振动流化床干燥器对聚丙烯酰胺产品质量的影响与控制

鲁飞虎

振动流化床干燥器对聚丙烯酰胺产品质量的影响与控制

鲁飞虎

（大庆炼化公司，黑龙江大庆 163411）

近年来，随着大庆油田开采的不断深入，对油田三次采油驱油助剂聚丙烯酰胺的需求量日益增加，大庆炼化公司主要从事聚丙烯酰胺的工业化生产，在确保稳产高产的同时，更要保证产品的质量。

振动流化床干燥器；质量；温度；压力

聚合物驱是指在注入水中加入水溶性的高分子聚合物，增加水相黏度和降低水相渗透率，改善油水黏度比，从而扩大体积波及系数，达到提高原油采收率的方法。而聚合物的质量检测是聚合物驱现场试验和工业化生产的重要环节，检测指标包括常规检测指标和性能评价指标两种。实际生产中，干燥过程又是保证聚丙烯酰胺产品质量的一个重要环节。本装置采用振动流化床干燥器，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，含水率由70%降至10%左右。

1　振动流化床干燥器的作用原理

振动流化床的作用原理为湿物料自进料口进入流化床干燥器内，在振动力与重力的作用下，物料沿着水平放置的流化床床层前进，热风穿过布风板再向上穿过湿物料，在激振力与热气流的双重作用下，物料呈悬浮流化状态，湿物料与热风进行强烈的传热传质，湿空气经旋风分离器除尘后由排气口排出；干燥后的物料由排料口排出。

优点：一是采用机械振动，使在连续操作时能得到较理想的活塞流，减轻和消除流化床的沟流腾涌现象，增加流化物料的稳定性，改善流化质量；物料停留时间分布均匀，停留时间易于调节控制，可获得非常理想的产品含水率。二是由于物料和干燥介质接触面积大，物料在床内不断地进行激烈搅动，所以传热效果良好，床层温度均匀，无局部过热现象，无死角，体积传热系数大，气固直接接触，热传递阻力小，可连续大量处理物料，能获得较高的综合经济技术指标。三是由于床层的强烈振动，传热和传质的阻力减小，改善了流化质量，提高了振动流化床的干燥速率，同时使不易流化或流化时易产生大量夹带的块团性或高分散物料也能顺利干燥，克服了普通流化床易产生返混、沟流、黏壁等现象。

2　干燥过程

振动流化床干燥器电动机转动时，传动轴带动箱式振荡器，产生水平方向的激振力，经干燥器下面板弹簧作用，产生水平方向一个分力和垂直方向的一个分力。水平方向的分力促使物料以一定的速度向前输送至干燥器出口，垂直方向的分力与分布板上的热空气一起将物料抛起，使物料处于流化状态。其加热方式属于错流干燥。干燥的目的就是去除物料中的水分，水分的去除是一个传质的过程，所以干燥时间主要由传质决定，加热的目的也是加快传质。物料依靠机械振动和穿孔气流双重作用流化，并在振动作用下向前作活塞形式的移动，利用对流、传导、辐射向料层供给热量，即可达到干燥的目的。

在振动流化床中，气体通过颗粒床层产生压降，主要是由于克服颗粒重量及颗粒间的摩擦引起的。在振动流化床中，前段床层处于恒速干燥阶段，提供给床层的热量几乎全部用来蒸发水分，提高该段的进风温度，可显著提高传热推动力。干燥后段，物料表面边干，温度开始上升，此时再提高风温，干燥速率提高很有限，但排料、排风温度会大幅提高，热效率降低。

在干燥器的排料端加装控制堰，这便是料层可控的振动流化床。调整手柄，可方便地调整控制干燥器床层高度。当物料粒度均匀、干湿状态密度有较大的差异时，干燥完好的物料密度相对较小，浮在床层上部，以溢流方式排出干燥器外。所以料层可控的振动流化床，较易控制物料在床层中的停留时间和排料速度。

3　干燥过程中质量控制措施

干燥工序主要影响产品的固含量及过滤比、不溶物指标，干燥工序的控制主要是对风温、物温的控制，对床层高度的控制，对风压的控制。过滤比、粒度指标主要是由于干燥器的波动造成的，由于设备维修、导热油温度波动等原因致使干燥器温度出现波动。

对干燥工序采取以下措施：

1）严格控制干燥器风温、风压、物料温度，禁止擅自修改设定参数，要求单操严格按照工艺卡片指标控制干燥器；前段风温不高于148℃，后段风温不高于128℃，平稳控制干燥器，避免干燥器温度控制失调；要求风压保持在正常范围，发现风压出现不正常情况时，及时排查原因，及时处理。

2）要求单操backup时间控制在25～30min内，不能长时间处于backup状态。因为backup时间过长，物料在干燥器里边的平均停留时间也变长，势必导致物料过度干燥导致固含量，甚至导致过滤比和不溶物超标。

3）控制干燥器床层高度，应保持床层高度在视窗的1/2～2/3，保持干燥器床层高度稳定，任何人不得无故降低或升高干燥器出口挡板高度，以免出现质量波动。

4）根据反应物料胶体的性状及时调整研磨油的喷入量，按时检查研磨油的雾化效果，防止由于研磨油问题导致干燥器结块。

5）季节原因造成外界温度的影响，冬季关严厂房门窗，以减少干燥器热量损失。

4　结语和建议

1）在干燥器控制方面要求细化控制，严格控制干燥器风温、风压、物料温度，按照工艺卡片指标控制干燥器，进料转数调整幅度不能太大，避免温度大幅波动，尽力保证干燥器平稳操作，波动范围在工艺卡片之内。

2）应锁定床层高度在视窗的1/2～2/3，保持干燥器床层高度稳定，任何人不得无故降低或提高干燥器出口挡板高度，严禁床层高度过高或者过低，干燥器开停过程中，将干燥器出口挡板关闭，以免出现质量波动。

3）加强岗位员工的巡检，尤其是干燥器各风筒软连接、四氟板、人孔密封条、分料板及法兰螺栓的检查，发现问题及时联系处理，对存在的生产问题做到早发现、早解决，保证装置安全平稳长周期运行。

4）应避免风温过热和物料在干燥器内停留时间过长。

［1］ 董光荣.化工设备设计基础［M］.北京：兵器工业出版社，2003.

［2］ 金国淼.干燥设备［M］.北京：化学工业出版社，2002.

Vibration Fluidized Bed Dryer Polyacrylamide Affect Product Quality and Control

Lu Fei-hu

In recent years，with the deepening of oilfield Daqing，the increasing oilfield EOR flooding aid polyacrylamide demand，Daqing Refining & Chemical Company is mainly engaged in polyacrylamide industrial production，to ensure high and stable yield at the same time，but also to ensure the quality of its products，it has good market prospects and strategies of significance.

vibration fluidized bed dryer；quality；temperature；pressure

TQ323.7

A

1003-6490（2016）06-0118-02

2016-06-11

鲁飞虎（1989—），男，黑龙江大庆人，助理工程师，主要从事化工单元操作工作。