PTA干燥工艺的研究和干燥设备的试制

物料在干燥机内的停留时间是蒸汽回转干燥机的重要工艺参数。物料的停留时间与进料粒子的大小、形状、松散度、动态休止角、干燥机的尺寸、转速、安装斜度、抄板形式、加热管排布等诸多因素有关，目前尚无完全适用于蒸汽回转干燥机内物料停留时间的计算公式，针对某种特定物料，需经过大量的试验进行归纳、分析，拟合出合适的计算公式。物料停留时间对产品质量会产生较大影响，如果停留时间不足，产品无法满足干燥要求；停留时间过长，不仅会使干燥机的投资成本增加，还易造成产品因长时间暴露于高温环境中而导致变性。
为获得适用于TA/PTA干燥的停留时间计算方法，天力在大量实验的基础上进行了数据回归，并将计算结果与工程设备的实际运行数据进行了比较，结果表明，该方法可得出较准确的停留时间。与此同时，天力还对TA/PTA的干燥特性进行了试验研宄，得到了各工况下TA/PTA干燥脱水曲线，并以此为指导，确定物料在干燥机内的停留时间。
五、疏水系统对干燥的影响设备运行过程中，列管中的蒸汽会不断地产生冷凝水，在筒体斜度和蒸汽压力的共同作用下，流入汽室，再经旋转接头排出。排水管的设置，以及旋转接头内疏水速度的设计，应保证冷凝水能及时、畅通地排出，这也是保证设备正常运行的关键。若排水不畅，在列管内造成积水，将影响通入换热管内的蒸汽量，进而严重影响换热效果和生产能力。
为此，天力建立了一套疏水试验装置，对疏水系统进行了模拟试验，确定了合理的疏水结构，并将此结构应用于蒸汽回转干燥机的设计中，现场运行表明，该装置运行良好。
载气的主要作用是稀释干燥机内的醋酸/水蒸汽，提高醋酸/水蒸汽在载气中的不饱和度，使其在进入干燥机洗涤塔之前不发生冷凝。载气流量对干燥机的干燥效果影响也非常大，若载气流量过小，蒸发的醋酸/水不能被及时带走，使产品含湿量增大；若载气流量过大，则会增加抽气系统负荷，甚至会影响内压，并会夹带大量的粉尘。天力经过试验，确定了较合理的载气流量。试验表明，在载气夹带固体颗粒量允许的情况下，适当提高干燥机载气流量，可获得较好的干燥效果。
七、材质的选择及焊接情况据考察，目前国内使用的TA/PTA干燥机经过一段时间的运行，都存在不同程度的腐蚀现象，腐蚀部位包括换热管、支撑板、筒壁、进料机等。特别是TA干燥机，由于TA滤饼内含有醋酸溶液，挥发后在高温、高浓度下，具有较强的腐蚀性，并与含有的溴离子结合，使腐蚀性进一步增强。
腐蚀的现象有均匀腐蚀、点蚀、磨蚀等多种形式。干燥机腐蚀后，一方面会影响干燥机的使用寿命；另一方面腐蚀产物极易覆盖及吸附在Pd-C催化剂表面及孔隙中，影响催化剂的活性。因此，干燥机的设计在材料选择时应尽量选择耐腐蚀等级高的材料（如316U317L、双相钢等）。另外，汽室、旋转接头以及蒸汽列管等均为承压部件，其焊接工艺应慎重选择，制作中要严格控制。
天力对干燥机使用过程中造成的腐蚀钢材样板进行了化验，分析了其腐蚀机理，并以此为指导，完成了TA/PTA干燥机的材料选择。另外，天力还确定了一套适用于蒸汽回转干燥机的焊接工艺。
因干燥机的进料端和出料端是静止部件，而筒体是旋转的运动部件，因此动静部件之间的密封结构是否有效对整个干燥机至关重要。TA/PTA粉末很细，并与空气混合达到一定浓度时具有粉尘爆炸性；TA脱除的醋酸属有机溶剂，其蒸汽具有毒性和可燃性，因此，进、出料部分密封结构的密封效果好坏，直接影响到设备使用的安全性和操作环境的好坏。另外，旋转接头中蒸汽腔与冷凝水腔之间的密封也属于动静部件的密封，其结构设计也要保证密封可靠，防止漏气、漏水以及汽水互窜。
天力在试验基础上，结合对国内各PTA生产厂家使用干燥机实际情况的调研、分析，设计出了适用于PTA干燥机的进、出料密封装置，并在小型设备上进行了试验验证，效果良好。
除上述研宄内容外，天力还根据TA/PTA的物料特性及干燥特点，提出了利用内加热流化床对TA/PTA进行干燥的工艺，并己在中试设备上进行了试验。结果表明，适用流态化干燥技术也能得到高质量的PTA产品。
在大量试验和研宄的基础上，山东天力干燥设备有限公司已经完成了用于干燥TA/PTA的必4.0m蒸汽回转干燥机的设计，并进行了与干燥单元相关的工艺研宄，为实现PTA装置的国产化和大型化做好了准备。C5M