干燥系統(tǒng)除濕機(jī)在理論上的改造與創(chuàng)新
近幾年來,伴隨著加入WTO的臨近,國內(nèi)化纖市場競爭日益加劇,特別是年產(chǎn)量2萬噸以下的化纖企業(yè)壓力更大,除了加強(qiáng)企業(yè)的內(nèi)部管理外,通過不斷的技術(shù)改造來達(dá)到節(jié)能降耗,開發(fā)高附加值產(chǎn)品,是提高中小化纖企業(yè)競爭力的一條有效途徑。
滌綸FDY生產(chǎn)中,切片干燥是一個(gè)重要的生產(chǎn)環(huán)節(jié),經(jīng)除濕機(jī)除濕后的干空氣露點(diǎn)溫度直接影響干燥切片的含水,原有老式的冷凍機(jī)加氯化鋰轉(zhuǎn)輪的除濕機(jī)除濕效果差,受風(fēng)源含濕量影響很大,能耗高,經(jīng)除濕后的干風(fēng)露點(diǎn)高,且不穩(wěn)定,已不能滿足開發(fā)高附加值新產(chǎn)品的紡絲工藝要求,目前已被分子篩除濕設(shè)備逐漸取代。
存在問題干燥風(fēng)露點(diǎn)不穩(wěn)定,切片含水高早期BM公司的干燥設(shè)備采用傳統(tǒng)的蒙特斯自動(dòng)空氣干燥法。工藝流程見,采用兩級除濕,第一級采用冷凍脫水除濕,將空氣溫度降至3~10℃,第二級采用氯化鋰轉(zhuǎn)輪除濕,使空氣露點(diǎn)溫度降低到-15~-25℃。由于我廠地處江南,在每年的梅雨季節(jié),空氣濕度驟然升高,作為除濕機(jī)核心部件的氯化鋰轉(zhuǎn)輪的吸濕負(fù)荷陡然增大,氯化鋰吸附劑長時(shí)間處于飽和狀態(tài),導(dǎo)致轉(zhuǎn)輪除濕能力下降,使干燥風(fēng)露點(diǎn)升至-10℃以上,干切片含水高達(dá)55~75ppm.嚴(yán)重時(shí)轉(zhuǎn)輪無法再生而失效,轉(zhuǎn)輪經(jīng)過處理后,雖能使用,但每再生一次,除濕能力就有所下降,經(jīng)數(shù)次后轉(zhuǎn)輪的除濕功能將完全失去。BM干燥系統(tǒng)熱能損耗大半開放式預(yù)結(jié)晶系統(tǒng):大部分熱風(fēng)循環(huán)使用,少量補(bǔ)充部分新風(fēng),結(jié)晶廢氣直接排放,結(jié)晶廢氣的溫度一般在160~170℃,流量為300~1000m3/h.
分子篩是人工合成的晶體型硅酸鹽,根據(jù)晶體內(nèi)部孔穴的大小而吸附或排斥不同物質(zhì)的分子,因而被形象地稱為“分子篩”。分子直徑小于分子篩晶體孔穴直徑的物質(zhì)可以進(jìn)入分子篩晶體而被吸附,否則被排斥。分子篩又根據(jù)不同物質(zhì)分子的極性或極性化而對其有先后吸附次序。分子篩的孔徑分布是非常均勻一致的,一般極性強(qiáng)的分子容易被吸附,因而對水分子有著極強(qiáng)的吸附能力。
通過對BM干燥設(shè)備的特點(diǎn)及分子篩類型的分析,確定采用大風(fēng)量循環(huán)風(fēng)方式對我廠FDY生產(chǎn)線中BM干燥系統(tǒng)進(jìn)行改造。
低壓大風(fēng)量分子篩除濕機(jī)的組成及BM干燥系統(tǒng)改造后的工藝流程3.1低壓大風(fēng)量分子篩除濕機(jī)的組成低壓大風(fēng)量分子篩除濕機(jī)的組成如中虛線框內(nèi)所示。主要由:分子篩干燥塔、空氣切換四通閥、超精復(fù)合過濾器、再生電加熱器、分子篩再生冷卻器、除濕風(fēng)機(jī)、再生風(fēng)機(jī)、再生熱管式熱交換器及電氣控制裝置等單元組成。
分子篩再生脫濕回路:從干燥除濕循環(huán)風(fēng)回路中切換下來的分子篩塔的再生脫濕經(jīng)再生脫濕和再生冷卻兩個(gè)過程。第一,再生脫濕過程:新風(fēng)經(jīng)閥門B、再生熱交換器、再生風(fēng)機(jī)、再生加熱器、四通閥B將分子篩A塔或B塔中的水分加熱蒸發(fā)帶出,含水的高溫風(fēng)通過熱交換器換能后經(jīng)閥門A排出。再生脫濕過程一般調(diào)整為5h左右,其中高溫(220~180℃)脫濕1~1.5h,低溫(180~80℃)脫濕4~3.5h.第二,再生冷卻過程:再生脫濕時(shí)間到后,閥門A、B自動(dòng)關(guān)閉,閥門C自動(dòng)打開,再生加熱器停止加熱,同時(shí)再生冷卻器開始工作,冷卻后的風(fēng)經(jīng)再生風(fēng)機(jī)循環(huán)地將分子篩A塔或B塔的熱量帶走并逐漸降至常溫,為切換到除濕狀態(tài)做好準(zhǔn)備。再生冷卻過程一般需要3h.