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干粉生產(chǎn)中預(yù)研磨、造粒過程的節(jié)能研究獲獎科研報告

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1、干粉生產(chǎn)中預(yù)研磨、造粒過程的節(jié)能研究獲獎科研報告 【摘 要】本文對釜式反應(yīng)釜生產(chǎn)中分產(chǎn)品存在的問題進(jìn)行研究,思考對預(yù)研磨流程進(jìn)行改造,能達(dá)到環(huán)保、節(jié)能的目的。 【關(guān)鍵詞】釜式反應(yīng)釜;預(yù)研磨;螺桿 一、干粉生產(chǎn)過程簡介 聚合物一廠干粉生產(chǎn)現(xiàn)有兩種工藝,一種是后水解工藝:生產(chǎn)過程分溶解、聚合反應(yīng)、預(yù)研磨、一次造粒、水解、二次造粒、干燥、研磨篩分、包裝等9個主要工序。一種是前水解工藝:生產(chǎn)過程分溶解、聚合反應(yīng)、預(yù)研磨、造粒、干燥、研磨篩分、包裝等7個主要工序。螺桿式預(yù)研磨機(jī)對膠體進(jìn)行預(yù)切割更利于膠體的造粒,振動式流化床干燥器對產(chǎn)品進(jìn)行兩段干燥,可進(jìn)一步提

2、高產(chǎn)品的質(zhì)量。 二、生產(chǎn)存在的問題 干粉生產(chǎn)采用釜式反應(yīng)釜,原生產(chǎn)抗鹽產(chǎn)品(后水解工藝),為了能生產(chǎn)中分,進(jìn)行了中分工藝流程改造,生產(chǎn)中分產(chǎn)品(前水解工藝),在生產(chǎn)過程中存在如下問題: 裝置有兩條生產(chǎn)線,每條生產(chǎn)線有四個反應(yīng)釜、兩個預(yù)研磨料倉、一臺造粒機(jī)。反應(yīng)下料進(jìn)入預(yù)研磨,預(yù)研磨料倉下部有三臺電機(jī),驅(qū)動六根螺桿轉(zhuǎn)動,對進(jìn)入預(yù)研磨的膠體進(jìn)行研磨,每次下料的膠體約8噸,因膠體粘度大,成一大塊,并不分散,需研磨螺桿不斷的研磨,從膠體上研磨下膠塊,推到進(jìn)料螺桿處。進(jìn)料螺桿推料進(jìn)入計量螺桿,計量螺桿通過變頻器調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)速,調(diào)整進(jìn)入造粒機(jī)的膠體量,達(dá)到控制造粒機(jī)的出料量。

3、中分反應(yīng)完的膠體達(dá)到了100℃以上。進(jìn)入預(yù)研磨的膠體是大型塊狀,膠體在研磨螺桿的上面,當(dāng)螺桿轉(zhuǎn)動時,從大塊膠體上切割下小塊的膠體,因膠體粘度大、有彈性,不能完全切割下來,每次轉(zhuǎn)動研磨下來的膠體有限,預(yù)研磨的效率低,需要研磨一段時間。在預(yù)研磨研磨時,研磨時間越長,溫度下降的越多。研磨后的膠體進(jìn)入干燥器進(jìn)行干燥,通過熱風(fēng)對膠體進(jìn)行加熱,膠體在此過程中存在溫度的下降又上升的過程,有部分能量浪費。 造粒機(jī)采用動靜刀方式切割膠體,動刀和靜刀間隙控制在40道左右,動刀高速旋轉(zhuǎn),當(dāng)膠體在動靜刀刀口處時,切割膠體成小塊,如果膠體不在刀口處時,膠體會被動刀帶動一起旋轉(zhuǎn),存在能量浪費。 三

4、、分析 預(yù)研磨效率問題:反應(yīng)釜下料時間短,為了不影響下一次反應(yīng),反應(yīng)釜下料都是快速下料,暫存在預(yù)研磨中,在預(yù)研磨中進(jìn)行研磨。但膠體粘度大,螺桿在膠體的下部,研磨的效果不是很好,預(yù)研磨中能看到大塊的膠體在翻動。 為了提高螺桿效率,需要膠體在管道中用螺桿輸送,膠體在輸送過程中被螺桿攪碎。反應(yīng)釜下料不能快速下料,要根據(jù)管道輸送情況而定。裝置一條線有四個反應(yīng)釜,每個反應(yīng)釜從進(jìn)料到下需要8小時,基本不影響反應(yīng)下料和進(jìn)料的連續(xù)。 運(yùn)行電機(jī)問題:現(xiàn)有生產(chǎn)條件下,需一直運(yùn)行6臺預(yù)研磨電機(jī),1臺供料螺桿和1臺計量螺桿電機(jī),改用管道下料直接進(jìn)管道中,最多運(yùn)行2臺下料電機(jī)和2臺進(jìn)

5、料電機(jī)。 排放氨氣的可控:反應(yīng)釜下料時直接進(jìn)入計量螺桿中,直接被螺桿切割成小塊,再進(jìn)入供料螺桿。供料螺桿上部有氣體排出口,產(chǎn)生的氨氣和壓縮氣體會從上部排出,物料被螺桿輸送進(jìn)重力式自控切割輸送系統(tǒng),通過輸送系統(tǒng)送入造粒機(jī)進(jìn)行造粒。 反應(yīng)釜下料時直接進(jìn)入螺桿的過程中有如下優(yōu)點:㈠物料從反應(yīng)出來后直接通過螺桿破碎,進(jìn)入造粒機(jī),切割效率高;㈡物料一直管線中輸送,產(chǎn)生的氨氣和儀表風(fēng)從上部管線抽走,很好的解決了氨氣外泄的問題。 四、改造措施 對現(xiàn)有流程進(jìn)行改造,反應(yīng)下料由螺桿直接輸送到造粒機(jī),這樣不僅可以解決放炮時氨氣進(jìn)入廠房,還提高的切割的效率,反應(yīng)釜下來

6、的膠體直接進(jìn)行切割,如圖2: 切割后的膠體直接進(jìn)造粒機(jī),造粒后進(jìn)入干燥器,物料停留時間短,減少溫度損失,有利于干燥,減少瓦斯消耗。 五、達(dá)到的效果 1、節(jié)能效果 原生產(chǎn)模式:一條線兩個預(yù)研磨,每個預(yù)研磨研磨螺桿電機(jī)三臺(每臺功率5.5KW),一個供料螺桿(功率7.5KW)和一個計量螺桿(功率7.5KW轉(zhuǎn)數(shù)可調(diào)),預(yù)研磨螺桿24小時運(yùn)轉(zhuǎn),供料和計量螺桿只在出料時運(yùn)轉(zhuǎn),一條線每天用電量=6×5.5×24+7.5×24+7.5×24=1032KW。 改造后模式:出料時,只有出料反應(yīng)釜出料計量螺桿(功率7.5KW轉(zhuǎn)數(shù)可調(diào))和相應(yīng)的供料螺桿(功

7、率15KW)運(yùn)轉(zhuǎn),其它反應(yīng)釜出料計量螺桿和供料螺桿不轉(zhuǎn),每條線每天用電量=7.5×24+15×24=540KW。 改造后每天可節(jié)電=1032-540=492KW,每天節(jié)約成本492×0.68=334.56元,一年節(jié)約成本334.56×330=11.04萬元。 膠體在螺桿中輸送,同時被螺桿切割成小塊,在螺桿中停留時間少,溫度下降的少,熱膠體進(jìn)入干燥器后再加熱,能減少瓦斯的消耗。 2、環(huán)保效果 因無放炮的因素,氨氣進(jìn)入廠房的少,現(xiàn)場環(huán)境會有改善。 結(jié)束語 干粉生產(chǎn)中用電量占能耗的50%左右,優(yōu)化流程降低用電量,有利于降低成本,提高競爭力。同時改善員工的工作環(huán)境,有利員工的身體健康。隨著干粉生產(chǎn)的發(fā)展,降低能源消耗,才能更好的發(fā)展。

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