切片干燥设备及其优缺点分析

聚酯切片干燥设备分为间歇式和连续式两大类。间歇式设备有真空转鼓干燥机；连续式设备有回转式、沸腾式和充填式等干燥机，也有用多种形式组合而成的联合干燥装置。目前国内常用的与涤纶高速纺丝配套的干燥装置有德国的KF（Karl Fisher）、BM（Buhler Miag）、吉玛（Zimmer）等干燥装置。

（一）间歇式干燥设备

真空转鼓干燥机是应用已久的间歇式干燥设备，该设备的主体是一个带蒸汽夹套的倾斜旋转圆鼓。切片在鼓内被翻动加热，使水分蒸发并借助真空系统将水汽抽出。该设备的优点是结构简单，流程短，干燥质量高，切片特性黏度下降少，能耗低；更换切片方便，出料灵活；操作环境好，噪声低。其缺点是切片干燥周期长，单机产量低；切片干燥后产生的粉尘较多；各批切片干燥质量有差异。

（二）连续式干燥设备

1.BM式预结晶-干燥装置该设备采用沸腾式预结晶器（有连续式和间歇式两种）和连续式充填干燥机组合装置，并附有氯化锂空气除湿器和余热回收装置，其流程如图2-7所示。间歇式预结晶器采用旋涡式设备，其主体为一锥形圆筒体。170℃热风从筒底送入，切片因热风吹动而呈沸腾状，由于切片受热面积大，传热效果好，气流温度高，故预结晶速度快，仅10min左右即可完成。另一形式为卧式沸腾床BM连续预结晶装置。该机有一微倾斜的多孔板，切片经星形阀落于多孔板面，130～140℃的热风从下而上通过板孔吹送，使切片呈沸腾状态被加热和结晶。切片停留时间可由多孔板倾斜度控制，一般为15min。

图2-7　旋涡式预结晶器和气缝式充填干燥机工艺流程图（BM）

1-氯化铝脱湿机　2-干燥风机　3-热管式省热器　4-高效过滤器　5-电加热器　6-气缝式充填干燥机　7-旋涡式预结晶器　8-旋风分离器　9-粉尘箱　10-预结晶风机　11-电加热器　12-计量桶

BM干燥装置采用气缝式充填干燥机，它由若干节（一般四节）长方体干燥仓叠合而成，每节干燥仓由若干组纵向交错排列的三棱形风管组成。切片自上而下在风管间慢慢落下，图2-8所示为其中第一节干燥仓。右风道为进风道，左风道为出风道，中间有六组风管。其中1、3、5与右风道相通（左端密封），称为进风管；2、4、6与左风道相通（右端密封），称为出风管。干热空气流（165～170℃）从进风口入右风道，分三路同时进入1、3、5风管内，并从这些管的底部长条形开口缝溢出，转向上，穿透切片层而上升，继而从2、4、6出风管下部长条形开口处进入，汇集于左风道，并进入第二节干燥仓。第二节干燥仓与第一节相同，但风向进出与第一节相反，即左风道是进风道，右风道为出风道。以下各节则依此类推。在整个充填干燥器中，干热空气流向在同节干燥箱中呈并联流动；而在节与节之间则为串联流动。

图2-8　气缝式充填干燥机的气体流动示意图

BM切片干燥装置的优点是预结晶温度高（切片140～150℃），速度快（只需10～15min），切片表层坚硬；气缝式充填干燥机设计合理，切片干燥均匀，热风阻力小，可用中低压热风；热气流循环使用，热回收率较高。缺点是热风中粉尘较多，易在加热器上结焦，增加能耗。(www.xing528.com)

2.KF公司预结晶-干燥装置该装置主体为竖井式充填塔，分为上下两段，上段为带立式搅拌器的预结晶器，下段为干燥器，上下段间有一料管相连接。其干燥系统流程如图2-9所示。切片在机内停留2～3h，产量240～440kg/h，预结晶温度140℃，干燥温度160℃，搅拌器转速1～2r/min，干空气露点20～27℃，干切片含水率0.003%～0.005%。

KF装置的优点是设备紧凑、简单、流程短、预结晶-干燥合为一体，占地面积小，设备单位容积生产量大，生产费用低；采用脉冲输送切片，粉尘少；热风系统为一次通过，可以防止粉尘积留在加热器表面而影响传热效果，热风经干燥切片、预结晶切片和余热回收后才排入大气，因此能耗较低。该装置的缺点是开车时操作较烦琐，更换切片品种不方便；切片干燥的均匀性相对较差。

3.吉玛公司预结晶-干燥装置该装置采用卧式连续沸腾床预结晶器和充填干燥机组合（图2-10）。预结晶器内有一块装于振动弹簧上的卧式不锈钢多孔板，板面呈一定倾斜度，170℃热气流自下部通过多孔板向上吹，使切片翻动，呈沸腾状，防止黏结。预结晶切片通过振动器，不断送到充填干燥机中。

图2-9　竖井式充填干燥机的干燥工艺流程图（KF）

1-过滤器　2-空气冷却器　3-水分离器　4-氯化铝除湿器　5-热交换器　6-干燥风机　7-电加热器　8-二段式充填干燥机　9-回风风机　10-旋风分离器　11-干切片料仓　12-输送风机　13-湿切片料仓

图2-10　沸腾床式预结晶器和充填干燥机的工艺流程（吉玛）

1-空气冷却器　2-氯化铝去湿机　3-干燥风机　4-省热器（外部加热器）　5-电加热器　6-干料仓　7-空气脱湿器　8-充填干燥机　9，11-电加热器　10-预结晶风机　12-预结晶器　13-振动管　14-料斗　15-旋风分离器

充填干燥机主体为圆柱体，底部为锥形，热气流分别从底部和中上部进入，通过气流分配环在塔内均匀分布。

该装置的优点是预结晶温度较高，结晶速度快，产量高；在干燥器的中上部和下部两处进热风，温度分布较均匀，干切片含水率在0.003%以下。缺点是流程较烦琐，仪表控制回路较多；充填干燥塔体积较大，设备占地面积大，要求厂房较高；振动结晶器结构复杂，维修量大；能耗和操作费用高。