3.3 工艺设备配置
3.3.1 工艺设备配置应按产品方案、设备生产能力及设备的使用效率等进行计算后确定。
3.3.2 工艺设备应根据物料的温度、黏度、挥发性、毒性、化学腐蚀性、溶解性和均一性等因素选型。
3.3.3 不同形状的聚乙烯醇原料可采用不同的水洗设备:絮状原料可采用网式水洗机,以逆流喷淋式水洗;片状原料可采用槽网结合式水洗机,以浸泡喷淋相结合水洗。
在聚醋酸乙烯醇解制造聚乙烯醇的工艺中,一般采用高碱法和低碱法两种不同工艺技术,前者醇解后的聚乙烯醇产品为絮状,一般膨润度较大易洗涤;而后者为片状,膨润度较低,必须加长水洗时间才能达到工艺指标。根据上述不同物料特性,水洗工艺设备可采用长网水洗机和槽网结合式水洗机。
3.3.4 聚乙烯醇原料的溶解设备宜采用偏心搅拌轴、直接蒸汽和夹套蒸汽同时加热的大型釜式溶解机;纺丝原液的过滤设备宜采用板框式压滤机或连续式过滤机金属过滤网过滤;纺丝原液的脱泡设备宜采用常压静置式脱泡设备或减压连续式脱泡设备。
3.3.5 纺丝机宜根据生产规模和具体条件选用立式或卧式机型。
我国自行设计建设的多数维纶生产企业,纺丝机采用了类似腈纶SL601卧式纺丝机,喷丝板由6000孔圆形板改为几万(1.6万~3.0万)孔瓦形喷丝板,实现了纺丝工艺大型化和高效率化。日本可乐丽公司20世纪70年代投入生产的维纶丝束新工艺,仍采用立式纺丝机,喷丝板由6000孔圆形板改为48000孔环形板,纺丝机结构进行了相应调整,使一条生产线纤维总纤度由20万旦提高到135万旦,四个系列年生产能力达17500吨。立式和卧式两种纺丝机综合比较各有其优势,立式纺丝机结构紧凑,占地面积小,循环密闭性好,整形性好,初生纤维质量均匀。卧式纺丝机结构较简单,成本较低,易维护,操作方便,劳动生产率较高。
3.3.6 纤维半成品的干燥、预热、热定型工艺设备宜采用由一对纳尔逊式辊筒和电热元件组成的烘箱式装置或其他烘干装置。
目前国内维纶工厂中均采用由一对纳尔逊式辊筒和电热元件组成的烘箱式装置,纳尔逊式辊筒是以人名Nelson命名的辊筒系统,其特点为一对直径相同,而轴线间互成1°~2°倾角的悬臂辊筒;丝束缠绕在辊筒上不重叠,并沿辊筒轴呈螺旋状逐渐前进。
3.3.7 维纶短纤维的卷曲可根据产品要求选择热水卷曲或热风卷曲的工艺设备。
维纶短纤维的卷缩是维纶特有的后处理工序,在该工序要同时实现纤维的收缩和卷曲,比较复杂,维纶生产一开始是采用热风工艺进行卷缩。20世纪70年代,北京维尼纶厂经多次反复攻关,突破关键工艺技术,成功地用热水卷缩工艺完全替代热风卷缩工艺,在生产工艺连续化,提高劳动生产率方面上了一个新台阶,国内现均采用热水卷缩工艺,能耗物耗与产品质量两方面都得到提高。但热风卷缩仍还有一定价值,特殊产品的生产有可能还需要,不宜完全舍弃。
3.3.8 维纶的醛化、水洗、上油等后处理工序宜采用联合整理机,联合整理机的选型应符合下列规定:
1 生产维纶短纤维宜采用长网式设备,生产维纶长丝束宜采用张紧式设备。
2 联合整理机的设备材质及其配套设备的选择必须符合工艺要求。
3.3.9 维纶短纤维干燥设备宜根据生产规模和具体条件在圆网式干燥机或链板式干燥机两种机型中选用。
3.3.10 长丝后处理干燥设备可选用纳尔逊式辊筒干燥机。
3.3.11 纤维的卷绕、切断设备宜根据生产规模和具体条件及产品方案选用。
3.3.12 维纶短纤维打包设备可根据生产规模和具体条件选用。
3.3.13 通用设备的配置应符合下列规定:
1 通用设备应选取效率高、运行性能稳定、噪声小、故障率低且维修方便的定型产品,传动设备宜采用变频方式调速、调量。
2 空气压缩机、水泵、真空泵、特种泵等连续运转定期检修的设备应选择运行稳定、性能优良的设备,并应设置备用台及配备易损件备品。
3 凝固浴、二浴、湿热浴、酸、碱、醛化浴、回收浴等凡具有腐蚀性液体的贮存、配制、输送、循环、蒸发、加热及高位槽等设备应采取防腐蚀防泄漏措施。
在此条文中提到的通用设备,主要是指空气压缩机、真空泵、风机、离心机、水泵和耐酸泵等常用设备,这些设备运行时间长,是不可缺少的主要设备。这些设备的性能、稳定性、噪声等对稳定生产及环境影响很大,而且这些通用设备的“节能、降耗、减排”潜能也较大。
3.3.14 甲醛液的输送和卸料应采用屏蔽泵。