聚酯PET結晶干燥機

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聚酯PET結晶干燥機是PET原料加工前處理的關鍵設備，主要用于提升PET的結晶度并降低含水率，以滿足后續擠出、吹塑等加工工藝的要求。以下從設備功能、組成原理、選型要點等方面進行詳細說明：

### **一、設備功能**

#### 1. **結晶功能**

- **目的**：提高PET的結晶度，改善熱穩定性和力學性能，避免加工時因熱變形導致制品缺陷（如瓶坯變形、薄膜尺寸不穩定）。

- **工藝參數**：

 - 結晶溫度：通常為150 - 220℃（根據PET牌號不同，如瓶級PET一般在170 - 200℃）。

 - 結晶時間：4 - 8小時（需確保顆粒內部充分結晶，避免“表面結晶、內部無定形”）。

- **核心作用**：結晶后PET的熱變形溫度從65℃左右提升至200℃以上，滿足高溫加工需求。

#### 2. **干燥功能**

- **目的**：去除PET顆粒中的水分（PET含水率需低于0.005%，即50ppm），防止加工時發生水解反應（導致分子量下降、制品強度降低）。

- **工藝參數**：

 - 干燥溫度：160 - 180℃（高于結晶溫度時需控制時間，避免過度結晶）。

 - 干燥空氣露點：-40℃至-60℃（超低露點確保水分充分脫除）。

 - 干燥時間：4 - 6小時（與結晶過程聯動，常采用“結晶+干燥”一體化流程）。

### **二、設備組成及原理**

#### 1. **原料預處理系統**

- **料倉**：不銹鋼材質，帶料位傳感器，防止原料堆積結塊，部分設備配備氮氣吹掃口，避免PET氧化。

- **預結晶器（可選）**：對于含水率高或結晶困難的PET，先通過預結晶器在較低溫度（140 - 160℃）初步結晶，減少后續主結晶負荷。

#### 2. **結晶段**

- **加熱方式**：

 - **熱風循環**：電加熱或導熱油加熱，通過風機驅動熱空氣穿透料層，確保溫度均勻性（溫差≤±3℃）。

 - **紅外加熱（**設備）**：利用紅外輻射直接加熱顆粒表面，提升結晶效率，縮短處理時間。

- **溫度控制**：PLC配合PID溫控器，多點溫度傳感器（料層上、中、下部位）實時監測，避免局部過熱導致PET黃變。

- **防結塊設計**：料斗內部設置攪拌槳或振動裝置，防止高溫下PET顆粒粘連結塊。

#### 3. **除濕干燥段**

- **除濕核心組件**：

 - **雙塔吸附式除濕機**：采用分子篩或硅膠作為吸附劑，雙塔交替再生（加熱脫附水分），提供露點-40℃以下的干燥空氣，再生溫度180 - 200℃。

 - **轉輪除濕機（部分場景）**：適用于大流量需求，轉輪材質為硅膠或分子篩，露點可達-60℃，但需定期更換轉輪。

- **干燥循環系統**：干燥風機驅動空氣經加熱器升溫后進入料斗，穿透料層帶走水分，經除濕機降溫除濕后循環使用，形成閉環系統。

#### 4. **輸送與緩存系統**

- **真空上料機**：采用不銹鋼管道，管道外壁保溫，防止干燥后的PET顆粒遇冷吸濕。

- **緩沖料斗**：帶保溫層和干燥空氣微正壓保護（通入露點-40℃以下的空氣），避免顆粒與外界濕空氣接觸。

#### 5. **控制系統**

- **智能化控制**：PLC+觸摸屏，可設定結晶溫度曲線、干燥時間、風量等參數，實時顯示露點、溫度、料位等數據。

- ****保護**：超溫報警、斷料保護、除濕機故障聯鎖停機，部分設備配備氧氣含量監測（防止氮氣環境下缺氧）。

### **三、選型關鍵因素**

#### 1. **產能匹配**

- 根據小時產量選擇設備處理量（如100kg/h、500kg/h），需考慮結晶干燥時間（4 - 8小時），計算料斗容積（例如500kg/h產能，按6小時處理，料斗容量≥3000kg）。

#### 2. **干燥效果要求**

- **含水率**：必須達到0.005%以下，**應用（如光學薄膜）需≤0.003%，需確認除濕機露點能否穩定在-60℃。

- **溫度均勻性**：結晶段料層溫差≤±3℃，避免局部結晶不充分或過熱降解。

#### 3. **能耗優化**

- **加熱效率**：導熱油加熱比電加熱節能（尤其大產能場景），部分設備配備余熱回收系統（利用干燥排氣預熱新風）。

- **除濕機能耗**：雙塔吸附式除濕機再生功耗較高，可選擇變頻風機或智能再生控制（根據露點自動調整再生周期）。

#### 4. **特殊功能需求**

- **氮氣保護**：針對易氧化的PET（如添加色母粒），設備需具備全密閉氮氣循環系統，氧氣含量≤0.5%。

- **在線露點監測**：配置高精度露點儀（如冷鏡式露點儀），實時監控干燥空氣濕度，避免儀表誤差導致含水率超標。

#### 5. **材質與維護**

- **接觸材質**：料斗、管道采用304或316L不銹鋼，防止鐵銹污染PET顆粒。

- **易損件更換**：除濕機吸附劑、加熱元件（電加熱管、導熱油爐）需定期檢查更換，設備設計應便于拆卸維護。

### **四、PET與PLA結晶干燥設備的差異對比**

| **項目**       | **PET結晶干燥機**                          | **PLA結晶干燥機**                          |

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| **結晶溫度**   | 150 - 220℃（高溫段）                      | 100 - 120℃（中溫段）                      |

| **干燥溫度**   | 160 - 180℃                                | 45 - 55℃                                  |

| **含水率要求** | ≤0.005%（50ppm）                          | ≤0.025%（250ppm）                         |

| **除濕露點**   | -40℃至-60℃                                | -40℃左右                                  |

| **防氧化需求** | 常需氮氣保護                              | 一般無需                                  |

| **加熱方式**   | 電加熱/導熱油加熱（高溫）                 | 電加熱/蒸汽加熱（中溫）                   |

### **五、典型應用場景**

- **瓶級PET**：用于礦泉水瓶、飲料瓶生產，干燥后含水率需≤0.003%，避免吹瓶時出現氣泡。

- **纖維級PET**：滌綸纖維加工前干燥，確保紡絲過程中熔體均勻性，減少斷頭。

- **薄膜級PET**：雙向拉伸PET薄膜（BOPET），結晶度需控制在35% - 40%，干燥后含水率≤0.002%。

通過合理選型和精準控制，PET結晶干燥機可確保原料性能穩定，為后續加工提供上等基礎，同時降低能耗和維護成本。