Избор на сушилни за преработка на пластмаси

април 5, 2013, 09:38  

truИнсталациите с десикант осигуряват продължително сушене в затворен цикъл.Различни секции от въртящите  колела с легла с десикант са изложени на обработвания въздух,на регенериране,или на охлаждане.Твърди се,че    частта от колелата,която е в процеса(изложена на обработвания въздух) абсорбира влагата при много по-устойчив процес,отколкото стандартно легло с десикант,като не допуска намаляване на температурата и точката на оросяване,които бяха проблем при другите конструкции с легла за десиканта.Технологията с въртящи се  колела за десиканта по сведения изисква по-малко поддръжка и решава проблемите със замърсяването,свързвани с леглата за десикант.

В момeнта има пет доставчици на този тип инсталации:Matsui America,които въведоха тази технология за пластмасите преди повече от 10г(твърдят,че са продали 20000 бр.  инсталации) ,Bry-Air,Comet Automation,Conair и Wittmann.Две фирми от групата ASC(Colotronic и Sterling),а също и фирмата Process Control обмислят усвояването на производството на този тип инсталации.

Comet Automation премина на сушителни инсталации изцяло на ротори на принципа на “пчелна пита” през 2001год.”За 10-15 мин. можете да преминете от регенерация към охлаждане на десиканта,за да започнете преработка отново.Няма толкова много подвижни клапани както при обикновените сушителни инсталации с десикант и ротора може да бъде лесно промит само с дестилирана вода,което не може да се прави с леглата(патроните) с десикант.”-казва Tom Rajkovich-президент на тази компания.

Тези инсталации за сушене са по-компактни-нпр. наскоро въведената инсталация на  Conair с въртящ се ротор с десикант заема 40-60% по-малко площ.Въртящата се констрекция консумира също около 5% по-малко енергия,отколкото конвенционолните инсталации с легла за десиканта.Времето на престой на материала за сушене е също намалено.”Нашия въртящ се ротор с десикант може да изсуши материалите за 1-2 часа срещу 4-6 часа при някои инсталации с легла за десиканта” – казва Greg Lewis,мениджър по продажбите на Matsui.

Представител на Conair е съгласен,че въртящия се ротор с десикант е в състояние да достави въздух с ниска точка на оросяване за по-кратко време-  с  около 10-15 мин.,но предупреждава,че престоя на смолата в силоза за сушене все пак трябва да следва указанията на доставчика на пластмасата,които обикновено препоръчват няколко часа.                                                                                                                                                                                                                     Някои източници твърдят,че въртящия се ротор с десикант отстъпва по отношение на изисквания към поддръжката на главната въртяща се група,напрежението на болтовете,пристягащи уплътненията и уплътненията на ротора,предпазващи  от утечки.Въпреки че доставчиците на този тип инсталации твърдят,че техния ротор има срок на експлоатация 15 год. ,някои производители на сушилни са резервирани по отношение на тази конструкция.”Въртящите се ротори с десикант са скъпи за възстановяване-от 1500 до 2000 дол.-  и моето разбиране е,че тези инсталации изискват много труд при монтаж.За нашите системи с кули ние препоръчаме смяна на десиканта на три-годишен цикъл,което струва от 100-150 дол. на легло.”-казва представителя на Dri-Air.                 Представителя на Matsui контрира:”Ние гарантираме 15 год. живот на нашите въртящи се ротори с десикант,а след това време смяната на десиканта ще струва само 300-800 дол.Освен това необходимото време за смяна е по-малко от 1 час.”След 5 год.-казва той-може да са необходими 2 до 3 часа.                                                                                     Представителя на Conair предупреждава,че живота на всеки тип сушилна инсталация зависи от добросъвестната превантивна поддръжка,за да се избегне замърсяване(на десиканта).

Сушилни инсталации със сгъстен въздух: Към момента няколко доставчици предлагат тази доста проста по устройство алтернатива.Сгъстения въздух се въвежда от дъното на сушителя и се разширява до атмосферно налягане,което незабавно понижава точката му на оросяване до 5-10 град.Целзии.След това въздуха се нагрява,за да се увеличи сушилния му капацитет допълнително преди да премине през силоза с пластмаса.Този тип сушители не използват десикант,нямат движещи се части,нагревател за регенериране,клапани,охлаждащи серпентини.Изискват минимална поддръжка-само смяна на въздушните филтри на всеки шест месеца.

Точката на оросяване на сушащия въздух зависи от температурата и влажността на постъпващия в компресора на инсталацията въздух.Много от тези сушилни инсталации могат да достигнат  точка на оросяване   минимум  минус 18 град.Целзии.Повечето производители на такъв тип инсталации ги препоръчат за сушене на определени видове пластмаси като АВS,акрилати,ацетали и стъклонапълнен найлон.Но за сушене на материали,изискващи по-ниска точка на оросяване-такива като PET,поликарбоноти идр. Motan и Novatec  предлагат допълнително легло с десикант или влагоотстраняваща мембрана(вж. следващия раздел).

Стойността на тези инсталации може да варира от 3-4000дол. за производителност от 20 кг/час и 10-12000 дол. за сушене  на 70-120 кг/час – най-големия размер,предлаган от производителите.По-големи инсталации за сушене на до 1700 кг/час за приложения като екструзия ня РЕТ може да достигне до 75000 дол. и се предлагат в Северна Америка единствено от Fasti USА.

Тази фирма,която доставя само инсталации със сгъстен въздух,разбираемо е един от най-разпалените адвокати на тази технология.Президентът й Rainer Farrag казва,че тези инсталации осигуряват икономия на енергия от 22 до 60% срещу конструкциите с десикант.Патентованата им конструкция за по-големи модели намалява максимално разхода на енергия чрез разделяне на предварителното нагряване на смолата от отстраняването на влагата.Част от горещия изсмукан въздух се рециклира от горната част на силоза и се въвеждат чрез вентилатор обратно в центъра на силоза.Този въздух прегрява гранулите в горната част на силоза,за да улеснят отстраняването на влагата чрез сгъстен въздух,постъпващ от дъното на силоза.Нагретия декомпресиран въздух-само около 25% от общия въздушен поток-е достатъчен да нагрее гранулите в долната част на силоза.                                                                                                                                                                                                                                            Някои други производители на сушилни инсталации  мислят че Farrag преувеличава когато твърди че “при някои приложения като раздувното формоване консумацията на енергия за процеса на сушене може да бъде намалена почти до нула.Изсмукания въздух от раздувното формоване(което използва сгъстен въздух) се употребява за сушене и топлината може да бъде възстановена от въздушния компресор.”

Farrag твърди ,че инсталациите на неговата компания могат ефективно да сушат даже РЕТ за производство на бутилки”Сгъстен въздух със стандартно качество с точка на оросяване  5 град. Целзии и налягане от 7 бара или по-високо е много подходящ за тази работа.Това е равностойно на атмосферен въздух с температура минус 18 град. Целзии на морско ниво.Ключа е във въздушния поток-ако той е достатъчно висок,ще имате много по-добро сушене отколкото при употреба на по-малко въздух с по-ниска точка на оросяване.Чувстваме,че можем да постигнем по-устойчиви и по-добри резултати при повечето хигроскопични смоли,отколкото с десикант.”

Boochard  от Eastman обръща внимание,че сгъстения въздух е приблизително сравним по разходи с конвенциовалните сушилни инсталации с десикант,но въздушните компресори са скъпи при експлоатация,а по този начин сушенето със сгъстен въздух може да е изгодно за някои процеси,но неизгодно за други.Нпр. при екструзионно раздувно формоване с голям обем големи сушилни инсталации със сгъстен въздух могат да постигнат ефективност чрез повторна употреба на сгъстения въздух от операцията на раздуване.Но една преработка чрез леене под налягане може да няма достатъчно капацитет за допълнителен сгъстен въздух,който да е на разположение за сушене,така че може да са необходими допълнителни инвестиции и производствени разходи.Boochard  добавя:”Трябва да се съобразявате какво би се случило,ако увеличите производството си и се нуждаете от по-голям капацитет за сушене и поради това от повече сгъстен въздух,който може да стане много скъп.”                                                                                                                                                                                                                                                               Техническия вицепрезидент на Universal Dinamics  - Bob Crawford  казва че няма голяма разлика в енергиините разходи при употреба на сгъстен въздух и при работа с десикант.Казано по-просто енергията,вложена за регенериране на десиканта балансира тази,вложена за сгъстяване на въздуха.”Но трябва да сте уверени,че имате достатъчно сгъстен въздух,отделен за този сушител”-предупреждава той.”Ето защо малките инсталации се доказват като по-успешни-те не могат да изменят нуждите от сгъстен въздух.” Нпр. Motan,който пусна в производство първия си модел със сгъстен въздух през 2003 год.,предлага размери с производителност само до 25 кг/час.                                                                                                                                                                                                                                       Сгъстен въздух плюс мембрана: Тези сушителни инсталации също употребяват нагрят сгъстен въздух,но освен това имат и специална влаго-улавяща мембрана,която се самопочиства автоматично и непрекъснато.За тези инсталации се твърди,че постигат точка на оросяване от минус 40 град.Целзии и по- ниски,така че те могат да сушат и най-хигроскопичните смоли.Този тип инсталации струват приблизително 4500-14000 дол.,като с9тойността на мембраната в тази сума е 1000-2000 дол.                                                                                                                                                                                                                                     Представители на ASC grup и др. фирми смятат,че тези инсталации са подходящи за такива производители като изделия за медико-фармацевтичната промишленост и производители на компакт-дискове и DVD.Освен че осигуряват  ниска точка на оросяване,мембраните могат да помогнат да се компенсира ограничената мощност на компресорите или слабата работа на компресора,които в противен случай биха наложили купуване на инсталация с десикант или допълнителен компресор.Представител на ASC  казва: За дадени приложения-да кажем сушене при  93 град. Целзии  при дебит на въздуха от 70 литра/сек. и точка на оросяване  минус 30 град. Целзии,инсталациите с десикант са по-икономични при работа.Но ако сушите при 150-200 град. Целзии,сгъстения въздух може да има предимство,тъй като инсталацията с десикант може да изисква допълнителен охладител,което увеличава разхода на енергия.                                                                                                                                                                                                                                    Той добавя,че ако сушите при 93 град. Целзии или по-висока може да достигнете 5-10% икономия на енергия в сравнение със сушителите с десикант.Но при по-ниски температури-82-93 град. Целзии-инсталациите със сгъстен въздух консумират повече енергия от тези с десикант.Друг недостатък на инсталациите със сгъстен въздух- казва той-е ограничения размер на наличните мембрани.”Ние използваме три или четири мембрани в нашите по-големи инсталации при стойност на всяка мембрана 1000 дол.

John Gillet-виципрезидент на Novatec,чиято инсталация Nova Drier беше първата на пазара със сгъстен въздух и влагоотнемаща мембрана,казва:”Най-общо казано мисля,че този тип инсталации трябва да се използват за производителност от 70кг/час или по-ниски.Могат да се произведат и по-големи инсталации от този тип,но сгъстения въздух и мембраната стават скъпи.Над 70кгчас  вероятно трябва да се насочите към технологията с десикант.”Nova Drier излезе на пазара през 2000г.,като са били продадени над 1200 бр.                                                                                 Stoughton от Conair добавя:”Мембраната ви дава (точка на оросяване) до минус 43 град. Целзии,но проблема е,че това се постига само в долната част на сушилния силоз.Освен това стойността на мембраните е висока и замърсяването може да бъде проблем.”Той казва, че Conair  има предвид инсталации със сгъстен въздух,но те трябва да са ограничени до производителност под 25 кг/час ,за да се ограничи максимално употребата на скъпия сгъстен въздух.                                                                                                                                                                                              Dri-Air очаква да въведе инсталации със сгъстен въздух с мембрана към края на годината(2005).Те ще са предназначени за малки производителности-25кг/час или по-малки.Те казват:”Ако имате добра компресорна система,то имате нужда от мембрана.Когато просто сгъстявате околния въздух,то получавате наситен въздух.Единствения начин по който можете да отстраните влагата е с охладителна ситема или охпадител.Ако имате това за сушене на сгъстения въздух,то не се нуждаете от мембрана,за да отстраните влагата.”

Вакуумното сушене е най-новото: Освен продухване  на гранулите с горещ сух въздух,за да бъде извлечена влагата,най-новия тип сушителни инсталации на пазара използва вакуум,за да намали точката на кипене на водата буквално изтегляйки водните пари от гранулите на пластмасата.Производителите на тези инсталации се хвалят че имат само20% от консумацията на енергия и 17% от времето на сушене от тези на останалите типове сушилни инсталации.Този тип инсталации позволяват температури на сушене около 150 град. Целзии за РЕТ срещу обикновено около 175 за др. видове инсталации.Твърди се,че тези инсталации могат да сушат повечето от хигроскопичните пластмаси.

Maguire Products предлагат полунепрекъснато действуващи инсталации,които провеждат процесите нагряване и вакуумно сушене в различни възли едновременно.Matsui USA предлагат ,действуващи периодично,които комбинират нагряването и вакуумното сушене в един възел и са конструирани за обслужване на леене под налягане в малки обеми(7-14 кг/час).Цените на вакуумните сушителе са от10000 дол. за най-малките модели до 45000 дол. за модели с капацитет 450 кг/час.

През 2000г. Maguire  пусна в производство сушителите си с ниско налягане,първия вакуумен модел за преработвателите в Северна Америка.Преди това само доставчиците на пластмаси бяха употребявали вакуум – при сушащи системи с много голям капацитет.Maguire казват,че са продали около 900 инсталации с ниско налягане с капацитет от 15 до 450 кг/час.Те обясняват:”Нашите сушилни инсталации довеждат вакуума до 60 мм. живачен стълб,което е 93% от вакуума в големите сушилни инсталации,използвани от производителите на пластмаси.Те  извършват нагряването и вакуумното сушене едновременно в отделни възли,което дава възможност за оформяне на малки партиди и фактически превръща периодичния процес в непрекъснат,който съответствува на производителността на преработващата машина.Малкия размер на партидата и краткия цикъл на сушене съкращават времето за пуск и позволяват спиране в края на седмицата(пуска в понеделник от “студена машина” не отнема много време-един час срещу няколко часа при сушилни с десикант)”.                                      Тристепенния процес на  Maguire включва три въртящи се сектора.Първия е сектора на нагряване,където материала се прегрява чрез вентилатор.Според фирмата това отнема от 25 до 30 мин. по-малко,отколкото е препоръчваното време при сушителна инсталация с десикант.”След това въртящото се устройство се завърта на един сектор(1/3 от пълния кръг),уплътняваме сектора отгоре и отдолу и го вакуумираме.Този етап отнема максимум 30 мин.” На трета позиция изсушения материал е готов за преработка.Поликарбонат следва да се нагрява 20 мин.,а след това да се суши във вакуум също 20 мин.,т.е. общо 40 мин. срещу  4 часа,препоръчани за инсталации с десикант.” Въртящата се система с три сектора също прави възможна смяна на цвета и материала в движение,като се отстранява загубата на време .”-отбелязват от фирмата.Като се имат предвид температурите,при които се работи, Maguire препоръчва вакуумните сушители за чувствителни към топлината,напълнени с дърво пластмаси.

Фирмата твърди,че не може да стане прекалено изсушаване на найлона при сушителните инсталации с ниско налягане.”Тъй като сушилния сектор не е под пълен вакуум,винаги има минимално количество влага,останала в системата.Нивата на влагата в и извън гранулите на пластмасата евентуално достигат изравняване,като е доказано,че това става при влажност около 0,12%.                                                                                                             По сведения вакуумното сушене потребява 70-80% по-малко енергия отколкото сушилните инсталации с десикант,защото при него няма регенериращо нагряване и охлаждане(на десиканта,каквото е необходимо при сушителните инсталации с десикант).Фирмата също се хвали с по-лека поддръжка доколкото има само филтър за вентилаторите и уплътнения за секторите,които се нуждаят от периодична подмяна.Уплътненията са направени от високо-температуроустойчив силикон и имат гаранция от 5 год.

До  скоро вакуумните сушители бяха ограничени до максимум  50-100 кг/час производителност по изсушен материал.Но с въвеждането наскоро на модела на Maguire с производителност от 500 кг/час,една сушителна инсталация с ниско налягане може да се използва като централна за няколко преработващи машини както при др. видове сушителни инсталации.Фирмата твърди,че това е първия модел с ниско налягане,приложим при преработка на РЕТ в големи обеми(нпр.бутилки).Maguire планира да продължава работата си по навлизане на този пазар,като си е поставила за цел разработка на модел с производителност от 1000 кг/час.                                                                                                                                                                                                                                             Matsui  предлага два модела  вакуумни сушащи инсталации под наименованието  Thermcuum plus Mini.Едната е за 5 кг/час,а другата-за 15 кг/час. “Не виждаме вакуумната технология като практическа възможност за работа при повечето преработватели на пластмаси,но за определени ниши като микролеенето под налягане или за материали,които имат много газове за отстраняване(нпр. пластификатори) този тип сушилни инсталации са подходящи” – казват от фирмата.                                                                                                                                           Вакуумната сушилна инсталация с периодично действие на Matsui  се различава от тази на  MaguireВъртящата група с ниско налягане позволява по-висока производителност,както твърдят от фирмата.Инсталациите  Small  Thermcoom използват специални  ” нагревни ребра”,за да доведат топлината до гранулите в силоз с уплътнения,след което се прилага вакуум към целия силоз.”Материала се изсушава за по-малко от един час.След това го съхраняваме в уплътнени силози,така че той е горещ и сух до момента на подаване към машината.След това се отваря малък клапан,за да пропусне периодично по малко материал.”-казват от фирмата.Те отбелязват,че тази технология е различна от системата на Maguire,при която материала се охлажда след сушенето.

ACS Group  казват,че работят върху вакуумна сушителна инсталация и може би ще я внедрят през 2006г. “Имаме за цел да подобрим тази технология чрез нагряване с топлопроводност или излъчване- и двата начина ще нагряват и сушат материала по-добре.” Пригласяйки на критицизма на други производители  по отношение на прилаганата в момента технология,те казват  че вакуумните сушители се нуждаят от по-равномерно нагряване  вътре в силоза и по-добра защита на вече изсушения материал от контакт с околния въздух.Както и други производители,те също са скептични относно прилагането на вакуумното сушене за РЕТ: “Този тип инсталации вършат чудесна работа за много материали,които не изискват ниско съдържание на влага, но за много критични матерали(такива като РЕТ) те може да са истински проблем.”                                                          Fasti USA казват,че вакуума е най-добрия начин да се сушат пластмаси на партиди(т.е.инсталации с периодично действие), но вакуум инсталации с непрекъснато действие с многобройни секции  с въртяща се конфигурация са били неуспешни в миналото.”Две много важни движещи се части трябва да бъдат поддържани много сериозно,за да може системата да работи добре в непрекъснат режим.Секциите са трудни за почистване при смяна на вида на пластмасата или цвета.”-казват от тази фирма.

От фирмата  Eastman смятат,че вакуумното сушене може да е много ефективно при полимери,които имат  висока температура на встъкляване(поне 100 град. Целзии)-такива като РЕТ,поликарбонат или АВS,но не смятат вакуумното сушене за подходящо за полимери с точка на встъкляване под  70 град. Целзии.

“Пробвахме сушилните инсталации на Maguire  със смола с точка на встъкляване под 70 град. Целзии и не можахме да достигнем желаното влагосъдържание на гранулите – около 0,02 – 0,03 %.По принцип това(вакуумното сушене) е прекъснат процес(на партиди) и при полимери,които изискват по-ниска температура на сушене, е необходим по-дълъг престой в сушилното пространство,за което прекъснатия(периодичен)процес не върши работа.Ако забавите въртенето на сушилната секция,полимера ще започне да се топи,така че това не върши работа.Тъй като ограничението в размерите е водещо при тези инсталации,би могло да са възможно решение за преформи за РЕТ-бутилки,но не и за (нпр.) екструзия на листове от полимери с точка на встъкляване под 70 град. Целзии.”-казват от  Eastman.                                                                                                      

Оставете коментар

Изкажете мнението си...
Ако желаете снимка, вземете си от Граватар!