擠壓造粒抽吸系統密閉運行可行性研究

柏旭剛

（延安能源化工有限責任公司，陜西 延安 727500）

擠壓造粒抽吸系統密閉運行可行性研究

柏旭剛

（延安能源化工有限責任公司，陜西 延安 727500）

介紹了粉塵對擠壓造粒機運行的影響，分析粉塵在生產中的危害，通過現場改造，實現粉塵的密閉處理，實現擠壓造粒中粉塵的“0”污染。

擠壓造粒；粉塵產生及危害；抽吸系統

1 裝置簡介

延煉聚丙烯裝置建于2004年，由SEI總承包設計安裝，裝置年加工能力10萬噸/年，擠壓造粒機使用日本制鋼的CMP251型。

2 存在的問題

運行中常出現主電機電流、功率波動，擠壓機添加劑計量系統波動（如圖1、2所示），嚴重影響設備的安全平穩運行及聚丙烯產品質量。

圖1

圖2

3 分析問題

（1）聚丙烯粉料是經過聚合反應而產生的，反應為緩慢反應，其熔指的波動在短時間內是均衡的，所以聚丙烯粉料在加工中不會產生設備功率的頻繁波動。（2）聚丙烯粉料是由旋轉閥旋轉下料，由離心式主計量稱計量，再經過粉料與添加劑連續混合器攪拌均勻連續下料，連續混合器其作用為攪拌、混合及緩沖。主計量稱連續計量，其計量值基本不變。（3）添加劑計量是失重式，受抽吸系統的影響很大，添加劑計量系統波動如圖2所示。

3.1 抽吸系統

為了保障聚丙烯粉料平穩下料和防止粉塵外漏，在接觸聚丙烯粉料的設備、容器增加了排氣系統，即抽吸系統，擠壓產生的粉塵及主要流程如圖3所示。設備氮封如圖4所示。

3.2 抽吸系統的作用

抽吸系統的作用是將所有產生的粉塵收集排放，如圖5所示。

圖3

圖4

（1）如果入口閥開度較小，排放管產生的粉塵較少，隨著裝置的運行，將會導致粉塵在抽吸管道中的堆積，管道中將產生微正壓，失重計量稱計量波動大且管道連接大氣端會向外噴粉塵。（2）如果入口閥開度較大，排放管將產生的粉塵較多，增加抽吸排放量且空氣易進入抽吸系統，影響抗氧劑的使用效果。（3）抽吸系統微負壓添加劑計量系統、主電機系統運行如圖6、7。

圖5

圖6

圖7

3.3 聚丙烯粉塵的危害

聚丙烯和擠壓添加劑的粉塵，其粒徑小于10μm，生產中的粉塵通過呼吸道進入肺部，會引起塵肺病。而且，懸浮于空氣中的粉塵可能引起粉塵爆炸。解決粉塵危害的最佳途徑是生產過程密閉化、自動化。

圖8

4 現場改造分析

消除粉塵的最佳途徑就是生產系統密閉化，如圖8。因粉塵收集器排放口于粉料主供料系統管線不在軸線，排放時易產生架橋，所以增加螺懸輸送器T801C。粉塵收集器F804帶有聲訊報警，增加粉塵收集器F804高料位連鎖，當料位高LSH813報警，螺旋輸送器T801C啟動，5秒后粉塵收集器排放旋閥RF803啟動，60秒粉塵收集器料F804位高報警，LSH813報警解除，120秒后粉塵收集器排放旋閥RF803停止，10秒后螺旋輸送器T801C停止，如果以上動作3秒后未執行，則引發聲訊報警，提示班組人員檢查。所有設備均可手動控制停啟（圖9）。

圖9

5 經濟性分析

5.1 改造投資

（1）國產的螺旋輸送器費用為8萬元。（2）電儀程序制作、電纜及現場施工費用共計約1.5萬元。（3）現場基建施工約2000元。（4）管線閥門共計約5000元。總投資80000+15000+1000+5000=101000元。

5.2 粉塵收集節省費用

（1）粉塵排放1天2小袋，每袋約15kg，每周對抽吸管線疏通一次，排放粉塵約4袋。聚丙烯粉塵銷售價格約6000元/噸，聚丙烯成品價格約9000元/噸。（2）粉塵收集小袋，小袋子25kg/個，價格2.5元/個。

5.3 投資成本收回

（1）回收粉塵的價格：（9000-6000）×（2×7+4）×15/1000≈810元/周。（2）成本回收周期：101000/810≈125周≈2.5年。

6 結語

通過對擠壓造粒抽吸系統改造，實現生產過程密閉化、自動化，杜絕粉塵爆炸，避免班組人員接觸粉塵，防范職業危害的產生。

[1]趙衡陽.氣體和氣體和粉塵爆炸原理[M]．北京理工大學出版社，2001，23（3）：26~28．

[2]聚丙烯操作規程.延安煉油廠聚丙烯車間.2014.

U467.13

A

1671-0711（2017）07（上）-0062-02