聚丙烯酰胺专用设备

聚丙烯酰胺专用设备的技术创新

在国外先进技术及设备的基础上，结合国内生产的具体情况，在聚丙烯酰胺、聚丙烯酸钠等胶状高分子聚合物的后处理方面开发出多种后处理生产工艺和专用设备，填补了国内胶状高分子聚合物后处理技术和专用设备的空白。先后开发出多种形式及规格的聚合物专用破碎、造粒、干燥和粉碎设备；在胶状高分子聚合物的后处理工程方面积累了丰富的经验，能够独立完成高分子量聚丙烯酰胺的后处理全套工艺设计并提供主要设备。提高生产的控制水平，适合大规模连续化生产，可实现全自动集中控制，提高企业的自动化水平。

聚合后的聚丙烯酰胺胶块，含水75%左右，类似胶冻，具有很强的粘弹性。后处理的目的就是要除去其中的水分及挥发组份，从而获得具有一定固含量的固体产品，并将其加工成为20～80目的颗粒。然而，对大的胶块直接干燥是非常困难的，需要消耗很大的能量和很长干燥时间，干燥效率很低。所以必须将大的胶块分割破碎成为小颗粒，提高物料的比表面积，以提高其干燥效率。而且颗粒粒度越小，物料比表面积越大，干燥越容易进行，干燥效率越高。经干燥达到固含量要求的颗粒才能进行粉碎、筛分等操作。所以聚丙烯酰胺后处理的重点在于造粒和干燥部分，造粒是关键，造粒的质量及颗粒的大小直接影响干燥、粉碎等后续的处理。本工艺过程分为造粒、干燥、粉碎、包装四段，连续操作。

造粒是整个工艺过程的龙头，也是最难处理的过程，颗粒的大小将直接影响干燥的效果，而干燥的程度又直接影响粉碎的进行。因此

我们将造粒过程分为粗造粒和细造粒两步，保证其在满足颗粒粒度的同时达到生产效率要求。

聚合好的胶块首先进行粗造粒，根据聚合的不同方式及胶块的不同形状和大小选择不同的粗造粒形式，将其处理成为≤60毫米的胶块；粗造粒的目的是将相对较大的胶块分割破碎成为相对较小的形状，以满足物料输送的要求，同时保证造粒的有效喂料。

加入分散剂且经过混合的小胶块由螺旋输送机连续送入造粒机进行细造粒，特殊设计的高效造粒机对胶块进一步实施切割破碎，得到粒度 3 毫米左右的小胶粒。快速有效的切削方式确保分子量不降解；而且制得的颗粒均匀、松散，具有良好的流动性，易于干燥。

解决了造粒问题就给聚丙烯酰胺的干燥创造了有力的条件。对于聚丙烯酰胺的干燥，既要蒸发大量的水分，又要控制物料温度不能过高，同时还要防止局部过热，所以干燥机的高效和节能就显得尤为突出。我们采用的振动式流化床干燥机具备了这一特点：除受气流外，物料还受到激振力的作用，这就使得物料在风量较小的情况下形成流态化，降低了所需风量及能耗；同时物料的干燥条件、停留时间易于调整和控制，保证了最终产品的合格。进入流化床的物料与热风充分接触，翻腾跳跃，同时在激振力的作用下逐级前进，干燥时间一般在40～60 分钟，最后固含量达到90%以上。为了保证生产的连续性，在干燥机尾部增加了一级冷却段，将干燥后的物料温度降低到适合粉碎等操作的正常温度。

造粒、干燥后的聚合物颗粒，大小均匀，固含量高，粉碎比较容

易进行。采用对辊式磨粉机，差速运转的双辊及压花的辊表面结构有效控制细粉率≤5%，经筛分后得到要求粒度的粉状产品即可包装。

大庆市三星机械公司设计开发出的聚丙烯酰胺后处理技术及成套设备，是在消化吸收引进技术及设备的基础上结合我国的具体情况而设计产生的。根据我国企业生产的具体特点，针对不同的生产工艺、不同的生产规模和不同的生产要求，开发出了不同的技术工艺和专用设备与之相适应。其主要特点是在保证产品质量的同时充分体现高效与节能。

技术创新：

预研磨机进一步优化，在所述的预研磨杆与储料箱接合处装有盘根腔，盘根腔内装有四氟盘根绳，盘根腔上有盘根压盖。在所述的两个链轮之间装有涨紧结构，涨紧结构包括旋转臂、涨紧链轮和支撑杆，其中，施转臂和涨紧链轮固接，旋转臂上有弧形滑槽，涨紧链轮和链条相咬合；支撑杆一端与支架固定连接，另一端进入滑槽内并能够在滑槽内滑动。具有以下优点：预研磨机的底部加装支撑板，预研磨杆穿出储料箱以后连同轴承和轴承座一起置于支撑板上，这样增加了轴承座和储料箱之间的距离，使得轴承座和储料箱分离独立，防止轴承座进入物料对轴承造成损害，减少预研磨机的帮障率，延长机器的使用寿命，同时支撑板还具有支撑的作用，提高预研磨杆和轴承的使用寿命。

在预研磨杆和储料箱的结合处增加盘根腔，盘根腔内装有四氟盘根绳，盘要腔上有盘根压盖，避免了设备长期运转物料被挤入轴承

座内对轴承造成损害，密封效果好；盘根绳容易更换，减少了维修难度；

两个链轮之间增设涨紧结构，能够避免预研磨杆的链轮和减速机输出轴的链轮咬合不好造成的链条断裂，可调程度较高，可大大提高链条和链轮的使用寿命。

研磨机由蜗轮蜗杆减速机、丝杠升降机、轧距同步调节轴共同传动两侧丝械同步行走，实现了电动控制，增加了调整的稳定性，降低了劳动强度，缩短了调整的时间，降低了撞辊的发生率，延长了研磨辊的使用寿命，增加了经济效益。

研磨机在轴承座压板上加装了皮带轮涨紧器，通过调节螺杆调节皮带的松紧度，并通过调节皮带因受力过大或受热变化给皮带进行补偿，提高了皮带的使用寿命，另外便于拆装皮带轮组的皮带，降低了维修难度。

研磨机在喂料门与喂料辊之间加装金属去除器，靠磁力吸取碳钢类金属，减少了因金属物体落到两研磨之间导致的研磨辊以及其他部件的损坏，对研磨辊起到了保护作用，而且清理吸取的金属十分方便，提高了研磨机的使用寿命。在研磨辊辊轴端部与轴承座导板内侧之间辊装密封座，避免了研磨时运转的物料飞出轴承造成的损坏。

生产工艺的连续，过程操作可连续进行，可达到全密闭操作，大大降低劳动强度，使整个生产过程由原来的单机分散控制、间歇操作的生产方式转变成为可实现集中自动控制、连续操作的生产方式。生产设备的稳定，所使用设备均在设计、实验、生产等环节中不断的改

进和完善，经过多年生产实践的考验，既具有专用性，又具有通用性。（研磨油喷入系统）

大庆市三星机械公司与大庆炼化共同攻关聚丙烯酰胺装置研磨油降耗增效科研项目日前获得实验成功。该科研项目不仅使研磨油单耗由41公斤/吨降至18公斤/吨，研磨油单耗达到国际同类装置的先进水平，而且聚丙烯酰胺产品成本降低了176元/吨，提高了公司聚丙烯酰胺产品在市场中的竞争力。

聚丙烯酰胺生产中，为了降低造粒机动静刀具之间摩擦及减少干燥器结块，通常在造粒工序喷入一定量含分散剂的研磨油，使其吸附于聚丙烯酰胺胶粒周围，使胶粒不粘成团，起到良好的润滑作用，从而降低造粒机负荷及胶粒在干燥器内结块的机率。

攻关阶段首先重新自行设计、加工了研磨油喷嘴，将单喷嘴设计为带有导向槽及微调功能的双喷嘴，研磨油与风的混合方式由外部混合改为内部混合，实现有效控制研磨油喷入轨迹及流量，提高研磨油在造粒机中的利用率，降低了研磨油的耗量。同时，我们经过多次实验室测试，在同样的配比下，确定采用分散效果更为优良的SPAN20代替原有的SPAN80作为分散剂。为检验效果，在聚丙烯酰胺均聚生产装置六线进行了试验。在试验的过程中，完善了研磨油配制和加入系统的控制措施以及对相应的设备进行了改造，将研磨油系统温度控制在40～45℃，并优化了造粒和干燥工序的操作参数，使之与新使用的SPAN20及双喷嘴更匹配。