聚合物干燥方法常分为直接式干燥和间接式干燥。在聚合物干燥过程中,在一台干燥装置中结合使用直接式干燥器和间接式干燥器,或者将直接式干燥器和间接式干燥器进行组合使用.
直接式干燥
通过热气流与产品直接接触而传递热量,气体提供显热用于蒸发物料中的湿分。又称绝热干燥或对流干燥。传热介质可以是空气、惰性气体、过热蒸汽或燃烧生成气体。惰性气体可以避免爆炸及火灾发生,防止聚合物在加入稳定剂前发生氧化;过热蒸汽用于聚合物干燥时,蒸发的溶剂必须挥回收,是理想的传热戒指及湿分载体;为避免产品污染,燃烧生成气体很少用于聚合物干燥。
常用的直接式干燥有流化床、气流、喷雾、隧道、喷动床等。直接式干燥器的缺点是消耗的气体量相当的大,需要配备相应的辅助设备(如加热器、风机和除尘设备等),且热效率间接式干燥低。
一种使用新鲜空气进行干燥的固定床干燥器(开循环系统),又称料斗式干燥器。加热后的空气通常从颗粒床层的底部进入,再与床层传热的同时将湿分带走。空气入口温度保持在比物料极限温度高大约20℃。固定床干燥器的优点是造价低、易操作清洗,可以直接与成型的加工设备连接,热效率为30%~80%;其缺点是受干燥介质露点的制约,即受当时气候条件的影响;干燥湿性树脂的效率只有20%~30%,而且可能发生产品及环境污染,尾气排放温度较高(40~60℃),常用于非吸湿性树脂的干燥。
间接式干燥
首先将干燥介质(一般为空气)在干燥设备箱中进行预处理,去掉一部分湿分,使其露点下降;然后干燥的空气经换热器加热后穿过料层。一般使用硅胶或分子筛作为干燥剂,若空气流的湿含量大,用硅胶可除去大量的水分;分子筛用于进气湿含量低的情况。 带有干燥剂(吸附剂)箱的半开循环式干燥器系统中带有干燥剂再生装置。小部分气流被加热至约200℃后,穿过干燥室床层将干燥剂的湿分移去,使这部分干燥剂再生。干燥剂箱按一定顺序进行轮换。工业上使用“旋转木马”料斗式干燥器,预热后的新鲜空气在某一时刻对某一干燥剂箱进行除湿。此种装置中可以更换干燥剂箱,在干燥系统的外部进行干燥剂再生,不影响干燥过程的进行。间接式干燥将传热介质与被干燥物料隔开,通过表面传热、辐射等方式向物料传递热量。传热介质(又称流体)是可冷凝的蒸气(水蒸气、高沸点有机溶剂)或液态流体(如热水、乙二醇溶液)。 间接式干燥器一般用于小规模或中等规模生产,干燥的产品堆积密度比直接式干燥器高。间接式干燥器通常包括滚筒、空心盘式、桨叶搅拌式和回转真空(双锥式)干燥器等,在间接式干燥器中通入气体可作为蒸发湿分的携带载体,有时携带气体也参与传热或传质过程。