双塔式分子筛再生PET结晶干燥系统

### **双塔式分子筛再生PET结晶干燥系统技术方案**

在再生PET（rPET）加工中，**双塔式分子筛再生系统**通过**连续除湿、高效节能、稳定控湿**的核心优势，成为解决再生料吸湿性强、含水率波动大等痛点的关键装备。该系统专为高比例再生PET（30%~100% rPET）的结晶与干燥设计，满足工业丝、片材、包装等**应用场景的严苛要求。以下是系统核心技术框架与**实践：

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#### **一、系统核心优势**

1. **连续稳定除湿**  

  - **双塔交替工作**：一塔吸附水分时，另一塔加热再生（180~220℃），实现24小时不间断供应超低露点空气（≤-50℃）。  

  - **露点波动≤±3℃**：PID动态调节再生温度与切换周期，确保干燥空气稳定性，避免再生料含水率反弹。  

2. **再生料高值化保障**  

  - **深度脱水**：含水率从回收料的0.5%~1.0%降至≤0.003%，满足工业丝纺丝（断丝率＜0.2%）与光学级，片材（雾度≤1.0%）需求。  

  - **防降解设计**：氮气保护+低温干燥（≤165℃），保留rPET特性粘度（IV值下降≤0.015dL/g）。  

3. **节能降耗**  

  - **余热回收**：分子筛再生废气经换热器预热干燥空气，综合节能≥35%。  

  - **变频控制**：风机、加热器按负载动态调节功率，吨料能耗≤150kWh（对比单塔系统降低40%）。

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#### **二、系统组成与流程**

1. **核心单元**  

  | **模块**               | **功能**                                                                 |

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  | **预处理单元**         | - 破碎清洗后的rPET经振动筛分（粒径1~3mm）→金属探测→静电分选（去除非PET杂质）。 |

  | **双塔分子筛除湿**     | - 吸附塔A：干燥空气露点≤-50℃，持续供应至干燥仓。<br>- 再生塔B：加热脱附水分，废气经冷凝排放。 |

  | **低温结晶干燥仓**     | - 双层料斗设计：上层预结晶（120~140℃）→下层深度干燥（160~165℃），防粘连翻动机构。 |

  | **熔体过滤与增容**     | - 高压熔体过滤器（过滤精度≤50μm）→失重式喂料机添加扩链剂（如Joncryl ADR）。 |

  | **智能控制中心**       | - 露点-温度-IV值闭环控制，自动切换分子筛塔，支持MES数据对接与工艺追溯。 |

2. **工作流程**  

  **再生料处理**：破碎分选→预结晶→双塔除湿干燥→熔体过滤→增容改性→挤出/纺丝。  

  **空气循环**：环境空气→初效过滤→分子筛除湿（露点≤-50℃）→干燥仓→废气余热回收→排放。

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#### **三、关键技术突破**

1. **分子筛抗污染设计**  

  - **多级过滤**：前置活性炭吸附+中效滤袋（过滤精度≤1μm），防止rPET粉尘堵塞分子筛微孔。  

  - **自清洁程序**：每周自动启动热氮气反吹（200℃），**分子筛表面油污与杂质，寿命延长至5~7年。  

2. **rPET专用干燥工艺**  

  - **梯度升温策略**：阶段1（80~100℃）去除表面水→阶段2（120~140℃）预结晶→阶段3（160℃）深度脱水，减少热应力导致的IV值下降。  

  - **湿度-温度耦合控制**：根据在线含水率检测数据，动态调整干燥温度与气流速度，防止过度干燥引发脆化。  

3. **再生料性能恢复**  

  - **扩链剂精准注入**：通过侧喂料器加入0.1%~0.5%环氧基扩链剂，修复rPET分子链，熔体强度提升30%（ASTM D3835标准）。  

  - **颜色一致性控制**：智能色母补偿系统，抵消再生料黄变，色差ΔE＜1.0（ISO 105-A05标准）。

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#### **四、应用场景与效益数据**

1. **典型场景**  

  - **再生工业丝**：轮胎帘子线（rPET占比≥50%）、渔网丝，断裂强度≥7.5cN/dtex。  

  - **食品级，片材**：符合FDA标准，含水率≤0.002%，用于热成型包装盒。  

  - **3D打印线材**：rPET线材直径公差±0.05mm，熔体流动速率（MFR）波动≤5%。  

2. **经济效益**  

  - **原料成本**：再生料利用率提升至70%，吨成本降低￥2000~￥3000（对比纯新料）。  

  - **能耗节约**：吨干燥能耗下降40%，年节省电费超￥50万元（按年产1万吨计算）。  

  - **品质溢价**：通过GRS认证，产品售价提升8%~15%。  

3. **环保价值**  

  - 碳排放减少50%（对比原生PET生产），废水废气100%达标处理。  

  - 年消纳废旧PET瓶片5000吨，相当于减少2万吨原油消耗。

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#### **五、选型与实施建议**

1. **适配性评估**  

  - **原料特性**：测试rPET杂质含量、初始IV值（建议≥0.75dL/g）、含水率与颜色差异。  

  - **产能匹配**：单套系统支持2~5吨/小时干燥能力（视rPET比例与产品要求调整）。  

2. **关键配置**  

  - **分子筛类型**：推荐13X型沸石分子筛（孔径9Å），吸附容量≥20%（相对湿度60%时）。  

  - **加热方式**：优先选择天然气加热再生（对比电加热节能25%），需配套尾气处理装置。  

  - **智能扩展**：加装AI算法模块，预测分子筛性能衰减并优化再生周期。  

3. **运维要点**  

  - **日常维护**：每日检查过滤器压差，每月校准露点传感器，每年更换活性炭吸附层。  

  - **应急备件**：储备分子筛（总量的10%）、加热管、湿度传感器，确保故障快速响应。  

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### **结语**

双塔式分子筛再生PET结晶干燥系统通过**连续除湿、抗污染设计、性能修复**三大核心突破，将再生PET从“低端回用”推向“高值化制造”，助力企业抢占循环经济与碳中和战略先机。该设备特别适合对**成本敏感、品质严苛、环保认证要求高**的再生塑料加工企业，建议选择具备**再生料工艺数据库**与**全球服务网络**的供应商，确保技术持续升级与生产无忧！