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一、间苯二酚物料特性

1. 物理化学性质

• 熔点与热稳定性：
  • 熔点 110.7℃，沸点 280℃，高温（＞200℃）下易氧化变色（生成醌类物质），超过 280℃分解；
  • 结晶形态为针状或棱柱状晶体，湿物料（滤饼含水率 15-25%）易结块，干燥过程需避免局部过热。
• 毒性与安全性：
  • 有毒（LD??大鼠经口 300mg/kg），粉尘刺激呼吸道和皮肤，属危险化学品（GB 12268-2012，UN 2876）；
  • 粉尘爆炸下限约 32g/m3（需严格控制粉尘浓度），空气中允许浓度≤10mg/m3（PC-TWA）。
• 溶解性与吸湿性：
  • 微溶于冷水（8.3g/100mL, 25℃），易溶于热水、乙醇和乙醚，吸湿性较弱，但干燥后成品需密封防潮（避免吸湿结块）。

2. 干燥难点

• 热敏性控制：干燥温度需严格低于 180℃，避免氧化变色或分解；
• 粉尘安全与毒性防护：需全密闭操作，防止粉尘泄漏和爆炸风险；
• 结块与分散问题：湿物料易形成晶簇，需高效粉碎以确保干燥均匀性。

二、旋转闪蒸干燥 键技术设计

1. 材质选型与结构设计

• 接触物料部分材质：
  • 主体选用 316L 不锈钢（耐有机酸和弱碱性环境，表面抛光 Ra≤0.6μm，减少物料黏附）；
  • 高速运动部件（粉碎盘、刀片）采用 哈氏合金 C-22（耐磨 + 抗高温氧化，适用于 200℃以下腐蚀性环境）；
  • 密封件选用 聚四氟乙烯（PTFE） 或全氟醚橡胶（FFKM），耐有机溶剂和高温。
• 密封与安全设计：
  • 采用 负压密闭系统（-500 至 - 300Pa），配备 氮气吹扫置换装置（开机前置换 30 分钟，氧含量≤8%）；
  • 设备内壁及管道设置 防静电涂层（表面电阻≤10?Ω），顶部安装防爆爆破片（泄压压力 0.15MPa），电机选用防爆型（Ex d IIB T4）。

2. 工艺参数优化

• 温度控制：
  • 入口温度：150-170℃（避免超过 180℃，采用导热油或蒸汽间接加热，温度波动 ±1℃）；
  • 出口温度：60-70℃（确保成品含水率≤0.5%，同时低于间苯二酚熔点，防止晶体软化黏连）。
• 粉碎与分级系统：
  • 粉碎盘转速 1000-1800rpm，配备可调节角度的耐磨刀片（前倾 30° 设计，增强剪切力），破碎粒径≤2mm 的湿物料团；
  • 分级环采用 变频调速 + 气动调节（直径 150-300mm），目标成品粒径 50-200μm（过细易产生粉尘，过粗影响纯度）。
• 气固流动：
  • 热空气以 18-25m/s 切线速度进入干燥室，形成螺旋上升气流，物料停留时间 2-4 秒（避免过长时间高温暴露）；
  • 进料采用 双螺旋喂料机 + 打散机 组合，确保湿物料均匀分散后进入干燥室。

3. 毒性防护与尾气处理

• 全流程密闭与负压操作：
  • 进料口、出料口采用 星型卸料阀 + 气锁装置，防止外界空气进入；
  • 操作人员配备 粉尘检测报警仪（实时监测环境粉尘浓度，超标自动停机）。
• 尾气处理系统：
  • 一级旋风分离器（回收≥85% 粗粉）→ 二级防静电袋式除尘器（滤材为 Nomex® 针刺毡，过滤效率≥99.9%）→ 活性炭吸附箱（处理尾气中挥发的微量间苯二酚和有机废气）；
  • 最终排放废气需符合《大气污染物综合排放标准》（GB 16297），粉尘浓度≤10mg/m3，非甲烷总烃≤10mg/m3。

4. 智能化控制与安全监测

• PLC+SCADA 系统：
  • 实时监控温度、压力、氧含量（配置在线氧分析仪，氧浓度＞10% 报警并启动氮气补充）、进料量；
  • 集成 近红外光谱仪 在线检测成品纯度和含水率，自动调节进料速度和热风温度。
• 安全联锁保护：
  • 轴承温度＞75℃、振动值＞6mm/s 时自动停机；
  • 除尘器压差＞1500Pa 时触发脉冲反吹（反吹气体为干燥氮气，防止湿气引入）。

三、典型工艺流程

1. 进料预处理：
   • 间苯二酚湿滤饼（含水率 20-25%）经 卧式螺带混合机 预打散（加入 1-3% 的无水硫酸钠作为抗结剂，改善流动性）；
   • 通过 变频螺杆泵 或螺旋输送机均匀输送至干燥机底部进料口。
2. 干燥主机运行：
   • 湿物料在粉碎盘作用下破碎至 50-100μm，与 150℃热空气充分接触，表面水分快速蒸发（占总水分的 80% 以上）；
   • 未达标的粗颗粒（＞200μm）受离心力作用回落至粉碎区，合格细颗粒（50-200μm）随气流进入分级系统。
3. 后处理系统：
   • 成品经旋风分离器和袋式除尘器收集后，通过 水冷式螺旋输送机 降温至≤40℃（避免晶体吸潮）；
   • 包装采用 铝箔袋真空包装 或 充氮密封钢桶，储存于阴凉干燥处（温度≤25℃，湿度≤40% RH）。

四、操作与维护要点

1. 热敏性保护：
   • 开机时先启动引风机和粉碎电机，再缓慢升温（升温速率≤10℃/min），停机前提前 30 分钟停止进料，用低温氮气吹扫至设备冷却（＜60℃）；
   • 定期清理分级环和粉碎盘上的黏附物料（每班结束后用干燥压缩空气吹扫，每周拆卸清洗一次）。
2. 毒性与防爆管理：
   • 操作人员需穿戴防化服和 N95 级防尘口罩，设备检修前需进行氮气置换（氧含量＜18% 方可进入）；
   • 每月检测设备接地电阻（≤4Ω），每季度校验防爆泄压装置（爆破片更换周期 1 年）。
3. 能耗优化：
   • 采用 余热回收装置（利用尾气热量预热新风，节能率≥15%），配备变频器调节风机转速（根据处理量动态调整）。

旋转闪蒸干燥机现场实拍图：