Камерные сушилки
По конструкции камерная сушилка представляет собой промышленную печь, в которую за один цикл сушки загружается моносырье в небольшом объеме. Они часто используются для сушки пробных партий.
Камера сушилки имеет наружную изоляцию. Внутри расположены перфорированные полки, на которых размещают сырье. Нагрев агента выполняется электрическими нагревателями, распределение воздушного потока - теплообменником или вентилятором. Воздух прогревается до определенной температуры, проходя через нагревательные элементы, и подается в камеру сушки. Внутри камеры он циркулирует между лотками с перфорацией, отбирая влагу у полимеров. Направление движения воздуха может быть различным: по поверхности сырья или непосредственно через его слой. Среднее время сушки 6-24 ч.
Бункерные сушилки
Конвекционные бункерные сушилки используются для просушивания материала непосредственно перед его переработкой без промежуточного складского хранения. Бункерные сушилки работают в непрерывном режиме и часто устанавливаются непосредственно в термопластавтомате или в линии экструзии.
Подача материала осуществляется сверху с постоянным его добавлением по мере отбора из нижней части высушенного полимера. В конструкцию входит сам бункер для сушки, воздуходувка, система защиты от перегрева и нагревательный элемент.
Воздух подается в бункер сушилки, заполненный гранулами, снизу. Он проходит через слой просушиваемого сырья, впитывает влагу, после чего пропускается через холодильник для удаления накопленной влаги регенерации воздушного потока для повторного использования.
В бункерных сушилках используется горячий или сжатый воздух. При сушке горячим воздухом происходит его забор из помещения, нагрев, подача через высушиваемый материал с параллельным насыщением влагой, высвобожденной полимером, и обратный выброс в помещение. При выбросе воздух уносит с собой часть тепла и влагу, что ведет к определенным теплопотерям и повышенным затратам на электрообогрев сушилки. В помещении увеличивается влажность и температура. Сушка таким способом актуальна для полимеров с невысокими требованиями к остаточному содержанию влаги на момент переработки.
При сушке горячим сжатым воздухом степень насыщения агента влагой ниже. Такой воздух изначально имеет минимальную влажность. После прохождения через полимер и впитывания влаги он остается относительно сухим на момент выброса в помещение. Для снижения теплопотерь используется зонный впрыск воздуха с подогревом сырья, что позволяет экономить на электрообогреве. Сжатый воздух эффективнее впитывает влагу из полимера, что позволяет использовать такие сушилки для сырья с высокими требованиями к остаточной влаге.
Каскад циклонов
Циклонное сушильное оборудование используется для максимального удаления влаги и растворителей из сыпучих полимерных материалов за счет длительного пребывания материала в камере оборудования. Каскад циклонов чаще всего устанавливается после мойки и может включаться практически в любую линию для переработки и измельчения пластика. В процессе сушки в циклоне сохраняется первоначальное агрегатное состояние материалов.
Принцип работы следующий: в камеру циклонной сушилки газовсвесь полимера, после чего начинается его движение по винтовой траектории и перемещение. По мере раскручивания от полимера отделяется влага, высушенные гранулы начинают вытесняться из циклона, а им на смену засыпается новое сырье. Средняя продолжительность сушки одной партии сырья составляет 5 минут. При недостаточной просушке полимера выполняется его досушка до полного удаления воды по всему объему.
Сквизеры
Сквизер – это пресс-отжим, который используется для обезвоживания полимеров методом прессования. Сырье с исходным содержанием влаги подается в бункер сквизера и при помощи винтового шнека перемещается зоне выгрузки. Проходя вдоль цилиндра, сырье уплотняется, разогревается под действием силы трения и одновременно отжимается. Отжатая из сырья вода через перфорацию в цилиндре попадает в бункер слива.
При помощи сквизера невозможно добиться полного обезвоживания сырья. Требуется дополнительная сушка.
Вакуумные сушилки
Более эффективного удаления влаги из гранулята, в сравнении с конвекционными сушилками, можно достичь при использовании вакуумных сушильных установок. Принцип их работы основан на снижении давления в бункере, за счет чего снижается температура испарения влаги. Так в атмосферном давлении испарение начинается при температуре 1000С. Если же давление будет снижено до 400 мбар, температура испарения будет составлять всего 40-450С. При дальнейшем снижении давления температура испарения продолжает уменьшаться. Этот способ сушки оптимален для обезвоживания полимеров с низкой термостабильностью без наступления термической деструкции.
Перед процессом сушки полимерные гранулы нагревают, чтобы связи между молекулами воды и полимера начали разрушаться. Под действием вакуума пары влаги выходят из полимера в воздух.
Адсорбционные осушители
Сушка при помощи осушителей предполагает использование агентов, адсорбирующих влагу. При насыщении адсорбирующих агентов влагой до максимального значения они отправляются на регенерацию для удаления влаги, после чего могут использоваться повторно.
Регенерация осушителей может быть холодной или горячей. При холодной регенерации удаление происходит при охлаждении до температуры ниже точки росы. Влага конденсируется, а осушенный адсорбент повторно отправляется в систему сушки. Горячее восстановление происходит с нагревом агента до температуры более 1800С и последующим испарением влаги.
Системы сушки с емкостями с осушителем
Адсорбционные осушители включают систему бункеров для сушки, генератор сухого воздуха. Для повышения эффективности сушки воздух может дополнительно нагреваться. Проходя через полимер, сухой воздух насыщается влагой и уносит ее в бункер с адсорбентом, где она удаляется. Осушенный воздух повторно отправляется в сушилку. Цикл повторяется до полного расходования ресурса адсорбента. Воздух циркулирует в замкнутой системе без выброса в помещение.
Возможно использование двух бункеров с адсорбентом, работающих последовательно. Пока один используется для сушки, во втором происходит регенерация.
Барабанные роторные сушилки с осушителем
Барабанные роторные сушилки предназначены для удаления влаги из сыпучих или пастообразных масс, в том числе, из взрывоопасных, пожароопасных и токсичных материалов, ядохимикатов. В полимерной промышленности они используются для сушки флекса или гранулированного пластика, например, полипропилена, лавсана.
Воздух засасывается вентилятором из внешней среды или после восстановления и подается в емкость с осушителем, представляющую собой вращающийся ротор. Емкость условно делится на три зоны, где происходит регенерация отработанного осушителя (1 зона), его охлаждение (2 зона) и непосредственное удаление влаги из поступающего воздуха – его осушение (3 зона).
Материал загружают в барабан с вертикальной осью. После загрузки сырья через барабан проходит поток осушенного воздуха, поступающего из емкости с осушителем. Сухой воздух забирает влагу из полимера, после чего отправляется в емкость с осушителем. Обезвоженный полимер отбирается через линию выгрузки сырья.
Среднее время сушки может варьироваться от 0,5 до 4 часов при температуре в диапазоне 60-900С для большинства полимеров, например, для ПЭНД, ПЭВД, ПП, ПС, ПА. Для ПК, ПОМ, ПСФ температура сушки может достигать 1200С.