預結晶干燥設備的工作流程是怎樣的？

PET改性料預結晶干燥設備的工作流程通常分為 **上料、預結晶、冷卻、干燥、卸料** 五大核心環節，各步驟通過PLC控制系統聯動，實現自動化連續生產。以下是具體流程解析：

 ### **一、上料階段** 

#### 1. **原料準備** - 待處理的PET改性料（如玻纖增強、阻燃等）通過人工或自動上料系統（如真空上料機、螺旋輸送機）輸送至設備的 **原料儲罐**。 - 原料需提前過篩，去除粒徑異常顆粒和雜質（如金屬碎屑、粉塵），避免堵塞設備管路。

 #### 2. **初始參數設定** - 操作人員通過設備觸控屏輸入原料類型（如玻纖含量30%的PET）、目標含水率（如≤0.005%）和結晶度（如35%），系統自動匹配預設工藝參數（溫度、風速、停留時間等）。 

 ### **二、預結晶階段** #### 1. **熱風循環加熱** - 原料從儲罐底部進入 **預結晶塔**（通常為立式流化床結構），由下而上的 **熱風**（溫度140~180℃，露點≤-40℃）使顆粒呈懸浮狀態，充分接觸熱氣流。 - **加熱方式**： - 電加熱：適合小規格設備，控溫精度高（±1℃）。 - 導熱油加熱：用于大型設備，熱量穩定且節能。 - 蒸汽加熱：依賴工廠蒸汽管網，成本較低但溫度上限有限（≤180℃）。

 #### 2. **結晶過程控制** - PET顆粒在熱風作用下升溫至 **玻璃化轉變溫度（約70℃）** 以上，分子鏈段開始運動，逐步形成結晶核。 - 改性料中的填料（如玻纖、成核劑）加速結晶速率，使結晶度在 **1~4小時** 內從接近無定形（結晶度＜5%）提升至30%~40%。 - **關鍵參數監控**： - 塔內溫度分布（各層熱電偶實時檢測，溫差≤3℃）。 - 熱風風速（5~10 m/s），確保顆粒懸浮狀態均勻，避免局部堆積過熱。

 ### **三、冷卻階段** #### 1. **結晶后降溫** - 預結晶后的顆粒從預結晶塔底部排出，進入 **冷卻通道**，通過 **常溫空氣或冷水夾套** 快速降溫至50℃以下。 - **目的**： - 防止高溫顆粒直接進入干燥單元導致局部過熱（干燥溫度通常比預結晶溫度高10~20℃）。 - 固定已形成的結晶結構，避免后續處理中結晶度回落。 

 #### 2. **粉塵分離** - 冷卻過程中產生的碎屑和揮發物通過 **旋風分離器** 或 **布袋過濾器** 去除，潔凈顆粒進入干燥單元。 

 ### **四、干燥階段** #### 1. **低露點熱風干燥** - 冷卻后的顆粒進入 **干燥塔**（多層立式結構，顆粒自上而下移動），與 **逆流而上的低露點熱風**（溫度160~200℃，露點≤-60℃）充分接觸。 - **干燥原理**： - 熱風攜帶的熱量使顆粒內部水分擴散至表面并蒸發。 - 低露點環境降低氣相濕度，提升水分蒸發驅動力，干燥效率比普通熱風高2~3倍。

 #### 2. **分段式干燥工藝** - **升溫段**（上層）：快速蒸發表面水分，溫度設定為160~180℃，停留時間1~2小時。 - **恒溫段**（中層）：深入干燥內部水分，溫度升至180~200℃，停留時間2~4小時（針對高填充改性料可延長至6小時）。 - **平衡段**（下層）：溫度略降（150~170℃），使顆粒含水率均勻化，避免過度干燥導致能耗浪費。 #### 3. **真空輔助干燥（可選）** - **設備配備 **真空系統**，在干燥后期降低塔內壓力（0.05~0.09 MPa），進一步降低水分沸點，適合再生PET等高含水率原料，干燥時間可縮短30%。 

 ### **五、卸料與檢測階段** 

#### 1. **合格原料卸料** - 干燥后的顆粒通過 **旋轉閥** 連續排出，經 **振動篩** 去除可能團聚的顆粒，進入下游加工設備（如擠出機、注塑機）。 - **自動切換料倉**：支持多料倉輪換卸料，確保生產線連續運行。 

 #### 2. **在線檢測與反饋** - **實時監測**： - 近紅外水分儀：在線檢測出料含水率，精度±0.001%。 - 結晶度測試儀：通過DSC（差示掃描量熱法）實時反饋結晶度數據。 - **工藝調整**：若檢測值偏離設定范圍，系統自動調節熱風溫度、風量或延長停留時間，直至達標。

 ### **六、典型工作流程圖** ```mermaid graph LR A[原料儲罐] --> B[預結晶塔] B --> C[冷卻通道] C --> D[干燥塔] D --> E[振動篩] E --> F[下游加工] B --> G[熱風循環系統] D --> H[除濕干燥系統] G --> I[加熱裝置] H --> J[分子篩除濕] ```

 ### **七、工藝優化要點** 1. **避免過度結晶**：結晶度超過45%可能導致顆粒脆性增加，需根據下游工藝（如注塑需較高流動性，結晶度宜控制在30%~35%）調整。 

 2. **防止氧化降解**：對于敏感改性料（如含胺類阻燃劑），可通入 **氮氣保護**，將干燥單元氧含量控制在1%以下。

 3. **余熱回收利用**：干燥廢氣中的熱量通過 **板式換熱器** 回收，用于預熱新風，降低能耗約20%~30%。 通過以上流程，預結晶干燥設備實現了PET改性料從“高濕低結晶”到“低濕高結晶”的轉變，為后續加工提供了穩定可靠的原料，是提升PET制品質量的關鍵工序。