ACR的乾燥工藝及設備

摘要：PVC加工助劑ACR採用壓力式噴霧乾燥造粒工藝。針對ACR的熱敏性、從進風溫度、噴霧壓力及乾燥塔設計進行闡述。
ACR高分子加工助劑是PVC生產中的主要改良劑,用以改善軟、硬質PVC的加工性能。降低PVC的熔融溫度，縮短熔融時間，提高生產效率，獲得結構均勻、表面光澤的高質量PVC產品。
ACR由甲基丙稀酸酯和丙稀酸脂通過乳液聚合，然後經壓力噴霧乾燥獲得流動性良好的粉末（顆粒）產品。ACR是典型的熱敏性物料，乾燥溫度、塔內停留時間、噴霧壓力對產品質量均有較大影響。
筆者先後與瀋陽化工研究院及山西省化工研究所合作，在湖北襄樊、江蘇靖江、山東淄博投產年產500～2000t壓力噴霧乾燥裝置，運行良好。
本文針對ACR的熱敏性，從進風溫度、噴霧壓力及乾燥塔設計進行闡述。
1壓力式噴霧乾燥造粒機理
1.1物料霧化機理
霧化機理:液體在高壓泵的壓力下從霧化器的切向通道高速進入旋轉室，使液體在旋轉室內產生高速運動。根據旋轉動量矩守恆定律，旋轉速度與旋轉室的半徑成反比，因此越靠近軸心處旋轉速度愈大，靜壓力愈小，如圖1。當旋轉速度達到某一值時，霧化器中心處的壓力等於大氣壓力，噴出的液體就形成了繞空氣心旋轉的側錐形環狀液膜。隨著液膜的延長，空氣的劇烈擾動所形成的波不斷發展，液膜分裂成細線。加上湍流徑向分速度和周圍空氣相對速度的影響，導致液膜破裂成絲，液絲斷裂後受表面張力的作用，最後形成由無數霧滴組成的霧群。霧粒直徑表達式為（1）
式中C0—流量係數A0—噴孔截面積,cm2ΔP—噴嘴處壓差,kpa；
由式（1）中知，選擇大孔徑噴嘴及降低噴霧壓力均可獲得顆粒產品。
1.2乾燥機理　
噴霧乾燥恆速段乾燥時間為（2）
式中г－水的汽化潛熱，kJ/kg；ρL—料液密度，kg/m3；