[发明专利]颗粒形态材料的除湿方法及其设备

说明书

技术领域

本发明涉及颗粒形态材料的除湿方法及其除湿设备，尤其涉及由一个或多个塑性材料构成的颗粒材料的除湿方法。

背景技术

在塑性材料的加工中，塑性材料颗粒在熔化之前进行的除湿处理极其重要。

众所周知，由于塑性材料的吸湿性，所以颗粒形态的塑性材料含有水分子。在熔化步骤期间，水分子会结合到聚合体的分子链中。这将引起最终产品出现表面缺陷，起泡以及结构、色彩同质性变差，从而损害产品的质量。

市场上已有多种颗粒塑性材料的除湿设备。大多数都包括使用诸如分子筛等吸附装置。

众所周知，在室温下，分子筛具有从围绕其或穿过其的空气中吸取几乎所有湿气的特性。然而，在高很多的温度下，分子筛的表现将完全相反，从而向穿过其的(热)空气中释放捕获的水分子。

这些属性用于在除湿设备中产生干燥空气。为此使腔室内空气穿过容器、业内称作“塔”中含有的吸附装置。因而除湿过的空气受到加热，然后使其穿过通常容置在加工机械(比如压榨机)的进料斗中的待除湿颗粒材料。热流吹过颗粒材料，干燥空气逐渐带走颗粒材料的水分。干燥空气一般是沿着从料斗供给机械的颗粒材料流动方向的反向流动。

颗粒材料进行除湿加工的持续时间取决于许多因素，其中一些因素涉及诸如密度、粒度、聚合物等颗粒材料的特性，同时涉及除湿设备的其它特性和加工机械的工作要求。

直到今天，所采用的吸附装置的吸附能力都是有限的。这影响到设备的工作自主性。使用具有吸附装置的单塔增大了间断作用。实际上，每隔一段时间就不得不中断加工以再生吸附装置(通过对水进行解吸附)。这种中断的频率和时间长短取决于设计的每周期的处理空气的流量和吸附装置的利用度。

为了克服这些限制，更新的除湿设备通常设计吸附装置的双塔，这两个塔彼此平行地连接空气散布环路，而且设定成相互轮流地处于再生步骤和工作步骤中。

众所周知，颗粒材料的除湿设备可以是单料斗或“多料斗”。

在公知为“多料斗”的除湿设备中，吸湿的颗粒材料容纳在若干料斗内，所述料斗可以安装在固定位置处(大致靠近加工机械)或者安装在可动斗车上，从而依据特殊的加工要求更容易和快速地给料。

在所附的图1中，显示的是传统类型的多料斗除湿设备，包括多个料斗T1、T2、T3、...、Tn，每一个都由独立的空气处理系统供应。

料斗安置在支承结构F上。每个料斗都安置在相应的加工机械(压榨机)M1、M2、M3、...、Mn上方，所述加工机械用于模制待生产物品。各单个料斗都具有其自身的热干燥空气的产生设备(业内称为“干燥器”)D1、D2、D3、...、Dn，所述干燥器由两个充满吸附装置(未图示)的塔组成且设有至少一个鼓风机(未图示)。

各个料斗的内部设有进气管C1、C2、C3、...、Cn，在其一端流体连接至相应的干燥器，在其相反一端流体连接至锥形扩散体Q1、Q2、Q3、...、Qn，所述锥形扩散体定位在料斗本身的下部。扩散体具有多个孔，热干燥空气通过所述孔供给料斗并沿多个方向扩散，从而穿过料斗内含有的全部颗粒材料并因而对其进行除湿。气流相对于从料斗出来的颗粒材料的流动方向相反，从而确保对待加工材料进行最大程度的除湿。

颗粒材料通过收集器V1、V2、V3、...、Vn载入各个料斗的顶部，所述收集器通过真空管线L1、L2、L3、...、Ln连接至各种材料储藏库。

从干燥器发出的除湿空气通过输送管LM1、LM2、LM3、...、LMn，穿过适于将干燥空气加热至理想温度的加热装置R1、R2、R3、...、Rn，进入各个料斗的进气管C1、C2、C3、...、Cn。

因而得以加热和干燥的空气扩散待处理的全部颗粒材料，这样带走了其大部分水分到处理空气中。离开料斗的(潮湿)空气流入返回管LR1、LR2、LR3、...、LRn，从而再次输入干燥器。

上述类型的除湿设备运行连续的除湿加工，从而确保在最终产品的质量方面得到极好的结果。

这些设备的主要局限在于其适应加工机械在小时生产率和所加工塑性材料类型方面的变化的工作要求的能力有限。这对于系统的能源效率产生不利影响，尤其是在机械使用率偏低的工作条件下。

整个空气散布系统，尤其是各个干燥空气发生器通常设计(在鼓风机的数量和尺寸、塔的尺寸和管的尺寸方面)为用于机械的最高小时生产率和用于主要由这种机械加工的塑性材料的类型。

在机械使用率偏低的工作条件下，干燥空气向料斗的流量需要适当减少以防止停留在料斗中的颗粒材料长时间热度过高而受损。