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PET破碎料片料回料结晶干燥搅拌系统
日期：2025-04-30 08:46
浏览次数：31
摘要：PET破碎料结晶桶，片料回料结晶干燥搅拌系统，结晶干燥机，PET破碎料干燥系统
PET破碎料结晶桶，片料回料结晶干燥搅拌系统，结晶干燥机，PET破碎料干燥系统
PET破碎料（片料）的**结晶干燥搅拌系统**是再生PET材料加工的核心环节，直接影响回料的熔融加工性能和*终制品质量（如纺丝、瓶坯等）。该系统通过结晶、干燥、均质化处理，解决回料含水率高、结晶度低、易粘连等问题。以下是该系统的详细解析：
### **一、系统核心组成与功能**
| **组件** | **功能** | **关键参数** |
|-------------------|-------------------------------------------------------------------------|-----------------------------------------------------------------------------|
| **预结晶器** | 加热PET片料至玻璃化转变温度以上，诱导结晶，防止熔融粘结。 | 温度：120-140℃；结晶度：25%-35%；停留时间：15-30分钟 |
| **干燥塔** | 深度去除水分（至≤50ppm），防止水解降解。 | 干燥温度：160-180℃；露点：≤-40℃；真空度：-0.08~-0.1MPa（可选） |
| **搅拌混合器** | 均质化处理，混合不同批次回料，添加功能助剂（如抗氧剂、增粘剂）。 | 转速：20-40rpm；混合均匀度：色差ΔE≤1.5 |
| **热风循环系统** | 提供干燥热风，控制温湿度。 | 风量：200-500m³/h；热风温度：160-180℃ |
| **真空/惰气系统** | 抽真空或通氮气，加速脱水并防止氧化黄变。 | 真空泵功率：5.5-11kW；氮气纯度：≥99.99% |
| **控制系统** | 集成PLC/HMI，实现温度、湿度、转速的精准调控，支持配方存储与数据追溯。 | 控温精度：±2℃；含水率在线监测：红外/卤素传感器
### **二、工艺流程与原理**
#### **1. 预处理阶段**
- **破碎清洗**：PET瓶片经粉碎、浮选、摩擦清洗，去除标签、泥沙等杂质（杂质含量≤0.1%）。
- **预干燥**：初步降低表面水分至0.5%以下（避免结晶阶段结块）。
#### **2. 结晶阶段**
- **加热诱导结晶**：
PET片料在预结晶器中加热至120-140℃，分子链从无定形态向结晶态转变，提高耐热性（熔点提升至220-240℃）。
- **动态搅拌**：
螺旋叶片或桨叶式搅拌器以20-30rpm转速翻动片料，确保受热均匀，防止局部过热粘结。
#### **3. 深度干燥阶段**
- **热风干燥**：
干燥塔内通入露点≤-40℃的热风，片料在160-180℃下持续脱水4-6小时，含水率降至50ppm以下。
- **真空辅助（可选）**：
抽真空至-0.08MPa，降低水沸点，缩短干燥时间30%以上。
#### **4. 均质化与冷却**
- **搅拌混合**：
干燥后片料进入搅拌器，添加抗氧剂（如Irganox 1010）或增粘剂（如SMA），混合均匀。
- **冷却出料**：
通入冷风降温至50℃以下，避免吸湿回潮，储存或直接输送至挤出机。
### **三、设备选型要点**
#### **1. 按产能选择型号**
| **处理量（kg/h）** | **推荐设备规格** |
|-------------------|-------------------------------------------------------------------------------|
| 100-300 | 紧凑型一体机（集成结晶+干燥），功率50-80kW，占地面积≤10㎡ |
| 300-1000 | 分体式系统（独立预结晶器+干燥塔），功率100-200kW，需配置热风循环机组 |
| 1000以上 | 连续式生产线（多级干燥+在线监测），功率200-500kW，搭配自动化上料系统 |
#### **2. 关键配置对比**
| **配置选项** | **经济型** | **高性能型** | **适用场景** |
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| **加热方式** | 电加热 | 导热油加热 | 电加热适合小批量，导热油适合连续生产 |
| **干燥模式** | 热风干燥 | 热风+真空干燥 | 真空干燥效率高，但成本增加30%-50% |
| **控制系统** | 基础PLC+触摸屏 | 工业PC+物联网（远程监控） | **产线需数据追溯与智能调控 |
| **材质** | 304不锈钢 | 316L不锈钢+特氟龙涂层 | 高耐腐需求（如含酸性清洗剂的回料） |
### **四、操作注意事项**
1. **温度精准控制**
- 结晶阶段超过140℃易导致片料粘连，需实时监控并调整加热功率。
- 干燥阶段温度波动≤±2℃，防止PET热氧化（黄变指数ΔYI≤3）。
2. **水分管理**
- 进料前必须预干燥至≤0.5%，否则结晶阶段易结块。
- 每2小时取样检测含水率（推荐Karl Fischer滴定法）。
3. **防污染措施**
- 设备内壁抛光至Ra≤0.4μm，减少物料残留。
- 定期清理过滤网（目数≥100目），防止杂质进入挤出机。
4. **能耗优化**
- 干燥尾气余热回收（预热新鲜空气），节能20%-30%。
- 选择IE4高效电机，降低搅拌与风机电耗。
### **五、常见问题与解决对策**
| **问题** | **原因分析** | **解决方案** |
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| 片料结块 | 结晶温度不均或搅拌速度过低 | 优化搅拌叶片角度，提高转速至25-35rpm |
| 干燥后含水率超标 | 热风露点偏高或干燥时间不足 | 更换分子筛除湿剂，延长干燥时间1-2小时 |
| 回料熔融粘度下降 | PET水解降解（含水率高或温度过高） | 严格控制含水率≤50ppm，干燥温度≤180℃ |
| 设备金属污染 | 不锈钢材质磨损或清洁不彻底 | 每月检查内壁磨损，使用食品级润滑剂 |
### **六、增效**方案**
1. **超声波辅助结晶**
在预结晶阶段施加超声波（20-40kHz），加速分子链排列，结晶时间缩短30%。
2. **微波-热风联合干燥**
微波穿透加热（2.45GHz）结合热风，干燥效率提升50%，能耗降低25%。
3. **智能预测维护**
通过振动传感器+AI算法，预测搅拌轴承磨损，提前更换备件（减少停机时间）。
### **七、推荐系统配置（以500kg/h处理线为例）**
- **预结晶器**：JZJ-500型，304不锈钢，变频搅拌（5.5kW），导热油加热。
- **干燥塔**：GZ-500型，316L材质，真空辅助（11kW旋片泵），露点-45℃。
- **混合系统**：静态混合器+失重式喂料机（精度±0.3%）。
- **总功率**：约150kW，占地面积30㎡，投资成本80-120万元。
### **总结**
PET破碎料回料的结晶干燥搅拌系统需围绕**“除湿、结晶、均质”**三大核心目标设计，选型时重点关注干燥效率、控温精度及防污染能力。建议采用分体式结构（预结晶+独立干燥塔）以灵活适配不同品质的回料，并通过余热回收、智能控制降低长期运营成本。定期维护（如清理滤网、校准传感器）与工艺参数优化（温度/转速匹配）是保障再生PET料达到原生级质量的关键。
