[发明专利]干燥料斗及使用该干燥料斗的粉末干燥方法

说明书

本发明涉及一种最适用于干燥各种类型的粉末如聚烯烃粉末和用淤浆聚合法生产的各种共聚物、食品如面粉、水泥等的干燥料斗以及使用该干燥料斗干燥这些粉末的方法。

聚乙烯、聚丙烯、聚丁烯和各种共聚物的粉末在其制造过程中大多数都会含有溶剂，所以这些粉末的干燥通常都需要降低其溶剂含量。

例如，已经知道淤浆聚合法是制造聚乙烯的一种方法，它广泛地应用于绝缘材料、各种容器、导管、包装物、用于工业设备的衬里材料、涂料及包装薄膜和工业纤维。在这种淤浆聚合方法中，首先在含有烷基铝和四氯化钛之类的混合催化剂的存在下，在反应器中用溶剂如己烷来聚合乙烯以得到含有固体聚乙烯的淤浆。然后，利用过滤器对淤浆进行固液分离以得到湿饼状的聚乙烯粉末。随后，干燥该湿饼状物以得到干燥的聚乙烯粉末。

如此得到的聚乙烯粉末通常均含有在淤浆聚合过程中使用的溶剂如己烷，因此聚乙烯粉末的干燥就要求降低其溶剂含量。

下列二种方法在现有技术中是已知的实施聚乙烯粉末干燥的方法。一种方法是使用旋转干燥。聚乙烯粉末主要是在通过旋转干燥器的旋转筒时将其干燥。另一种方法是使用了由急骤干燥设备与流化干燥设备相结合的装置。尤其是首先，将聚乙烯粉末悬浮在高温气流中，在高温气流输送粉末的过程中将粉末干燥(即，急骤干燥)。然后，将已经急骤干燥过的聚乙烯粉末置于流化干燥设备中的多孔板上，热空气则从多孔板下部送入以流化并分散聚乙烯粉末，从而干燥聚乙烯粉末(即，流化干燥)。在第一种方法中，其优点在于旋转干燥器的操作费用相对较低且其操作相对简易。然而，通过单独使用旋转干燥器的方法干燥聚乙烯粉末只能有效地将聚乙烯粉末的溶剂(己烷)含量降至约2000ppm(重量)。而包含在聚乙烯粉末中的溶剂如己烷会对聚乙烯的质量产生不利的影响，所以要求能进一步降低聚乙烯粉末的溶剂含量。例如，当聚乙烯粉末的溶剂量较大时，从聚乙烯粉末得到的最终制品的嗅味和颜色有关问题就会产生。而且，在将聚乙烯粉末制品用作食品容器时，释放的溶剂进入食物会引起卫生问题。

另一方面，在上述第二种干燥方法中，虽然聚乙烯粉末的己烷含量可降至几十个ppm(重量)，但是其缺点在于急骤干燥设备和流化干燥设备的操作费用高且其操作相当复杂。

因此，任何传统的干燥方法都不能令人满意。

为了开发合乎需要的粉末干燥设备和方法，本发明人进行了广泛和深入的研究。结果，他们意外地发现通过一个具有特殊结构的锥形部件的干燥料斗就可达到这个目的。在此所发现的基础上完成了本发明。

因此，本发明的一个目的就是提供一种干燥料斗，通过它能将粉末如聚乙烯粉末干燥至溶剂含量为20ppm(重量)或更少，操作费用较低并且操作简单。

本发明的另一个目的是提供一种使用上述干燥料斗的能有效地干燥粉末(如聚乙烯粉末)的方法。

本发明的一个也是基本部分，是提供了一个干燥料斗组合件，一个配置在其下部的直径向底端逐渐减小的锥形部分，而将高温气体注入锥形部分中，使其与沉降的粉末接触，由此来干燥粉末。

其中：

所述锥形部分具有倾斜的圆形壁，并具有许多穿过圆形器壁形成的、以一定间隔配置在圆形器壁切线方向上的，按不同高度成排分布的喷嘴，

许多以一定间隔紧密附着于锥形部分的圆形壁外表面的，按不同高度分布的环形壳体，许多喷嘴按一定的间隔装在其中，喷嘴的排列是使其气体进口处分别被环形壳体所覆盖，和

许多分别与环形壳体联接的相通的进气管，使高温气体从进气管进入各个环形壳体，再通过各排喷嘴进入锥形部分的内部。

本发明中，较佳地是干燥料斗含有许多附着于锥形部分的圆形器壁的内表面上的盖板，盖板分别盖着各个喷嘴的气体出口孔，在盖板和圆形器壁内表面之间具有空隙，空隙在盖板下端是脱空的。

在根据本发明的干燥料斗中，较佳地是上述在盖板和锥形部分圆形器壁内表面之间的空隙具有一向其下端逐渐扩大的截面。

而且，在根据本发明的干燥料斗中，较佳地是喷嘴的气体入口分别开在位于环形壳体和锥形部分的圆形器外表面之间的空隙的下部，并且喷嘴的气体出口位于上述各个盖板的下端。

本发明的另一内容是提供了一种干燥粉末的方法，包括将需干燥的粉末(如由淤浆聚合生产的聚烯烃淤浆固液分离而得到的聚烯烃粉末)送进干燥料斗中，该料斗在其下部具有一个倾斜的、圆形器壁直径向其下端逐渐减小的锥形部分，所述的锥形部分具有许多穿过圆形器壁而形成的喷嘴，将所述的进料从干燥料斗的上端送入，同时将高温气体(如加热至90-110℃的氮气)通过所述喷嘴注入干燥料斗，使高温气体与在锥形部分中的下降的粉末逆流接触，从而干燥粉末。