单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,聚酯干燥工艺和操作,聚酯干燥工艺和操作,目录,切片干燥的目的,切片干燥机理,干燥过程伴随的化学反应,切片干燥工艺控制,切片干燥设备,目录切片干燥的目的切片干燥机理干燥过程伴随的化学反应切片干燥,聚酯切片干燥的目的,干燥前,0.4%0.5%,干燥后,0.01%,（常规纺）,0.0003%0.0005%,（高速纺）,目的,以保证纤维质量均匀,软化点从,70,提高到,210,以上，融程变窄，熔体质量均匀，不易发生环结阻料,除去水分,提高切片含水的均匀性,提高结晶度及软化点,聚酯切片干燥的目的干燥前0.4%0.5%目的以保证纤维质量,聚酯切片干燥机理,1.,切片的含水率,PET,大分子缺少亲水性基团，吸湿能力差，通常湿切片含水率,0.5%,，并分为两部分,：,（,1,）物料表面的,非结合水,（,2,）端羟基与羰基等以氢键结合的,结合水,。,PET,内部的结合水,聚酯切片干燥机理1.切片的含水率PET大分子缺少亲水性基团，,聚酯切片干燥机理,干燥前期，为,恒速干燥阶段,，这时除去的主要是非结合水，切片含水率岁干燥时间增加几乎成直线关系下降。,干燥后期，为,降速干燥阶段,，结合水慢慢扩散并被除去，直至达到在某一干燥条件的平衡水分。,2.,切片的干燥曲线,聚酯切片干燥机理干燥前期，为恒速干燥阶段，这时除去的主要是非,聚酯切片干燥机理,图为切片在不同温度下达到,50%,结晶所需时间。聚酯在,170,到,190,是结晶速率最高。但超过,190,，结晶速率反而随温度的升高而降低。,由此可以设想，在,170,以下短时间干燥，由于切片表面温度高于内部温度，切片表面的结晶度往往大于内部；反之，如在,190,以上短时间干燥，则内部结晶度大于表面结晶度。,3.,切片干燥过程的结晶,PET,切片的结晶速率,聚酯切片干燥机理图为切片在不同温度下达到50%结晶所需时间。,聚酯切片干燥机理,结晶对切片干燥速率的影响,3.,切片干燥过程的结晶,1,结晶时由于,体积收缩的挤压,和,空穴的消失,，把一部分水挤压到切片表面，,有利于提高速率,2,将一部分水挤压到切片内部，加大了扩散距离。且由于,外加热式干燥,，切片表面结晶度大于内部，因而在通常条件下，,结晶会使干燥速率迅速大幅度下降,采用,高频电微波加热结晶,，切片内外温度均匀，,结晶有利于提高干燥速率,聚酯切片干燥机理结晶对切片干燥速率的影响3.切片干燥过程的结,干燥过程伴随的化学反应,1.,热降解,在较高温度下经较长时间作用，大分子一发生热降解，生成端羧基和乙烯基。乙烯基进一步反应可生成端酯基和端醛基，这直接影响切片质量。,干燥过程伴随的化学反应1.热降解在较高温度下经较长时间作用，,干燥过程伴随的化学反应,2.,热氧化凝胶的生成,乙烯基能进一步发生支化和交联，形成不熔不溶的凝胶。,凝胶使纺丝喷头组件更换周期缩短，并导致纤维疵点增多，影响切片的可纺性。,干燥过程伴随的化学反应2.热氧化凝胶的生成乙烯基能进一步发生,干燥过程伴随的化学反应,3.,热氧化降解,在氧的存在下，,PET,分子发生热氧化降解，平均分子量下降,干燥过程伴随的化学反应3.热氧化降解在氧的存在下，PET分子,干燥过程伴随的化学反应,4.,高温水解,水解速率与切片中水分含量及温度有关,。水分含量越高，水解越快,切片中存在水分，在较高温度下干燥时，,PET,发生水解,干燥过程伴随的化学反应4.高温水解水解速率与切片中水分含量及,干燥过程伴随的化学反应,4.,固相缩聚,固相缩聚是指,在原料熔点以下进行的缩聚反应,在某些干燥条件下，,PET,发生固相缩聚反应，,使干切片的特性粘数有所增加，分子量分布相应变宽，造成一系列不良影响,。如纺丝温度提高，使切片的纺丝过程,PET,特性粘数下降大,研究结果表明，当温度高于,215,时，反应速度明显加快。,生产中切片干燥温度控制在,180,以下,。,分子量岁随温度变化关系,干燥过程伴随的化学反应4.固相缩聚固相缩聚是指在原料熔点以下,切片干燥的工艺控制,1.,温度,温度高则干燥速度快，干燥时间缩短，干燥后的平衡含水量降低。但温度太高，则切片易粘结，大分子降解，色泽变黄。,通常预结晶温度控制在,170,以下，干燥温度在,180,以下。,2.,时间,取决于干燥方式和设备。在同一温度下，时间长则含水量下降，均匀性亦佳，但时间过长则,PET,降解严重，发黄。,切片干燥的工艺控制1.温度温度高则干燥速度快，干燥时间缩短，,切片干燥的工艺控制,3.,风速,风速高则干燥时间短；但风速过大，则切片粉尘增多。,热风含湿率越低，则干燥速度越快，切片平衡水分越低。因此必须不断排除循环热风中的部分含湿空气，并不断补充经除湿的低露点空气。,4.,风湿度,切片干燥的工艺控制3.风速风速高则干燥时间短；但风速过大，则,切片干燥设备,切片干燥设备分类,间歇式,真空转鼓干燥机,连续式,回转式、沸腾式和填充式等干燥机,组合而成的联合干燥设备,德国的,KF,、,BM,、吉玛,日本的钟纺，奈良,切片干燥设备切片干燥设备分类间歇式 真空转鼓干燥机,聚酯干燥工艺和操作,真空转鼓干燥机,聚酯干燥工艺和操作真空转鼓干燥机,聚酯干燥工艺和操作,真空转鼓干燥机,干燥机主要有,转鼓部分、抽真空系统和加热系统,三部分组成。设备的主体是一带,蒸汽夹套的倾斜圆鼓,。切片在鼓内翻动加热，水分蒸发并借助真空系统降水器抽出。,聚酯干燥工艺和操作真空转鼓干燥机干燥机主要有转鼓部分、抽真空,聚酯干燥工艺和操作,真空转鼓干燥机,1.,转鼓部分,转鼓是全机的主体,，两端有蝶形封头，且倾斜装置的圆筒形容器，倾角为,25,目的是保证切片在干燥过程中能较好地翻转，以使传热均匀，防止切片和卸料方便,聚酯干燥工艺和操作真空转鼓干燥机1.转鼓部分,聚酯干燥工艺和操作,真空转鼓干燥机,2.,抽真空系统,常用真空泵为,机械真空泵,和,蒸汽喷射泵,。其中蒸汽喷射泵具有工作稳定可靠，设备简单等特点。一般三级蒸汽喷射泵蒸汽压力为,9.810,5,Pa,，转鼓内余压可降到,0.03310,4,Pa,；四级蒸汽喷射泵蒸汽压力为,15.710,5,Pa,，转鼓内余压可降到,0.005310,4,Pa,；,3.,加热系统,加热系统因热载体不同而异。热载体可采用联苯混合物、,38,号汽缸油、甘油、饱和蒸汽和过饱和蒸汽等。国内采用过饱和蒸汽作为热载体，,其特点是结构简单、不需要其他附属装置。,聚酯干燥工艺和操作真空转鼓干燥机2.抽真空系统,聚酯干燥工艺和操作,真空转鼓干燥机,该设备的,优点：,结构简单，流程短，干燥质量好能耗低；更换切片方便，出料灵活；操作环境好，噪声低,该设备的,缺点,：,干燥周期长；干燥后产生的粉尘多；各批切片干燥质量有差异,真空转鼓干燥机干燥质量高，可在较低温度下干燥聚酯切片，适合,宜氧化或热敏性的高聚物,。,但由于其干燥时间长、生产能力低、不能连续化生产等，故一般,用于小批量、多品种及一些特种纤维的生产,聚酯干燥工艺和操作真空转鼓干燥机 该设,聚酯干燥工艺和操作,BM,联合干燥设备,组合式干燥设备主要包括,预结晶器、填充干燥器及热风循环系统,三部分组成。下面主要介绍德国,BM,公司的联合干燥设备。,预结晶器,除去大部分水，并具有一定的预结晶度，软化点提高,填充式干燥器,在干燥器内保证足够且均匀的停留时间，充分去除切片水分,聚酯干燥工艺和操作BM联合干燥设备组合式干燥设备主要包括预结,聚酯干燥工艺和操作,BM,联合干燥机,1.BM,干燥设备工艺流程,德国,BM,公司切片干燥工艺流程采用预结晶装置和连续式充填干燥器相结合，配以附有,LiCl,除湿器和废气余热利用装置的热风循环系统。,聚酯干燥工艺和操作BM联合干燥机 1.BM干燥设备工艺流,聚酯干燥工艺和操作,BM,联合干燥机,2.,预结晶器,BM,干燥设备采用,间歇式预结晶器，整体为一不锈钢制圆锥形容器,，底部有一隔板阀，利用旋涡式热气流吹拂和加热切片。气流将一定量的切片从底部输入时，流量达,20m/s,。随着容器上部直径增大，气流速度下降到,2m/s,，切片浮力减小，靠重力降落。下落至锥形底部遇到告诉气流，,又重复上升，呈剧烈沸腾状，不仅加强传质传热，而且防止了切片的粘结。,聚酯干燥工艺和操作BM联合干燥机 2.预结晶器,聚酯干燥工艺和操作,BM,联合干燥机,3.,填充干燥器,BM,公司填充干燥器为不锈钢方形容器，,由四节干燥仓组成,。热风从底层干燥仓进入，从顶部干燥仓的出风口出去，个干燥仓的内部纵向交错排列着人字形风管，两侧是风道。,聚酯干燥工艺和操作BM联合干燥机3.填充干燥器,聚酯干燥工艺和操作,BM,联合干燥机,风管周围充满了缓慢下落的切片，热风由进风口进入右风道，同时进入第,1,、,3,、,5,层进风管，随后从人字形风管底部矩形开口处溢出后上升缓慢下行的切片层，有,2,、,4,、,6,风管底部开口处进入风管二转入左风道。,聚酯干燥工艺和操作BM联合干燥机风管周围充满了缓慢下落的切片,聚酯干燥工艺和操作,帝人公司预结晶,-,干燥装置,该装置预结晶与干燥融为一体，,均为填充式,，上部分为预结晶，装有立式搅拌，中部有一炉栅式搅拌器，以防结块。热风采用部分循环式，分为上下两处进入填充塔，从中上部排除。,1-,搅拌器,2-,料斗,3-,冷却部件,4-,填充干燥机,5-,炉栅式搅拌器,聚酯干燥工艺和操作帝人公司预结晶-干燥装置该装置预结晶与干燥,聚酯干燥工艺和操作,奈良公司切片干燥装置,该装置采用以卧式干燥器，内装有扇形桨叶，内外夹层同蒸汽或用热油间接加热切片。切片由一端进入，在桨叶后往复穿行后由另一端输出。切片中水分由逆流热风带走。一般用耳机串联，一台做预结晶用，一台做干燥用。,优点：,结构紧凑，位于螺杆纺丝机上方，厂房高度低，能耗低。,缺点：,切片受摩擦而产生,粉尘多,，设备保养困难。,聚酯干燥工艺和操作奈良公司切片干燥装置该装置采用以卧式干燥器,