SFD-SMTD组合干燥技术在聚偏氟乙烯干燥中的应用研究

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SFD-SMTD组合干燥技术将SFD(旋转闪蒸干燥)和SMTD(中等停留时间旋风分离干燥)两种干燥方法有机组合,在干燥初期采用SFD快速脱除大部分水同时使物料分散,在干燥后期采用较长停留时间的SMTD脱除剩余水分使产品达到较低的湿含量,特别适合要求达到较低湿含量的滤饼状热敏性物料的干燥。聚偏氟乙烯(PVDF)树脂软化点140℃,熔点170℃,湿物料含水达60%左右,为滤饼状热敏性物料,其干燥工艺对其加工性能以及最终产品的成膜性能有较大影响。为了考察PVDF在装置中干燥的适应性,研究各工艺条件对干燥过程及产品性能的影响,寻求最佳工艺条件,进行了:(1)SFD流动与分级特性研究;(2)PVDF在SFD-SMTD装置中干燥的工艺研究。SFD流动与分级特性研究在Φ207 SFD内进行。实验研究了气固两相流通过SFD的压降、一定粒度分布的物料在SFD内的停留时间分布(RTD)和分级特性,及其随气体流速、进料速率和搅拌的变化规律。结果表明:实验范围内,压降随气体流速的增大而增大,搅拌对压降影响不大;物料在SFD内的停留时间随气体流速和进料速度的增大而减少,而搅拌使停留时间增加;不同粒径的物料在SFD内的停留时间不同,大颗粒物料较小颗粒物料的停留时间长。PVDF干燥工艺研究在Φ207 SFD和Φ400 SMTD组合装置中进行。通过正交试验考察了PVDF在SFD-SMTD组合装置中干燥的最佳工艺条件,分析了进气速度、进料速率和温度等对PVDF干燥过程及成品的制漆和成膜性能的影响。结果表明:进气速度、闪蒸温度和进料速度这三个主要因素会对PVDF的分散性等制漆性能产生影响,其中闪蒸温度的影响比较明显,其次为进气速度。实验范围内的最佳工艺条件为:闪蒸温度55℃,进气速度4.50 m·s-1、进料速率11.42 g·s-1。研究结果对指导装置设计和工业运用有参考价值。
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