塑料原料枯燥--更高效的处理办法有哪些?

 

 
 
关于很多注塑加工商来说,枯燥物料是个不可避免的麻烦,处理工程塑料这是特别需求的,意图是做出质量杰出的商品。就加工和动力耗费两方面而言,枯燥操作能够具有节约的潜力,使对不一样机器相对长处的评价赋有价值了。在作出枯燥机的投资决策之时,报价不该当是高于一切的要素。相反,决议有必要树立于对本钱和技能的充沛评价根底之上。
 
跟着技能水分添加,资料的剪切粘度下降。加工进程中活动功能的改变表如今一系列的技能参数以及所制商品的质量傍边。过多技能水分的通常影响是过保压或发泡。假如由于阻滞时刻过长使剩余水分含量太低和粘度添加,这就会致使相似不充沛填模的疑问。其它由不恰当枯燥而致使的看得到的缺陷包含水纹或阻滞时刻过长形成的资料发黄。功能改变致使的首要疑问在商品上不是能直接肉眼看得到的,而只能经过对成分进行恰当的测验才干被发现,如机械功能和介电强度。
 
在挑选枯燥进程时,资料的枯燥功能是具有要害意义的。资料能够被分红吸湿性和非吸湿性两种。由于其物理和化学构造,吸湿性资料从附近环境吸收水分,并把它们束缚在其内部。非吸湿性资料不能从环境中吸收水分。关于非吸湿性资料,任何环境中存在的水分保留在外表,变成“外表水分”,相对易于被铲除。由非吸湿性资料制成的胶粒也能由于添加剂或填料的效果而变得具有吸湿性,然后从环境中吸收水分。对一个技能的能耗的估量与加工工作的杂乱程度有联系,所以这儿所介绍的数值仅应作为辅导。
 
1、对流式枯燥机
 
枯燥非吸湿性资料,能够运用热风枯燥机,由于水分仅仅被内聚力所松散地束缚,因而易于铲除。在这种机器中,环境中的空气被电扇所吸收,并被加热到资料特定的枯燥温度,经过的枯燥料斗经过对流来加热资料并除掉水分。
 
用非除湿气体枯燥器来枯燥吸湿性资料,基本上有三个枯燥段。在头一段里,水分仅仅在被枯燥的资料外表蒸腾掉。在第二个枯燥段,蒸腾点在资料内部,枯燥速度缓慢下降,被枯燥资料的温度上升。在最后一段,到达与枯燥气体的吸湿平衡。在这个期间,内部和外部间的一切温度不一样被消除。假如在第三段结尾,被枯燥资料不再放出水分,这并不意味着它不含水分了,而仅仅在胶粒和周围环境之间树立起了平衡。
 
在枯燥技能中,空气的露点常被当作空气带上水分的手法。它代表的是到达承载饱和与水分凝结的温度。用于枯燥的空气的露点愈低,所获剩余水重量就愈低,枯燥速度也愈低。
 
枯燥用热量与除湿空气一同经过对流被运送至胶粒里。就象热风枯燥一样,这是一种对流枯燥进程。除湿空气枯燥中判断标准是用于备制除湿气体的办法。
至今出产除湿空气的最为遍及的办法是使用除湿气体发生器,它以吸附性枯燥器进行运作(图1)。这由两个分子筛构成,被变换至枯燥和再生状况。在枯燥状况,空气流经吸附剂(通常是一个分子筛),它吸收技能气体中的水分,并为枯燥供给已除湿气体。在再生状况,分子筛被热空气所加热至再生温度。流经分子筛的气体搜集被除水分,并将其带至周围环境中。
 
另一个生成除湿气体的可行办法是对被紧缩气体进行解压。这种办法的优点是供给网络中的被紧缩气体有着较低的压力露点。在压力开释今后,到达-20℃规模的露点。假如需求较低的露点,膜式或吸附式枯燥器能够在压力开释之前被用来进一步下降压力露点。
 
枯燥胶粒所需的能量由两种构成,一是将资料由贮存温度加热至枯燥温度所需的能量,二是蒸腾水分所需的能量。以枯燥所需能量活动和枯燥气体进入与脱离枯燥料斗时的温度为根底,资料所需的特定气体量能够被断定。
 
在除湿空气枯燥中,出产除湿气体所需的能量有必要进行额外核算。在吸附式枯燥中,再生状况的分子筛有必要从枯燥态的技能温度(约60℃)被加热至再生温度(约200℃)。为此,多见的做法是经过分子筛将被加热气体接连地送至再生温度,直至它在脱离分子筛时到达特定温度。理论上再生所必要的能量由加热分子筛及内含水的能量、战胜水对分子筛的附着力所需求的能量、蒸腾水分和水蒸汽升温所必需的能量几个有些构成。
 
吸附所得露点与分子筛的温度和水分带着量有关。通常上,≤30℃的露点能够到达分子筛10%的水分带着量。为了制备除湿气体,由能量核算所得的理论能量需求值是0.004度/m3除湿气体。可是,实践中这个数值有必要稍高,由于核算没有把电扇或热量丢失思考在内。经过比照,不一样类型除湿气体发生器的特定能耗就被断定下来。为此,假定能耗到达所需在额外能量的30%至50%之间。所以除湿气体枯燥也许用到的特定能耗在0.04kwh/kg和0.12kwh/kg之间,依据资料和初始水重量而改变。在实践操作中,也能够到达0.25kwh/kg和更高值,依据枯燥机操作形式和枯燥工作杂乱程度而定。
 
在实践出产中,特定能耗值有时要比理论值高得多。例如,假如资料在枯燥料斗中的逗留时刻过长,以太高的特定气体量完结枯燥,或许分子筛的吸附才能未充沛发挥。进步除湿枯燥的也许办法是经过热电偶和露点受控的再生。德国摩丹(motan)公司经过使用天然气作为燃料来设法减低动力本钱。
 
减少除湿气体的需求量、然后减少动力本钱的可行办法是使用双步法枯燥料斗。在这种机型中,枯燥料斗上半部的资料仅仅被加热,但并未枯燥。所以能够用环境中空气或枯燥进程的排气来完结加热。经过选用这种办法,只要向枯燥料斗供给除湿气体量的1/3至1/4是满足的,然后由于生成除湿气体而下降了动力本钱。
 
2、真空枯燥
 
经过美国美奎(maguire)公司开发出来的机器,真空枯燥也进入到塑料加工领域傍边。这种接连操作型机器由装置于旋转传送带上的三个小腔构成。在方位1处,小腔填满了胶粒,然后加热至枯燥温度的气体被送至加热胶粒。当在气体出口到达枯燥温度和周期时刻用完时,容器移至有真空的方位2。真空下降了水的沸点,所以水分更早地进入到水蒸汽状况。因而,水分分散进程被加快,并且在胶粒内部与周围空气之间有着更大的压力差。因而,在方位2逗留20-40分钟时刻,以及一些极吸湿性资料逗留60分钟,关于枯燥是满足的了。接着容器移至方位3,被枯燥资料能够被铲除。
 
在除湿气体枯燥和真空枯燥中,使用了同量的动力来加热塑料,由于两种办法在相同的温度下进行。可是在真空枯燥中,气体枯燥不要耗费动力,但要用动力来发明真空。发明真空所需的特定能耗和资料用量有关。
 
3、红外线枯燥
 
枯燥胶粒的另一种办法是红外线枯燥技能。在对流加热中,流到胶粒中的热量被气体到胶粒的传热和胶粒的低导热性所限制。用红外线枯燥,分子被直接变换为热振荡,这意味着资料的加热比在对流枯燥中来得快。作为一种附加的加快力,除了环境空气和胶粒中水分的部分压力差以外,与对流加热比较有一个逆向的温度梯度。技能气体和受热微粒之间的温度差愈大,枯燥进程就愈快。红外线枯燥时刻通常在5至15分钟之间。这种红外线枯燥进程已经被规划为转管概念。顺着一只内壁有螺纹的转管,胶粒被运送和循环。在转管的基地段有几个红外线加热器。在红外线枯燥中,能够选用0.035kwh/kg至0.105kwh/kg之间的能耗。
 
完成安稳的剩余水重量
 
如前所述,技能水分的不一样致使技能参数的不一样,这对技能和成分质量能够发生不和影响。技能水重量不一样的因素也许有:
 
不一样的资料流转速率,所以技能中止或加工机器的启动或停机会致使逗留时刻的不一样;不一样的初始水重量。假定一个安稳的气体量,资料流转量的不一样被表现为温度曲线改变和排气温度的改变。它们被许多枯燥机制造商以不一样办法进行丈量,并被用来把枯燥气体流与资料用量匹配,进而影响枯燥料斗的温度曲线,然后胶粒一直在枯燥温度下经历安稳的逗留时刻。
 
假定或多或少的安稳初始水重量,上述的办法会致使或多或少的安稳剩余水重量。可是因逗留时刻安稳,初始水重量的显着改变致使剩余水重量相同显着的改变。假如需求安稳的剩余水重量,除了要改变初始水重量以外,接下来有必要丈量初始或剩余的水重量。由于有关的剩余水重量低,在线丈量不易进行,且本钱高。
 
并且,由于在枯燥机体系中的逗留时刻可观,把剩余水重量当作输出信号会致使体系受控时的疑问。所以一种被开发出来的操控概念能完成安稳的剩余水重量。它以企图在安稳值下坚持剩余水重量的技能形式为根底。技能形式的输入变量是塑料的初始水重量、进入和流出气体的露点、气体活动量和胶粒流率。
 
红外线枯燥和真空枯燥是在塑料加工中派上用场的新技能,用来缩短阻滞时刻和动力耗费。可是,近年人们也做出很大尽力来进步传统除湿气体枯燥的功率。毫无疑问,立异枯燥技能有他们的报价。在作出投资决策时,应当进行准确的本钱评价,不只思考采购本钱,还要思考管路、动力、空间需求和维修保养。
                                                        
 
 
 
 
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