高回收率零排放的闭路循环干燥技术 当前位置:首页成果转化

方案详述(编号:T2016080068)


一、技术原理

以氮气或低露点空气作为干燥介质,在闭路系统内对物料进行干燥操作,干燥介质在系统内反复经历载湿和去湿的过程,直至将湿物料干燥。干燥系统可灵活集成过滤、溶剂回收以及除尘单元,能显著降低成本、提高生产效率,操作过程中无粉尘、废液排放,安全环保,节能降耗。闭路循环干燥流程如图1所示。

图1 闭路循环搅拌喷动床干燥工艺流程图

二、应用效果

目前,本技术方案的应用效果很明显,相关情况如下所示:

  1. 对含易燃易爆溶剂物料的干燥,采用氮气闭路循环干燥法,可防止燃爆危险;
  2. 对于热敏性物料的干燥,该闭路循环干燥装置可在低温下实现高效干燥,在干燥温度为28℃~40℃ 时,仍能将物料深度干燥至湿分含量为0.02%~0.1%;
  3. 高效回收溶剂,回收率高达97%以上,节约成本的同时做到废液的近乎零排放;

另外,本技术方案的通用性很强,适用于多类型的干燥主机,包括流化干燥、喷雾干燥,气流干燥, 沸腾干燥等不同类型的干燥主机;并且,能在闭路系统内对干燥合格的产品进行冷却处理,避免合格产品吸潮。

技术优势


本技术方案具有以下几大特点:

  1. 对含易燃易爆溶剂物料的干燥,可防止燃爆危险;
  2. 可在低温下实现高效干燥,在干燥温度为28℃~40℃ 时,仍能将物料深度干燥至湿分含量为0.02%~0.1%;
  3. 高效回收溶剂,回收率高达97%以上;
  4. 节约成本,做到废液的近乎零排放;
  5. 系统高度自动化控制,劳动强度低,生产效率高;
  6. 通用性强;
  7. 能进行冷却处理,避免合格产品吸潮。

技术效果与指标


目前,本技术方案已通过中试,进入生试阶段,可以量产。本方案具有以下特点:

  1. 高效回收溶剂97%以上;
  2. 粉尘、废液零排放;
  3. 对于特定干燥对象可深度干燥至挥发分含量<0.1%。

案例详述


案例一:干燥聚氧化乙烯(PEO)

  • 技术要求

待干燥的PEO物料含挥发分(汽油)45%,要求干燥产品挥发分<0.5%,干燥过程中物料温度不能超过40℃。

  • 生产背景

原来使用回转真空干燥器、真空烘箱等设备,干燥时间均长达18h以上,物料结块严重,车间操作环境十分恶劣。

  • 闭路循环干燥应用效果

采用闭路循环喷动床成套干燥装备(装置如图2所示)后,生产车间无异味,每批物料干燥时间缩短至3h,产品分子量分布指数、产品外观、粒度、灰分含量、溶解速度等应用性能指标上全面达到全球同类高品质产品水平。成套装置干燥能力:1500公斤(干品)/(批·套),溶剂回收率达97%以上。

图2 聚氧化乙烯(PEO)闭路循环喷动床现场干燥装置

案例二:干燥聚氨酯切片

  • 技术要求

待干燥的聚氨酯切片含水量为0.25%,要求干燥至湿含量<0.015%。

  • 生产背景

同类产品国外普遍采用普通流化床干燥,由于流化空气带入大量的水分,系统能耗巨大。

  • 闭路循环干燥应用效果

采用闭路循环双极流化床成套干燥装备(装置如图3所示)后,无外界挥发分进入干燥系统,大幅降低了干燥装置的能耗,且产品橙色清澈透明,拉伸强度和撕裂强度较高,产品质量达到国际领先水平。

图3 热塑性聚氨酯闭路循环双级流化床现场干燥装置

案例三:干燥维生素K中间体

  • 技术要求

待干燥的维生素K中间体湿含量为23%(包含有机溶剂丁醇),要求干燥至湿含量<12%。

  • 生产背景

采用普通流化床干燥时,车间内燃爆危险性高,干燥成品易吸潮,设备内有死角,难以满足GMP规程。

  • 闭路循环干燥应用效果

采用闭路循环搅拌流化床成套干燥装备(装置如图4所示)后,有效避免了燃爆危险,干燥主机内无死角,满足GMP规程,成套装置干燥能力达到了1000公斤(干品)/(批·套),溶剂回收率高达99%。

图4 维生素K中间体闭路循环搅拌流化床现场干燥装置