预结晶干燥设备的工作流程是怎样的？

PET改性料预结晶干燥设备的工作流程通常分为 **上料、预结晶、冷却、干燥、卸料** 五大核心环节，各步骤通过PLC控制系统联动，实现自动化连续生产。以下是具体流程解析：

 ### **一、上料阶段** 

#### 1. **原料准备** - 待处理的PET改性料（如玻纤增强、阻燃等）通过人工或自动上料系统（如真空上料机、螺旋输送机）输送至设备的 **原料储罐**。 - 原料需提前过筛，去除粒径异常颗粒和杂质（如金属碎屑、粉尘），避免堵塞设备管路。

 #### 2. **初始参数设定** - 操作人员通过设备触控屏输入原料类型（如玻纤含量30%的PET）、目标含水率（如≤0.005%）和结晶度（如35%），系统自动匹配预设工艺参数（温度、风速、停留时间等）。 

 ### **二、预结晶阶段** #### 1. **热风循环加热** - 原料从储罐底部进入 **预结晶塔**（通常为立式流化床结构），由下而上的 **热风**（温度140~180℃，露点≤-40℃）使颗粒呈悬浮状态，充分接触热气流。 - **加热方式**： - 电加热：适合小规格设备，控温精度高（±1℃）。 - 导热油加热：用于大型设备，热量稳定且节能。 - 蒸汽加热：依赖工厂蒸汽管网，成本较低但温度上限有限（≤180℃）。

 #### 2. **结晶过程控制** - PET颗粒在热风作用下升温至 **玻璃化转变温度（约70℃）** 以上，分子链段开始运动，逐步形成结晶核。 - 改性料中的填料（如玻纤、成核剂）加速结晶速率，使结晶度在 **1~4小时** 内从接近无定形（结晶度＜5%）提升至30%~40%。 - **关键参数监控**： - 塔内温度分布（各层热电偶实时检测，温差≤3℃）。 - 热风风速（5~10 m/s），确保颗粒悬浮状态均匀，避免局部堆积过热。

 ### **三、冷却阶段** #### 1. **结晶后降温** - 预结晶后的颗粒从预结晶塔底部排出，进入 **冷却通道**，通过 **常温空气或冷水夹套** 快速降温至50℃以下。 - **目的**： - 防止高温颗粒直接进入干燥单元导致局部过热（干燥温度通常比预结晶温度高10~20℃）。 - 固定已形成的结晶结构，避免后续处理中结晶度回落。 

 #### 2. **粉尘分离** - 冷却过程中产生的碎屑和挥发物通过 **旋风分离器** 或 **布袋过滤器** 去除，洁净颗粒进入干燥单元。 

 ### **四、干燥阶段** #### 1. **低露点热风干燥** - 冷却后的颗粒进入 **干燥塔**（多层立式结构，颗粒自上而下移动），与 **逆流而上的低露点热风**（温度160~200℃，露点≤-60℃）充分接触。 - **干燥原理**： - 热风携带的热量使颗粒内部水分扩散至表面并蒸发。 - 低露点环境降低气相湿度，提升水分蒸发驱动力，干燥效率比普通热风高2~3倍。

 #### 2. **分段式干燥工艺** - **升温段**（上层）：快速蒸发表面水分，温度设定为160~180℃，停留时间1~2小时。 - **恒温段**（中层）：深入干燥内部水分，温度升至180~200℃，停留时间2~4小时（针对高填充改性料可延长至6小时）。 - **平衡段**（下层）：温度略降（150~170℃），使颗粒含水率均匀化，避免过度干燥导致能耗浪费。 #### 3. **真空辅助干燥（可选）** - **设备配备 **真空系统**，在干燥后期降低塔内压力（0.05~0.09 MPa），进一步降低水分沸点，适合再生PET等高含水率原料，干燥时间可缩短30%。 

 ### **五、卸料与检测阶段** 

#### 1. **合格原料卸料** - 干燥后的颗粒通过 **旋转阀** 连续排出，经 **振动筛** 去除可能团聚的颗粒，进入下游加工设备（如挤出机、注塑机）。 - **自动切换料仓**：支持多料仓轮换卸料，确保生产线连续运行。 

 #### 2. **在线检测与反馈** - **实时监测**： - 近红外水分仪：在线检测出料含水率，精度±0.001%。 - 结晶度测试仪：通过DSC（差示扫描量热法）实时反馈结晶度数据。 - **工艺调整**：若检测值偏离设定范围，系统自动调节热风温度、风量或延长停留时间，直至达标。

 ### **六、典型工作流程图** ```mermaid graph LR A[原料储罐] --> B[预结晶塔] B --> C[冷却通道] C --> D[干燥塔] D --> E[振动筛] E --> F[下游加工] B --> G[热风循环系统] D --> H[除湿干燥系统] G --> I[加热装置] H --> J[分子筛除湿] ```

 ### **七、工艺优化要点** 1. **避免过度结晶**：结晶度超过45%可能导致颗粒脆性增加，需根据下游工艺（如注塑需较高流动性，结晶度宜控制在30%~35%）调整。 

 2. **防止氧化降解**：对于敏感改性料（如含胺类阻燃剂），可通入 **氮气保护**，将干燥单元氧含量控制在1%以下。

 3. **余热回收利用**：干燥废气中的热量通过 **板式换热器** 回收，用于预热新风，降低能耗约20%~30%。 通过以上流程，预结晶干燥设备实现了PET改性料从“高湿低结晶”到“低湿高结晶”的转变，为后续加工提供了稳定可靠的原料，是提升PET制品质量的关键工序。