專利名稱：一種干燥聚四氟乙烯的系統(tǒng)及其應(yīng)用的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于干燥設(shè)備的領(lǐng)域，具體地為一種干燥聚四氟乙烯的系統(tǒng)及其應(yīng)用。
背景技術(shù)：
聚四氟乙烯(PTFE)是目前氟樹脂中產(chǎn)量最大應(yīng)用最廣的品種，以其優(yōu)異的化學(xué)穩(wěn)定性、適應(yīng)溫度范圍廣、摩擦系數(shù)低和絕緣性、陰燃性、生物相容性等性能，廣泛用于航空航天、石油化工、機械、電子、建筑、輕紡等領(lǐng)域，是解決現(xiàn)代軍工和民用關(guān)鍵技術(shù)和提高生產(chǎn)技術(shù)水平不或或缺的材料。本申請的申請人采用四氟乙烯單體裂解新工藝、替代溶劑回收四氟乙烯尾氣技術(shù)、廢熱回收等諸多節(jié)能環(huán)保技術(shù)，將聚四氟乙烯分散樹脂技術(shù)創(chuàng)新成果應(yīng)用于產(chǎn)業(yè)化裝置，全面地實現(xiàn)了清潔節(jié)能生產(chǎn)。 聚四氟乙烯的干燥方式主要是熱風(fēng)循環(huán)干燥，即新風(fēng)經(jīng)過過濾器過濾、水蒸氣預(yù)熱、電加熱器加熱到250°C左右送至烘箱，熱空氣在烘箱內(nèi)的內(nèi)循環(huán)風(fēng)機的作用下在烘箱內(nèi)均勻流動，將樹脂中夾帶的水蒸發(fā)出來。然后再通過排濕風(fēng)機將高溫的濕尾氣直接排放出來。將熱風(fēng)循環(huán)烘箱排放的高溫尾氣溫度可達(dá)250度，如果直接排放，對環(huán)境影響極大不僅造成熱污染，而且有聚四氟乙烯夾帶進入環(huán)境，造成大氣污染。因此，干燥聚四氟乙烯的烘箱的排放尾氣處理是該領(lǐng)域的一個重要問題。
發(fā)明內(nèi)容
針對現(xiàn)有的干燥聚四氟乙烯系統(tǒng)所存在的問題，本發(fā)明提出一種干燥聚四氟乙烯的系統(tǒng)。本發(fā)明進一步的目的是提出應(yīng)用該干燥聚四氟乙烯的系統(tǒng)干燥聚四氟乙烯的方法。實現(xiàn)上述目的的技術(shù)方案為一種干燥聚四氟乙烯的系統(tǒng)，其包括烘箱、循環(huán)風(fēng)機、排濕風(fēng)機、熱交換設(shè)備、第一過濾設(shè)備、第二過濾設(shè)備、第三過濾設(shè)備、第四過濾設(shè)備、加熱設(shè)備，所述烘箱有尾氣出口和熱空氣入口，所述排濕風(fēng)機包括氣體入口和氣體出口，所述熱交換設(shè)備包括尾氣的入口和出口、新風(fēng)的入口和出口，所述過濾設(shè)備包括氣體入口和氣體出口，所述加熱設(shè)備包括氣體入口和氣體出口 ；所述循環(huán)風(fēng)機包括氣體輸送的部件，其氣體輸送部件設(shè)置在烘箱內(nèi)，所述排濕風(fēng)機氣體入口與烘箱的尾氣出口連接，排濕風(fēng)機的氣體出口與熱交換設(shè)備熱氣體入口連接；第一過濾設(shè)備的氣體出口與第二過濾設(shè)備的氣體入口連接，第二過濾設(shè)備的氣體出口與熱交換設(shè)備的新風(fēng)入口連接，熱交換設(shè)備的新風(fēng)出口與第三過濾設(shè)備的氣體入口連接，第三過濾設(shè)備的氣體出口與加熱設(shè)備的氣體入口連接，加熱設(shè)備的氣體出口與第四過濾設(shè)備的氣體入口連接，第四過濾設(shè)備的氣體出口與烘箱的熱空氣入口連接。其中，所述熱交換設(shè)備包括新風(fēng)風(fēng)機、第一熱交換設(shè)備和第二熱交換設(shè)備，所述排濕風(fēng)機的氣體出口與第一熱交換設(shè)備尾氣入口連接，第一熱交換設(shè)備的尾氣出口與第二熱交換設(shè)備的尾氣入口連接，第二熱交換設(shè)備的新風(fēng)出口通過新風(fēng)風(fēng)機與第一熱交換設(shè)備的新風(fēng)入口連接。其中，所述第一過濾設(shè)備是粗效過濾設(shè)備、第二過濾設(shè)備是中效過濾設(shè)備，第三過濾設(shè)備是中效過濾設(shè)備。粗效過濾器包括Gl、G2、G3、G4過濾精度的過濾器，中效過濾器包括F5、F6、F7、F8、F9過濾精度的過濾器，亞高效過濾器包括H10、HlI、H12過濾精度的過濾器，高效過濾器包括H13、H14，超高效過濾器包括U15、U16、U17過濾精度的過濾器。粗效的過濾效率為65% -90%，效率標(biāo)準(zhǔn)為計重法 ；中效的過濾效率為40% -95%，效率標(biāo)準(zhǔn)為比色法；亞高效、高效、超高效的過濾效率為85% -99. 99999%，效率標(biāo)準(zhǔn)為最易穿透粒徑。其中，所述第四過濾設(shè)備是運行溫度為400°C以下的過濾設(shè)備，其過濾精度為H14，S卩，可以99. 995%地吸附直徑超過0. I y m的粒子。其中，所述加熱設(shè)備包括至少一個電加熱設(shè)備和至少一個蒸汽加熱設(shè)備，互相串聯(lián)連接，即前一個加熱設(shè)備的氣體出口與其后的加熱設(shè)備的氣體入口相連接。一種用本發(fā)明所提出的系統(tǒng)干燥聚四氟乙烯的方法，包括步驟聚四氟乙烯樹脂置于烘箱中，溫度為250 290°C的熱空氣通過熱空氣入口進入烘箱，熱空氣在烘箱內(nèi)的循環(huán)風(fēng)機的作用下在烘箱內(nèi)均勻流動，將樹脂中夾帶的水蒸發(fā)出來，完成蒸發(fā)作用的熱空氣成為尾氣，尾氣通過排濕風(fēng)機經(jīng)尾氣出口排放出烘箱，排出的尾氣通過熱交換設(shè)備，把新風(fēng)加熱，最后通過熱交換設(shè)備的尾氣出口排出；新風(fēng)經(jīng)過第一和第二過濾設(shè)備，進入熱交換設(shè)備，在熱交換設(shè)備中和尾氣進行熱交換，溫度升高至150 160°C，然后經(jīng)過加熱設(shè)備加熱，成為溫度250 290°C的熱空氣，通過熱空氣入口進入烘箱。熱空氣的溫度為250 290°C，但送入烘箱后由于物料、器壁要吸熱，因此烘箱內(nèi)的溫度大致在220°C以上，一般不會超過250°C，烘箱的溫度為220 250°C。其中，所述加熱設(shè)備的加熱方式是電加熱和蒸汽加熱。其中，所述第一、第二、第三過濾設(shè)備在溫度200°C以下運行，所述第四過濾設(shè)備在溫度400°C以下運行。其中，所述置于烘箱內(nèi)的聚四氟乙烯樹脂的初始的水分質(zhì)量含量為30% 40%，經(jīng)過干燥后的聚四氟乙烯的水分質(zhì)量含量為0. 01 0. 04%。本發(fā)明的有益效果在于烘箱排出的高溫尾氣經(jīng)過廢熱回收后溫度可降低到100°C，減少了對周圍環(huán)境的影響；新風(fēng)經(jīng)過廢熱預(yù)熱后可由常溫升至160°C左右，大大節(jié)省了加熱能耗。本發(fā)明的系統(tǒng)不僅達(dá)到保護環(huán)境的目的，而且節(jié)約了成本，在一臺2500t/a分散樹脂裝置中每年可節(jié)約能源費400萬元左右。
圖I為本發(fā)明干燥聚四氟乙烯的系統(tǒng)流程圖。
具體實施例方式以下實施例用于說明本發(fā)明，但不用來限制本發(fā)明的范圍。實施例I :干燥聚四氟乙烯的系統(tǒng)
參見圖I。一種干燥聚四氟乙烯的系統(tǒng)，包括烘箱、循環(huán)風(fēng)機、排濕風(fēng)機、熱交換設(shè)備、過濾新風(fēng)的第一過濾設(shè)備(粗效過濾)、第二過濾設(shè)備(中效過濾)，過濾排放的尾氣的第三過濾設(shè)備(中效過濾)、第四過濾設(shè)備(高溫高效過濾)、第一加熱設(shè)備(蒸汽加熱)和第二加熱設(shè)備(電加熱)。烘箱有尾氣出口和熱氣體入口，熱交換設(shè)備包括尾氣的入口和出口、新風(fēng)的入口和出口，過濾設(shè)備包括氣體入口和氣體出口，加熱設(shè)備包括氣體入口和氣體出口。所述循環(huán)風(fēng)機安裝在烘箱內(nèi)，排濕風(fēng)機安裝在烘箱外。排濕風(fēng)機與烘箱的尾氣出口連接，排濕風(fēng)機的出口與熱交換設(shè)備熱空氣入口連接；粗效過濾設(shè)備的氣體出口與中效過濾設(shè)備(第二過濾設(shè)備)的氣體入口連接，中效過濾設(shè)備(第二過濾設(shè)備)的氣體出口與熱交換設(shè)備的新風(fēng)入口連接，熱交換設(shè)備的新風(fēng)出口與中效過濾設(shè)備(第三過濾設(shè)備)的氣體入口連接，中效過濾設(shè)備(第三過濾設(shè)備)的氣體出口與蒸汽加熱和電加熱設(shè)備的氣體入口連接，加熱設(shè)備的氣體出口與高溫高效過濾設(shè)備(第四過濾設(shè)備)的氣體入口連接，第四過濾設(shè)備的氣體出口與烘箱的熱空氣入口連接。其中，熱交換設(shè)備包括新風(fēng)風(fēng)機、第一熱交換設(shè)備(廢熱回收器I)和第二熱交換設(shè)備(廢熱回收器2)，所述排濕風(fēng)機的出口與第一熱交換設(shè)備尾氣入口連接，第一熱交換設(shè)備的尾氣出口與第二熱交換設(shè)備的尾氣入口連接，第二熱交換設(shè)備的新風(fēng)出口通過新風(fēng)風(fēng)機與第一熱交換設(shè)備的新風(fēng)入口連接。新風(fēng)進入的第一過濾設(shè)備是粗效過濾器，為板式過濾器，過濾精度為G4，第二過濾設(shè)備是中效過濾器，也是板式過濾器，過濾精度為F5，這兩個過濾器的材質(zhì)為多層玻纖布浸潰PTFE乳液后燒結(jié)制成的，因為覆膜，所以反洗效果比較好。從新風(fēng)風(fēng)機出來的第三過濾設(shè)備是中效過濾器(又稱高中效過濾器)，過濾精度為F8，也是玻纖布浸潰PTFE乳液后燒結(jié)制成的，也可進行反洗，其最高使用溫度可達(dá)200°C。在進入烘箱前的第四過濾設(shè)備是耐高溫的高效過濾器，其過濾精度為H14，最高使用溫度為400°C，這種過濾器是由一種特殊的紙制纖維制成，具有阻力小、耐高溫的特點，但不能反洗，達(dá)到一定使用時間后只能更換。實施例2 :干燥聚四氟乙烯樹脂聚四氟乙烯樹脂置于烘箱中，溫度為280°C的熱空氣通過熱空氣入口進入烘箱，烘箱的溫度被加熱為240°C。熱空氣在烘箱內(nèi)的循環(huán)風(fēng)機的作用下在烘箱內(nèi)均勻流動，將樹脂中夾帶的水蒸發(fā)出來，然后再通過排濕風(fēng)機將尾氣排放出烘箱，排出的尾氣通過熱交換設(shè)備，把新風(fēng)加熱，最后通過熱交換設(shè)備的尾氣出口排出；新風(fēng)的來源是外部空氣，新風(fēng)經(jīng)過第一和第二過濾設(shè)備，進入熱交換設(shè)備，在熱交換設(shè)備中和尾氣進行熱交換，溫度升高至150 160°C，然后經(jīng)過加熱設(shè)備加熱、第三和第四過濾設(shè)備，溫度升高至250 255°C，而且新風(fēng)經(jīng)過了粗效、中效、中效、高溫高效四級過濾，過濾后的精度達(dá)到了 6級(IS0/T C209),即被控制粒子粒徑以0. 5微米計算，每立方米被控粒子的數(shù)量小于35200個，然后通過熱空氣入口進入烘箱。烘箱內(nèi)溫度平均220度，置于烘箱內(nèi)的聚四氟乙烯樹脂的水分初始含量為35% .，經(jīng)過干燥后的聚四氟乙烯的水分含量為0. 01%。 實施例3 :干燥聚四氟乙烯樹脂
聚四氟乙烯樹脂置于烘箱中，溫度為250°C的熱空氣通過熱空氣入口進入烘箱，烘箱的溫度被加熱為220°C。熱空氣在烘箱內(nèi)的循環(huán)風(fēng)機的作用下在烘箱內(nèi)均勻流動，將樹脂中夾帶的水蒸發(fā)出來，然后再通過排濕風(fēng)機將尾氣排放出烘箱，排出的尾氣通過熱交換設(shè)備，把新風(fēng)加熱，最后通過熱交換設(shè)備的尾氣出口排出；新風(fēng)經(jīng)過第一和第二過濾設(shè)備，進入熱交換設(shè)備，在熱交換設(shè)備中和尾氣進行熱交換，溫度升高至150°C，然后經(jīng)過加熱設(shè)備加熱、第三和第四過濾設(shè)備，溫度升高至250 255°C，成為熱空氣，而且新風(fēng)經(jīng)過了粗效、中效、中效、高溫高效四級過濾，過濾后的精度達(dá)到了 6級(ISO/T C209)，即被控制粒子粒徑以0. 5微米計算，每立方米被控粒子的數(shù)量小于35200個，然后通過熱空氣入口進入烘箱。烘箱內(nèi)溫度平均240度，置于烘箱內(nèi)的聚四氟乙烯樹脂的水分初始含量為30% .，經(jīng)過干燥后的聚四氟乙烯的水分含量為0. 03%實施例4 :干燥聚四氟乙烯樹脂
聚四氟乙烯樹脂置于烘箱中，溫度為290°C的熱空氣通過熱空氣入口進入烘箱，烘箱的溫度被加熱為250°C。熱空氣在烘箱內(nèi)的循環(huán)風(fēng)機的作用下在烘箱內(nèi)均勻流動，將樹脂中夾帶的水蒸發(fā)出來，然后再通過排濕風(fēng)機將尾氣排放出烘箱，排出的尾氣通過熱交換設(shè)備，把新風(fēng)加熱，最后通過熱交換設(shè)備的尾氣出口排出；新風(fēng)的來源是外部空氣，外部空氣經(jīng)過第一和第二過濾設(shè)備，進入熱交換設(shè)備，在熱交換設(shè)備中和尾氣進行熱交換，溫度升高至160°C，然后經(jīng)過加熱設(shè)備加熱、第三和第四過濾設(shè)備，溫度升高至255°C，成為熱空氣，而且新風(fēng)經(jīng)過了粗效、中效、中效、高溫高效四級過濾，過濾后的精度達(dá)到了 6級(IS0/TC209)，即被控制粒子粒徑以0. 5微米計算，每立方米被控粒子的數(shù)量小于35200個，然后通過熱空氣入口進入烘箱。烘箱內(nèi)溫度平均250度，置于烘箱內(nèi)的聚四氟乙烯樹脂的水分初始含量為40% .，經(jīng)過干燥后的聚四氟乙烯的水分含量為0. 04%。
權(quán)利要求
1.一種干燥聚四氟乙烯的系統(tǒng)，其特征在于，包括烘箱、循環(huán)風(fēng)機、排濕風(fēng)機、熱交換設(shè)備、第一過濾設(shè)備、第二過濾設(shè)備、第三過濾設(shè)備、第四過濾設(shè)備、加熱設(shè)備，所述烘箱有尾氣出口和熱空氣入口，所述排濕風(fēng)機包括氣體入口和氣體出口，所述熱交換設(shè)備包括尾氣的入口和出口、新風(fēng)的入口和出口，所述過濾設(shè)備包括氣體入口和氣體出口，所述加熱設(shè)備包括氣體入口和氣體出口 ；所述循環(huán)風(fēng)機包括輸送氣體的部件，其輸送氣體的部件設(shè)置在烘箱內(nèi)，所述排濕風(fēng)機氣體入口與烘箱的尾氣出口連接，排濕風(fēng)機的氣體出口與熱交換設(shè)備熱氣體入口連接；第一過濾設(shè)備的氣體出口與第二過濾設(shè)備的氣體入口連接，第二過濾設(shè)備的氣體出口與熱交換設(shè)備的新風(fēng)入口連接，熱交換設(shè)備的新風(fēng)出口與第三過濾設(shè)備的氣體入口連接，第三過濾設(shè)備的氣體出口與加熱設(shè)備的氣體入口連接，加熱設(shè)備的氣體出口與第四過濾設(shè)備的氣體入口連接，第四過濾設(shè)備的氣體出口與烘箱的熱空氣入口連接。
2.如權(quán)利要求I所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述熱交換設(shè)備包括新風(fēng)風(fēng)機、第一熱交換設(shè)備和第二熱交換設(shè)備，所述排濕風(fēng)機的氣體出口與第一熱交換設(shè)備尾氣入口連接，第一熱交換設(shè)備的尾氣出口與第二熱交換設(shè)備的尾氣入口連接，第二熱交換設(shè)備的新風(fēng)出口通過新風(fēng)風(fēng)機與第一熱交換設(shè)備的新風(fēng)入口連接。
3.如權(quán)利要求I所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述第一過濾設(shè)備是粗效過濾設(shè)備、第二過濾設(shè)備是中效過濾設(shè)備，第三過濾設(shè)備是中效過濾設(shè)備。
4.如權(quán)利要求I所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述第四過濾設(shè)備是過濾精度為H14的過濾設(shè)備。
5.如權(quán)利要求I 4任一所述的系統(tǒng),其特征在于,所述加熱設(shè)備包括至少一個電加熱設(shè)備和至少一個蒸汽加熱設(shè)備，互相串聯(lián)連接。
6.一種使用權(quán)利要求I 5任一所述的系統(tǒng)干燥聚四氟乙烯的方法，包括步驟聚四氟乙烯樹脂置于烘箱中，溫度為250 290°C的熱空氣通過熱空氣入口進入烘箱，熱空氣在烘箱內(nèi)的循環(huán)風(fēng)機輸送氣體的部件的作用下在烘箱內(nèi)均勻流動，將樹脂中夾帶的水蒸發(fā)出來，完成蒸發(fā)作用的熱空氣成為尾氣，尾氣通過排濕風(fēng)機經(jīng)尾氣出口排放出烘箱，排出的尾氣通過熱交換設(shè)備，把新風(fēng)加熱，最后通過熱交換設(shè)備的尾氣出口排出；新風(fēng)經(jīng)過第一和第二過濾設(shè)備，進入熱交換設(shè)備，在熱交換設(shè)備中和尾氣進行熱交換，溫度升高至150 1600C，然后經(jīng)過加熱設(shè)備加熱，成為溫度250 290°C的熱空氣，通過熱空氣入口進入烘箱。
7.如權(quán)利要求6所述的方法，其特征在于，所述烘箱的溫度為220 250°C。
8.如權(quán)利要求6所述的方法，其特征在于，所述第一、第二、第三過濾設(shè)備在溫度200°C以下運行。
9.如權(quán)利要求6所述的方法，其特征在于，所述第四過濾設(shè)備在溫度400°C以下運行。
10.如權(quán)利要求6 9任一所述的方法，其特征在于，所述置于烘箱內(nèi)的聚四氟乙烯樹脂的初始的水分質(zhì)量含量為30% 40%，經(jīng)過干燥后的聚四氟乙烯樹脂的水分質(zhì)量含量為 0. 01 0. 04%。
全文摘要
本發(fā)明提供一種干燥聚四氟乙烯的系統(tǒng)，其包括烘箱、循環(huán)風(fēng)機、排濕風(fēng)機、熱交換設(shè)備、第一過濾設(shè)備、第二過濾設(shè)備、第三過濾設(shè)備、第四過濾設(shè)備、加熱設(shè)備。熱交換設(shè)備包括尾氣的入口和出口、新風(fēng)的入口和出口；循環(huán)風(fēng)機安裝在烘箱內(nèi)，排濕風(fēng)機與烘箱的尾氣出口連接，排濕風(fēng)機的出口與熱交換設(shè)備熱氣體入口連接。本發(fā)明還提供使用本系統(tǒng)干燥聚四氟乙烯樹脂的方法。本發(fā)明的系統(tǒng)中，烘箱排出的高溫尾氣經(jīng)過廢熱回收后溫度可降低到100℃，減少了對周圍環(huán)境的影響；新風(fēng)經(jīng)過廢熱預(yù)熱后可由常溫升至160℃左右，大大節(jié)省了加熱能耗，節(jié)約了能源成本。
文檔編號B29B13/06GK102700027SQ20121016315
公開日2012年10月3日 申請日期2012年5月23日 優(yōu)先權(quán)日2012年5月23日
發(fā)明者張勁松, 張金剛, 徐勇, 曾本忠, 李瑞濤, 陳秀琳 申請人:中昊晨光化工研究院