过氧化二异丙苯（DCP）的干燥特性与干燥工艺研究

过氧化二异丙苯（DCP）的干燥特性与干燥 工艺 钢结构制作工艺流程车尿素生产工艺流程自动玻璃钢生产工艺2工艺纪律检查制度q345焊接工艺规程 研究 过氧化二异丙苯(DCP)的干燥特性与干燥 工艺研究 2009年第7卷第4期 干燥技术与设备 DryingTechnology&Equipment?185? 过氧化二异丙苯(DCP)的干燥特性与干燥工艺研究 孙导林1,陆万新,杜知伟z (1.上海高桥石化精细化工事业部,上海200137;2.杭州钱江干燥设备有限公司,杭州310021) 摘要:近几年,我国过氧化二异丙苯(DcP)的产量一直处于世界首位,干燥工艺是DCP生产中的 一 个很重要环节.分析了高桥石化DCP干燥生产工艺的发展和延续,介绍了DCP的干燥特性和工艺特 点,以及采用卧式多室流化床干燥机的优势. 关键词:过氧化二异丙苯;振动流化床;流化床;干燥 中图分类号:TQ028.63文献标志码:B文章编号:1727—3080(2009)o3—0185—05 前言 过氧化二异丙苯(Dicumylperoxide,简称DCP, 俗称工业味精)常用作高分子材料的引发剂,天然 橡胶和合成橡胶的硫化剂,多种塑料的架桥交联剂, 主要应用于EPS引发,电线电缆交联,制鞋三大领 域.高桥石化2006年DCP(过氧化二异丙苯)产品产 量18000t,产品出口量8770t,出口32个国家和地 区,世界市场占有率52.7%;2008年DCP产品产能 18000t,产品出口量9900t,出口37个国家和地区, 全球市场占有率55%,是全球DCP产量,出口量和 市场占有率的三冠王.所以高桥石化DCP干燥工艺 是具有一定代 表 关于同志近三年现实表现材料材料类招标技术评分表图表与交易pdf视力表打印pdf用图表说话 pdf 性的. 1DCP的特性及生产工艺 1.1DCP的特性 过氧化二异丙苯(DCP)分子结构如图1所示. 外观为白色结晶颗粒,热熔点为38.5—38.9~C.主要 特点是易分解,易溶于甲醇水溶液,其溶解度随温 度的升高而急剧增大,当大颗粒结晶DCP湿料在温 度高于39cI=时,颗粒表面就会发生明显的熔化现 象,晶型遭到严重破坏,并结成团块.所以,DCP的 CH3CH3 }__.一or一CH3CH3 图1过氧化二异丙苯(DOP)分子结构示意图 干燥温度不能高于40~C.这些特性都给DCP的干 燥带来困难. 1.2DCP的生产工艺 DCP的生产工艺流程如图2所示,用还原剂亚 硫酸钠将异丙苯过氧化氢还原成苯基二甲基甲醇, 后者在高氯酸催化下与过氧化氢异丙苯缩合,经后 处理得到过氧化二异丙苯.将78份异丙苯过氧化 氢(?32%)与98份亚硫酸钠配成的水溶液投入到还 原锅中,于62?65?进行异相还原,得到苯基二 甲基甲醇.得到的苯基二甲基甲醇在0.2份高氯酸 存在下与72份过氧化氢异丙苯在42~C,45~C下缩 收稿日期:2009”6—29. 作者简介:孙导林(1966一),男,汉族,本科,工程师. 联系方式:sundaolin@sinogpc.corn. ? 186? 干燥技术与设备 DryingTechnology&Equipment2009年第7卷 合,反应得到过氧化二异丙苯缩合液.用10%氢氧 化钠溶液洗至中性后,分去水,真空蒸馏浓缩,再溶 过氧化氢 异丙苯 于无水乙醇中,冷至0~C以下结晶,过滤后,于真空 下干燥得过氧化二异丙苯成品.滤液回收乙醇. Na~SO3过氧化氢异丙苯 高氯酸 图2过氧化二异丙苯(0Cp)生产工艺流程图 干燥设备是DCP生产工艺中的关键设备之一, 直接决定DCP产品的最终颗粒度,色泽和含水量等 品质特性,大产量高品质的DCP干燥设备的研发, 对DCP的生产具有重要意义. 2DCP的干燥工艺 2.1DGP真空干燥 真空干燥设备是利用负压(真空)降低物料中 水的沸点,通过传导传热提供足够的热量来蒸发物 料中多余水分的干燥设备.与常压干燥相比,真空 干燥可避免被干燥对象表面的硬化现象,也可回收 有用或有害的物质【”.依据DCP的性质,当温度高于 39?时,颗粒表面就会发生明显的熔化现象,晶型 遭到严重破坏,并结成团块,真空干燥设备可完全 满足DCP产品的品质要求.但与常压设备相比,其 干燥室是一个密封性能良好的抗压容器,还需配置 一 套能抽水蒸气的真空系统,因此设备造价高,运 行费用也高.DCP的真空干燥,多用在研发性质的 实验过程,在工业性生产中较少采用.这里不再作 详细介绍. 2.2DCP振动流化床干燥 振动流化床是把振动能量引入普通流化床达 到改善流化质量的气固流态化技术,它可以在很低 的流化气速下形成均匀的流化状态.由于颗粒的脉 冲跳动,加强了气固,固固之间的接触,减少了粘结 机会,提高了湿热的传递速率,强化了生产过程f21. 振动流化床如图3所示,振动电机提供主要的 成品 振动机械能.振动流化床所采用的风速一般都可以 小于物料在普通流化床中的最小流化气速.这是因 为在振动流化床中,otto2/g>1(仅一振幅,m;O9一角速 度,s-Z)时,物料的流化,输送过程主要取决于振动作 用,当风速,床高一定时,随着振动强度的增大,床 上物料受到的水平和垂直作用力也增大;水平力的 增大提高了物料的运动速度,缩短了物料在床中的 停留时间;而垂直方向的作用力促使物料向上运 动.其合力的作用使物料颗粒在向上,向前的过程 中不断碰撞,混合;合力增大,碰撞的力也增大,混 合程度也增高,有效扩散系数也相应增大.空气从 干燥器下腔进人流化室,由于下腔较高,使空气得 以充分混合后垂直通过气体分布板的小孔,空气对 物料所提供的力是垂直向上的,加之风速的变化范 围总是小于物料的最小流化速度u,它对物料颗 粒的作用力远小于机械所提供的作用力.故风速的 变化对物料的停留时间,有效扩散系数的影响相对 于振动的作用就不明显了[31. 振动流化床干燥机具有诸多优点,但机械振动 也会引起很多问 题 快递公司问题件快递公司问题件货款处理关于圆的周长面积重点题型关于解方程组的题及答案关于南海问题 ,使用有一定的局限性.高桥石 化曾引进一台年产4000tDCP振动流化床,大型干 燥设备所需激振力大,机体负荷也大,对机体的结 构强度和刚度及耐用性要求都较高,在使用过程 中,底板与支撑件极易损坏,严重影响了连续生产 过程,增加了维护和操作成本.设备运行过程中噪 声大,还严重影响车间的生产环境.如果购买国外 第4期孙导林等.过氧化二异丙苯(DCP)的干燥特性与干燥工艺研 究?187? 卜加料口;2一出风口l3—干燥器下腔;4—进风口:5一流化室;6一振 动电机l7一分布板;8,减振块;9一出辩口 图3振动流化床 进口设备,可能解决上述问题,但单套设备投资成 本太高,会大大增加产品成本.所以急需一种最适 合DCP干燥的设备,以降低成本,节约能耗,并能保 持高桥DCP高产,高质,高占有率的优势. 2.3DCF:’卧式多室流化床干燥 2.3.1卧式多室流化床干燥工艺 卧式多室流化床干燥器一般为长方的槽型设 备,多孔分布板为长方形,物料从一端加入,在长方 形的另一端排出,如图4所示.为了使气体分布均 匀,分布板下部沿长度方向分成若干气室,其间隔 与设备宽度相近.物料在窗内的停留时间由出口堰 的高度及加料量来控制问. 杭州钱江干燥设备有限公司经过多年的研究 和生产实践,设计制作了具有自己特色的系Nlft,式 多室流化床干燥设备,并结合上海高桥石化DCP物 料的特性,进行了改进,成功设计制作了年产6000t 和年产9000tDCP卧式多室流化床干燥设备,解决 了DCP干燥的一系列问题. 2.3.2卧式多室流化床干燥DCP工艺流程 DCP浆料经离心机离心脱水后,得到含水率 5%(湿基),平均颗粒30目的湿料,然后进人干燥工 序.其工艺流程如图4所示.湿物料通过加料机由 料斗加人流化床干燥机,在第一室由机械耙散装置 将附聚成团的物料块打散,经过第一室后的半干产 品基本呈松散状态,保证了之后干燥过程的流化质 量.随后,半干产品溢流进入后面各个干燥室,被热 空气继续加热干燥.达到干燥要求的产品从最后一 室排出.被空气夹带的细粉经改进后的旋风分离器 (热熔)回收,剩余粉料由水幕除尘器回收. 干燥用空气分为二路:第一路经空气过滤器过 滤(40万级),由鼓风机加压,并在冷凝除湿加热器 中被冷盐水冷却除去水沫,后由蒸汽加热至所需温 度进入干燥机第一室;第二路空气经过滤,加压,冷 凝除湿后,在加热器中由蒸汽加热至所需温度,进 人干燥机总布风管后导人干燥机的第二室至最后 一 室,各室管路均配置调节阀,可按要求调节风量. 各路尾气汇流后经旋风分离器由引风机通过水幕 除尘器后放空. 2.3.2卧式多室流化床干燥DCP的特点及优势 流化床干燥机具有热质传递快,停留时间易控 制,干燥强度大,适合连续化大型生产等特点,在干 燥行业得到了普遍应用.其特点为: (1)流化床中颗粒处于剧烈的运动状态,传热和 传质均为对流方式,传热和传质速率大,且易控制. ? 188? 干燥技术与设备 DryingTechnology&Equipment2009年第7卷 图4卧式多室流化床干燥机生产DcP工艺流程图 (2)采用高效的空气过滤,冷凝除湿等配置方 式,干燥过程的热风温度能保证在40~C左右,可确 保DCP的干燥质量. (3)DCP湿物料有一定的油性,而且往往会有 少量的团块,不易流化,易产生局部沟流和压床现 象,所以第一室采用圆形结构,并配有耙散装置,使 进人流化床的湿物料能快速分散,除湿,使湿物料 达到理想的松散状态,并快速脱除其游离溶剂,可 防止颗粒结块,保证之后干燥过程的流化质量. (4)采用卧式多室结构,使物料有较均匀的停 留时间分布,保证产品干燥水分达标(?0.2%). (5)流化床各室的操作风速可分别控制,而且 停留时间在一定范围内可以任意调节,因此系统控 制方便,有较强的操作弹性. (6)采用特殊的分布板结构,使干燥过程形成 的少量团块能顺利排出,防止因团块积累而影响操 作的连续进行. (7)采用二级除尘装置,提高了产品可得率,降 低了物料损耗. (8)采用全封闭结构,避免粉尘飞扬,改善工人 操作条件,满足环保要求. (9)采用自动化控制,可根据流化床内的温度 变化调节加料量,进行连续生产,减少人力消耗. 2.3.4卧式多室流化床干燥机所达到的技术指标 (1)物料指标DCP初始含水率大于3%,5%, 干燥后含水率?O.2%;初始湿物料颗粒度:350目, 5目,平均颗粒30目,干燥后产品颗粒度:5目26 目占70%,26目以上约占30%. (2)流化床主机处理量?1200kg/h,离设备1m 处,噪音?80dB. (3)能耗指标卧式流化床干燥机与振动流化 床干燥机相比,没有振动电机一项消耗,所以能耗 也降低了很多. 3结论 干燥工序是DCP生产中一个重要环节,上海高 桥石化和杭州钱江干燥设备有限公司共同研发的 第4期孙导林等.过氧化二异丙苯(DCP)的干燥特性与干燥工艺研 究?189? 卧式多室流化床干燥机,针对DCP的干燥特性,改 进了干燥设备结构,改进了附件的选型配置,如采 用空气高效过滤器,旋风分离器采用热熔等,使 DCP的干燥条件得到了很大改善,干燥质量得到了 保证.该干燥装置在实际生产中已取得了显着的经 济效益和社会效益. 参考文献: 【1】周建中.浅析真空干爆技术及设备的发展趋势[J】.南通纺织 职业技术学院,2009,9(1):31—32. [2]骆振福,陈清如,邢洪波.振动流化床技术研究的现状及发 展[J】.化工机械,1997,24(3):176,179. 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