气候对聚丙烯酰胺生产的影响.pdf

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1、气候对聚丙烯酰胺生产的影响张鹏(大庆炼化公司聚合物一厂聚丙烯酰胺一车间，黑龙江大庆163400)摘要：本车间装置干燥器主要以热气流对物料进行传质传热，所以气流温度是干燥器的主要控制参数之一，对产品的产量和质量有很大的影响。本装置热气流是由导热油翅片对风机引进的风进行加热，由于风来自于大气，所以当地的气温随气候变化时，气流加热的初始温度也会随之变化。在导热油温度平稳的情况下，为了使气流达到设定的温度，就得改变其他的控制参数，使气流加热后的温度达到设定值。本文将对气流温度的变化对干燥器控制参数影响进行计算和分析

2、。关键词：流化床干燥器；干燥器控制参数；气温；导热油1概述1．1干燥程序简介本车间装置采用流化床式干燥器，在此过程中聚丙烯酰胺由胶粒脱水后变成粉剂，含水量由70％降至10％左右。干燥器工作时，由振荡器提供振动动力，引入干燥器的热风对胶粒进行对流加热，胶粒很快便在干燥器内流态化，并缓慢向前移动。干燥器主要分为两段干燥，且两段皆为热吹段，一段干燥物料含水量由70％降到30％，二段干燥物料含水量由30％降到10％。干燥器所用的风经风沙过滤器过滤后，首先经过余热水翅片进行预热，再吹入导热油翅片进行加热(导热油由生化

3、车间提供)。加热后的空气分别进入干燥器的一、二段，前段热空气的温度范围是100—150。C，后段热空气的温度范围是100～130。C。两段加热后的空气温度均由导热油入口管线上的自动调节阀调节导热油的流量来控制。干燥器内的压力探头与DCS相连，通过控制风门开度来调节空气流量，维持干燥器内压力，干燥器的物料床层高度通过干燥器出口挡板调节。1．2干燥器与控制参数干燥器的控制参数主要为：压力，温度。压力包括平衡压、前段风压、后段风压，由两个鼓风机及一个引风机提供。温度包括前段物料温度、前段风温、后段物料温度、后段风

4、温，由预热气和加热器加热气流来控制。气流先经过预热器预加热(JJn热介质为余热水)，后经加热器加热(JJn热介质为导热油)，所有参数如下：P+。。干燥器内平衡压；P．一干燥器一段风压；P：一干燥器二段风压；I。——一段预热后风温；71．加——一段加热后风温；L物——一段物温；t预——二段预热后风温；t加——二段加热后风温；t鞠——二段物温；k——导热油温度；L——余热水温度2温度的相关计算本文将讨论的是气候温差对温度的影响，我们将以干燥器与导热油加热部分的温度进行相关的计算。气流在加热前进行了预热，且余热水

5、的流量、温度步变化很小，对风温的影响也不是很大，所以我们用预热后的温度来反映气候温度的变化。装置加热气流主要以导热油为介质的翅片换热器。在换热过程中气流吸收的热量Q；可以由以下公式表示：Q气=KAAt。(1)式中：Q；——热负荷；K——传热系数；A——传热面积；出。——平均温差；血。为气流加热前后的平均温差(即：r。与L的平均温差)因为丁。／％大于2所以有：△fm2鼋㈦式中：Att=％一％；At：=b一‰；所以：Q；=KAAt。(3)在加热过程中Q气的热量来自于导热油的传导热Q油。所以根据能量守恒定律有：Q

6、。=Q油(4)又有：Q。=WCAT(5)式中：W——导热油流量；C——导热油定压比热；AT——导热油来回油温差；根据式(3)(5)有：KAAt。=WCAT(6)而实际生产中，我们根据实际参数变化可有t预为53。C，导热油为200。C，阀位为80％时，t加为120。C。即为下表：表2—1实际参数取值t。LXt。53。C200oC80％120oC因为在实际生产中导热油流量是通过导热油自控阀阀门开度来控制的，所以流量W与阀位x有以下关系：W=BX(7)式中：B——W与x的关系参数；根据表2-1有：At，=200—

7、53=147At：=200—120=80所以：At。=—14丽7-80=110Ln岢将其代入(6)式得：97KA=80BCAT(8)在冬季实际生产中为了保证产品质量和产量。假设只有当后段风温为128。C时，才能达到生产要求。而冬季生产中由于气温的降低，导致预热后的风温变低，为了保证风温能够达到128。C，我们必须加大导热油的流量，即增大导热油自控阀阀门开度。假设为了保证后段加热后风温为128。C，阀位开到100％，计算预热后气温。把T2。=128。C，X=100代入式(6)得：IOOBCAT：碰垒垫(9)h

8、瓦AtI所以(9)／(8)得：—At—--瓦A—t2：121h盖肌等篙罢掣吨·h面而整理得：_了IZ菊U矿--1j2fl万l=121加—]r通过计算约得：T2。=30也就是说：当气候温度低到预热后气温低于30。C时，就不能保证生产正常运行。3结语我们装置地处东北，在冬季气温最低时能达到零下35。c左右，冷空气在预热后根本达不到生产所需要的预热温度。通过本论文可知，如导热油温度不足以提供足够热量的话，该车间在冬季生