聚丙烯酰胺装置干燥器结块的原因及控制措施

聚丙烯酰胺装置干燥器结块的原因及控制措施

韩明

（大庆炼化公司化工聚丙烯酰胺一作业区，黑龙江 大庆163411）

摘要：聚丙烯酰胺装置采用的是电机驱动机构和板弹簧提供激振力的震动式流化床干燥器，其优点是固体颗粒混合较好，气固两相的传热传质表面积大，但也有不足。在干燥器运行中，经常发生结块现象，严重影响聚丙烯酰胺产品产量、质量、能耗、物耗和装置平稳率，通过对干燥器结块的原因分析，找出控制措施，提高了装置的操作平稳率。

关键词：干燥器；结块 ；控制措施

前言  干燥器是通过加热使物料中的湿分(一般指水分或其他可挥发性液体成分)汽化逸出，以获得规定湿含量的固体物料的机械设备。聚丙烯酰胺中分生产分为溶解、反应、预研磨造粒、干燥、研磨筛分、包装等工序。其中干燥工序尤为重要，装置采用振动式流化床结构的干燥器，对产品进行两段干燥。在此过程中，聚丙烯酰胺由胶体变成粉剂，水含量由70%降至10%左右。其主要操作和工艺控制均由DCS系统自动完成，产品质量指标控制严格，分子量可调范围较大，满足不同用户的需要,各工序基本实现了生产过程的自动控制。

1.振动式流化床干燥器的工作原理

振动流化床干燥器工作原理：干燥器在振动电机的作用下，在操作过程中始终以一定的方向、角度和一定的频率振动，物料自进料口进入干燥器内，过滤后的空气由风机送入换热器加热后进入干燥器，穿过干燥器内的泡帽分布板与湿物料充分接触，湿物料在气流和激振力的双重作用下上下翻腾，互相碰撞，保持一个均匀且能定向移动的流化状态，实现物料的干燥。干燥后的物料由干燥器出料口排出，水蒸汽随气流进入旋风分离器进行除尘，废气由引风机排出。

振动流化床干燥器系统主要由空气过滤器、鼓风机、空气换热器、振动电机、干燥器机体及弹簧支撑的底座、旋风分离器、引风机和控制系统组成。聚丙烯酰胺装置采用振动式流化床结构的干燥器，对经预研磨造粒后的3~6mm的胶粒进行两段干燥，每段干燥面积8平方米，造粒后的胶粒进入干燥器的固定床层上，热气流由下部风箱经泡帽使气流均匀分散后进入干燥器，当热气流的速度增加到一定值时，物料颗粒会被气流悬浮起来，上下沸腾，好象沸腾的液体，这时热的气体和物料充分混合，换热面积大大增加，一般1M3容积中，接触面积可达3280～49000M3，因此潮湿物料很快被干燥。

2．振动式流化床干燥器结块的原因及控制措施

    在聚丙烯酰胺装置生产的干燥过程中，偶有会发生干燥器结块死床的现象，严重影响产品产量、物耗、能耗和装置平稳率，因此对干燥器的观察及控制是干燥器运行过程中的一项重要工作。干燥器流化状态不正常，如腾涌现象、沟流现象，出现粘床、死床、局部滞动等现象；相关设备故障，导致物料流化层有偏流、沟流、死床、局部滞动、返混等现象，造成干燥器结块死床现象。现将在生产中出现过的干燥器结块死床的原因及处理措施总结如下：

1.1、工艺的原因造成干燥器结块、死床

1.1.1、反应情况不好，反应升温缓慢，或者反应器曲线有明显的大凹兜，这种物料进入干燥器容易造成结块。

控制措施:检查是否物料性质不好，调整反应，加大SPAN加入量，减少结块现象。

1.1.2、配方调整，如生产低分、超低分、高分、超高分产品生产，由于物料本身性质特殊，容易结块。

控制措施：在生产时适当降低干燥器进料量，适当提高SPAN喷入量，减少结块现象。

1.1.3、研磨油的管路挂蜡、管路堵、喷入量过少或过多，研磨油雾化状态不好、喷嘴位置不正确，研磨油配比不当，容易使干燥器结块。

控制措施：吹扫SPAN管线，保障管路畅通。实际测量确认喷研磨油喷入量280－330毫升/分钟。检查SPAN喷嘴的仪表风、研磨油线接入正确。确认SPAN喷嘴雾化方向正确、安装牢固，调整研磨油配比。

1.1.4、干燥器进料速度过快，容易使干燥器结块。

控制措施：检查是否进料速度过快，降低进料速度，保证干燥器的进料速度均匀。

2、设备的故障原因造成干燥器结块、死床。

2.1.1、造粒机筛板破损严重，造成干燥器结块、死床。

控制措施：现场观察视窗中物料有结块现象，检查造粒机下料斗出大粒，干燥器出口有大粒及大粒桶容易满，确认造粒机筛板破损严重，联系机修更换一块新的造粒机筛板。

2.1.2、研磨油系统的泵和电机故障，造成干燥器结块、死床。

控制措施：现场观察视窗中物料有结块现象，检查泵和电机的运转情况，及时联系供电机修处理。

2.1.3、振荡器电机、振荡头故障，皮带松动或脱落，造成干燥器结块、死床。

控制措施：现场观察视窗中物料有结块现象，检查振荡器运行状态，发现电机故障联系供电处理，振荡头故障、皮带松动或脱落，联系机修人员更换新振荡头和皮带。

2.1.4、干燥器风机F*40.30开度小，F*40.50A/B风门定位器损坏，风压低，造成干燥器结块、死床。

控制措施：现场观察视窗中物料有结块现象,现场检查F*40.30开度小是否过小，及时开大，F*40.50A/B风门开度是否与DCS上显示相同，不一致，及时联系仪表处理风门定位器。

2.1.5、干燥器风机F*40.30、F*40.40A/B、 F*40.50A/B电机、风机故障，皮带松动或脱落，风机旋转方向是否正确，造成干燥器结块、死床。

控制措施：现场观察视窗中物料有结块现象，检查发现干燥器电机、风机故障、皮带松动或脱落，联系机修供电人员检查更换电机、风机、皮带、调整风机旋转方向。

2.1.6、干燥器泡帽安装高度不合适、缺失、弹簧垫圈缺、损堵塞严重、泡帽变形等情况，造成干燥器结块、死床。

控制措施：现场观察视窗中物料有结块现象，检查干燥器物料沸腾情况不好，有大面积物料不沸腾或总有一个地方连续出现结块现象。联系相关队伍清理泡帽、更换调整不合适泡帽、补齐缺失的泡帽。

3、其它的原因造成干燥器结块、死床

3.1.1、检查干燥器6个风箱内的物料堆积情况、废气通道（ 旋风分离器上部和烟道）是否有堵塞、烟道根部出风口是否堵等情况，容易造成干燥器结块。

控制措施：检查并及时处理6个风箱内堆积的物料，清理烟道，保持风道通畅。

3.1.2、上次清理干燥器内结块未清理干净，容易造成干燥器再次结块。

控制措施：现场观察视窗中上次结块的地方仍有物料结块现象，在干燥器内清理结块时加强班长的检查监督力度，完全清理干净干燥器内结块物料。

3、总结

本文通过对振动式流化床干燥器工作原理的阐述，详细叙述了干燥器结块的原因及控制措施，结合对干燥器生产运行中的实际情况分析，得出干燥器在生产运行中结块死床的主要因素，并针对主要影响因素，制定了相应的整改措施，及时迅速的解决了聚丙烯酰胺生产过程中干燥器经常结块的问题。

参考文献：

1、聚丙烯酰胺操作规程

2、《化工原理》    姚玉英主编    天津科学技术出版社

作者简介：韩明聚丙烯酰胺一作业区班长，高级技师，2008年毕业于东北石油大学化学工程与工艺专业。