗、霧化噴頭和輸送管道，所述乳液栗通過輸送管道與所述霧化噴頭連接，所述霧化噴頭伸入所述噴霧室內；所述進塔熱空氣制取裝置通過管道與所述布風室連接，所述進塔熱空氣制取裝置包括第一空氣過濾器、換熱器和第一自控切斷閥，在所述換熱器和第一自控切斷閥之間安裝第六熱電阻。
[0007]優選地，所述粉體助劑噴霧添加裝置包括粉體計量栗、粉體高壓風機和粉體噴頭，所述高壓粉體風機與粉體計量栗連接，所述粉體計量栗與輸送管道一端連接，所述輸送管道另一端與所述粉體噴頭連接，所述粉體噴頭通過輸送管道伸入所述噴霧室內。
[0008]優選地，所述干燥塔體與所述進塔熱空氣制取裝置之間安裝快速風冷降溫裝置，所述快速風冷降溫裝置包括第二空氣過濾器、第二自動切斷閥和第五熱敏電阻，所述第五熱電阻安裝在所述第二干燥室，所述風冷降溫裝置上的第二自動切斷閥可以與第五熱電阻測量溫度進行連鎖控制。
[0009]優選地，所述滅火噴淋裝置由第三自動切斷閥、第五熱電阻、消防噴頭與噴淋管道構成，所述噴淋管道上設有第三自動切斷閥，所述噴淋管道一端設有消防噴頭且伸入所述噴霧室內，所述第五熱電阻安裝在所述第二干燥室，所述滅火噴淋裝置上的第三自動調切斷閥可以與第五熱電阻測量溫度進行連鎖控制。
[0010]優選地，所述脈沖氣流冷卻裝置設置在所述集料室下端，包括空氣冷卻交換器、脈沖氣流冷卻管、第一旋風分離器、第一布袋除塵器、第一引風機和控制系統，所述空氣冷卻交換器與所述脈沖氣流冷卻管連接，所述脈沖氣流冷卻管與所述第一旋風分離器連接，所述第一旋風分離器通過管道與所述第一布袋除塵器連接，所述第一布袋除塵器與第一引風機連接，所述第一旋風分離器與所述第一布袋除塵器之間的管道上設有第一熱電阻。
[0011]優選地，物料收集輸送與尾氣處置裝置包括螺旋卸料機、第一螺旋送料機、第二螺旋送料機、第三螺旋送料機、旋振篩、第二旋風分離器、第二布袋除塵器和第二引風機，所述沉降室與所述第二旋風分離器連接，所述第二旋風分離器與所述第二布袋除塵器連接，所述集料室安裝第二熱電阻，所述集料室下端連接螺旋卸料機，所述螺旋卸料機與第一螺旋送料機連接，所述螺旋送料機與所述冷卻設備的空氣冷卻交換器連接，所述冷卻設備的第一旋風分離器和第一布袋除塵器分別與第二螺旋送料機連接，所述第二螺旋送料機與旋振篩連接，所述旋振篩與第三螺旋送料機連接，所述第三螺旋送料機分別與所述第二旋風分離器和第二布袋除塵器連接，所述第二布袋除塵器與第二引風機連接。
[0012]優選地，所述尾氣風冷降溫裝置安裝在所述沉降室與所述第二旋風分離器之間，所述沉降室與所述尾氣降溫裝置之間安裝第三熱電阻，所述第二旋風分離器與所述第二布袋除塵器之間的管道上設有第四熱電阻，所述尾氣降溫裝置上設有自動調節閥可以定量控制空氣流量，可以實現與第四熱電阻測量溫度進行連鎖控制。
[0013]本發明有益效果是:(I)壓力噴霧干燥塔塔壁噴涂防粘材料，可以減輕聚合物助劑粘結塔壁問題，便于清理，停產誤工時間縮短，消除粘壁料分解變色導致的產品黑黃點雜質問題；
(2)壓力噴霧干燥塔具有塔內快速風冷快速降溫功能，當塔內溫度超過工藝規定值時，熱風進風自動切斷閥自動關閉，快速風冷降溫裝置冷風進風切斷閥自動開啟，塔內進入冷風快速降溫，消除溫度過高導致的產品變質或燃燒隱患；
(3)壓力噴霧干燥塔具有應急消防滅火功能，當壓力噴霧干燥塔因熱風溫度控制系統失控或者聚合物乳液噴霧控制系統失靈，噴霧干燥塔內溫度超限或引發聚合物燃燒時，可以快速有效處置，消除火災風險和隱患；
(4)壓力噴霧干燥塔具有對干燥尾氣降溫功能，可以保持較高的進塔熱空氣溫度，提高干燥塔生產效能和產品含水量達標的同時，避免尾氣內殘留聚合物粉末熔融粘結堵塞除塵布袋導致的布袋除塵器失效和報廢問題；
(5)壓力噴霧干燥塔具有粉體助劑添加功能，可以定量添加工藝性粉體助劑，緩解塔壁粘結問題;可以定量添加功能性改性粉體助劑，替代混料工序，縮短生產流程，提高生產效率、降低生產成本；
(6)脈沖氣流冷卻系統對噴霧干燥后產品進行降溫冷卻處理，可以提高噴霧塔進塔熱空氣溫度，大幅度提高整套設備的干燥生產的產能，降低生產能耗，同時避免產品溫度過高造成的結塊問題。
[0014]【附圖說明】
[0015]圖1是本發明高效多功能聚合物乳液干燥設備的結構示意圖；
圖中:I沉降室，2集料室，3螺旋卸料機，4第一螺旋送料機，5空氣冷卻交換器，6脈沖氣流冷卻管，7第一旋風分離器，8第一布袋除塵器，9第一引風機，10第二螺旋送料機，11旋振篩，12第三螺旋送料機，13尾氣降溫裝置，14第二旋風分離器，15第二布袋除塵器，16第二引風機，17防粘涂層，18快速風冷降溫裝置，19粉體助劑噴霧添加裝置，20滅火噴淋裝置，21第一空氣過濾器，22換熱器，23第一自控切斷閥，24乳液栗，25霧化噴頭，26粉體噴頭，27消防噴頭，TI第一熱電阻，T2第二熱電阻，T3第三熱電阻，T4第四熱電阻，T5第五熱電阻，T6第六熱電阻。
[0016]
具體實施方法
結合附圖和實施例對本發明做進一步的說明。
[0017]如圖1所示，一種高效多功能聚合物乳液干燥設備，包括壓力噴霧干燥系統、脈沖氣流冷卻系統和控制系統，所述壓力噴霧干燥系統包括干燥塔體、噴霧裝置、進塔熱空氣制取裝置、物料收集輸送與尾氣處置裝置、粉體助劑噴霧添加裝置19、尾氣風冷降溫裝置13、快速風冷降溫裝置18和滅火噴淋裝置20;所述脈沖氣流冷卻系統包括脈沖氣流冷卻裝置和物料收集輸送與尾氣處置裝置。
[0018]所述干燥塔體與噴霧裝置、進塔熱空氣制取裝置連接，干燥塔體所述包括由上及下依次排列的布風室、噴霧室、第一干燥室、第二干燥室、沉降室I和集料室2，其中，所述噴霧室、第一干燥室、集料室2和旋風分離器的錐體部分內表面均涂有防粘涂層17，所述防粘涂層17為聚四氟乙烯涂層、聚全氟乙炳烯涂層或乙烯和四氟乙烯共聚物涂層，且涂層的厚度為0.03-0.06mm，可以減輕聚合物助劑粘結塔壁問題，便于清理，停產誤工時間縮短，消除粘壁料分解變色導致的產品黑黃點雜質問題。
[0019]所述噴霧裝置包括乳液栗24、霧化噴頭25和輸送管道，所述乳液栗24通過輸送管道與所述霧化噴頭25連接，所述霧化噴頭25伸入所述噴霧室內；所述進塔熱空氣制取裝置通過管道與所述布風室連接，所述進塔熱空氣制取裝置包括第一空氣過濾器21、換熱器22和第一自控切斷閥23，在所述換熱器22和第一自控切斷閥23之間安裝第六熱電阻T6。
[0020]在第二引風機16的作用下，空氣經過第一過濾器過濾后，先后進入換熱器22、壓力噴霧干燥塔，經過換熱器22熱交換制得180-250 °C的熱空氣，熱空氣經過噴霧干燥塔布風室后，均勻分布進入噴霧干燥塔干燥室。
[0021]功能性聚合物助劑水性乳液在高壓栗的作用下，被輸送至壓力噴霧塔頂部噴霧室，經過霧化噴頭25霧化后進入干燥室。
[0022]風速0.3-1.0米/秒的熱空氣和霧化的功能聚合物液滴在干燥室內進行激烈碰撞和熱交換，霧化功能聚合物液滴中的水分揮發，制得含水量0.3-1.0%的干燥功能聚合物粉末，水蒸汽隨溫度55-75°C尾氣經第二旋風分離器14和第二布袋除塵器15后被第二引風機16抽離排出。
[0023]干燥過程中，如果因壓力噴霧干燥塔因熱風溫度控制系統失控或者聚合物乳液噴霧控制系統失靈，噴霧干燥塔內溫度超限或引發聚合物燃燒時，滅火噴淋裝置20自動開啟，所述滅火噴淋裝置20由第三自動切斷閥、第五熱電阻T5、消防噴頭27與噴淋管道構成，所述噴淋管道上設有第三自動切斷閥，所述噴淋管道一端設有消防噴頭27且伸入所述噴霧室內，所述第五熱電阻T5安裝在所述第二干燥室，第三自動切斷閥打開，向塔內噴淋消防水或水蒸汽降溫和滅火，消除火災風險和隱患。
[0024]所述粉體助劑噴霧添加裝置19包括粉體計量栗、粉體高壓風機和粉體噴頭26，所述高壓粉體風機與粉體計量栗連接，