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美國開發(fā)用于生產(chǎn)滌綸工業(yè)絲的新型SSP系統(tǒng)

                     

  聚酯長絲和短纖的生產(chǎn)在原料、設備和工藝技術等方面持續(xù)出現(xiàn)了新的進展,聚酯工業(yè)絲不算是新品種,但在過去十年里,在質(zhì)量、性能和價格等方面都有了巨大的進步;在造紙業(yè)濾網(wǎng)、汽車業(yè)氣囊、座位帶和輪胎簾線等行業(yè)中廣泛應用。在各產(chǎn)業(yè)和汽車業(yè)的應用中,要求聚酯長絲具有高強模量和低熱收縮的性能,同時還要求其聚合物為均質(zhì)物,而且質(zhì)量穩(wěn)定,價格低廉。但在采用紡絲級聚酯切片制作高強模量長絲時,卻顯得分子量不足,需要提高。令紡絲級聚酯切片在保持固態(tài)、并在高溫和惰性氣體下,即可提高分子量,此即固相縮聚,即SSP。

  幾十年前,SSP為批量工藝,其干燥過程采用帶夾套的雙錐體旋轉(zhuǎn)式真空干燥器,其日產(chǎn)能力在5-15噸之間;后來又發(fā)展為半連續(xù)工藝,日產(chǎn)能力提高到10-25噸之間;由于工業(yè)絲的需求增長,便出現(xiàn)了連續(xù)工藝,日產(chǎn)能力提高到40噸;目前,連續(xù)SSP裝置的日產(chǎn)能力已超過150噸。美國Bepex公司致力于開發(fā)、生產(chǎn)連續(xù)SSP裝置的設備和技術。

  現(xiàn)將此系統(tǒng)中主要設備的特點和功能介紹如下:

  Solidaire結(jié)晶器

  Bepex的Solidaire結(jié)晶器是臥式的帶有機械螺旋漿的圓筒形設備,它可將聚酯切片連續(xù)加熱和結(jié)晶,外殼設有傳熱夾套,可用蒸汽和熱媒加熱,并在低于或高于大氣壓力下操作。攪拌軸上裝了狹窄的、扁平的、可調(diào)節(jié)螺距的漿葉;這些漿葉的外緣緊貼圓筒內(nèi)壁,間隙很小,這就可使物料從進口到出口都沿著設備內(nèi)壁螺旋式地前行,并使物料表面持續(xù)更新,粘接物料受到擊碎。在調(diào)節(jié)螺旋漿的螺距和轉(zhuǎn)速時,即可調(diào)節(jié)物料的停留時間,從數(shù)秒鐘到20分鐘不等。傳熱系數(shù)在100-500kcal/hr/m2/℃之間。

  與流化床不同的是:Solidaire結(jié)晶器是緊湊的、節(jié)能的、維修工作量少,物料在其中停留時間狹窄。

  Torusdisc預熱器

  Bepex的Torusdisc預熱器是間接加熱的換熱器,它也是臥式容器,其中設有攪拌器械,以輸送固態(tài)物料。容器中設有管式轉(zhuǎn)子,并垂直地安裝了雙壁盤,這些盤與轉(zhuǎn)動軸連同夾套的內(nèi)壁共提供的傳熱面積高達560m2。在運行時,轉(zhuǎn)動盤與物料間的相對速度提供的傳熱系數(shù)為40-80kcal/hr/m2/℃。轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速可根據(jù)優(yōu)化的傳熱和均勻的混合來設定。用來加熱的熱媒可流經(jīng)轉(zhuǎn)動軸、管式轉(zhuǎn)子、安裝在轉(zhuǎn)子上的雙壁盤以及容器夾套。固定在轉(zhuǎn)子上的“犁(plow)”(或稱刮刀)設在各盤之間,可使物料混合均勻,防止物料在傳熱面積上粘結(jié)。物料軸向地在環(huán)狀空間里輸送至排料口。調(diào)節(jié)固定在雙壁盤外緣上的葉片,即可控制輸送量。

  此預熱器的特點是:

  所需的空間小,可減少廠房面積,因為容器中物料持有量高達60-90%;能效高由于傳熱面積大,傳熱速率高,一般可降低能耗75%,代替多臺批量加熱器;維修工作少,這是由于攪拌轉(zhuǎn)速慢(5-20rpm),無須復雜的密封;借助于出口端溢流堰高度的調(diào)節(jié),即可將物料在容器中的停留時間在數(shù)分鐘到數(shù)小時之間調(diào)節(jié)。

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