PTFE悬浮树脂的干燥技术

0 前言
聚四氟乙烯( PTFE) 作为氟塑料最为重要的成员之一，其应用范围在社会发展的各个领域延伸，不断体现出其优异的性能与良好的使用价值。根据使用形式的不同，聚四氟乙烯主要分为悬浮树脂、分散树脂和分散乳液。目前，在聚四氟乙烯树脂的使用量中悬浮树脂品种占比最大，全球年产量超过 10 万 t。PTFE 悬浮树脂的生产工艺主要包括聚合、洗涤、干燥等工序，PTFE 产品的存储及使用要求规定 PTFE悬浮树脂产品的含水量 ≤0．04% ( 质 量 分 数，下同) 。根据 PTFE 悬浮树脂的性质及成型加工要求，其干燥方主要有振动干燥、喷雾干燥、流化床干燥、辐照干燥、真空干燥和气流干燥等。干燥形式的多样化对产品质量的提高起着重要的推动作用，而 PTFE 产品质量的提高、应用领域的不断扩展也推动着干燥设备向着更加功能化、精细化和智能化的方向发展。对 PTFE 悬浮树脂的几种干燥形式进行了介绍，简要叙述其干燥原理及其影响因素，为PTFE 悬浮树脂的干燥选型提供理论上的参考，为PTFE 系统研究进行一定的补充。

1 流化床干燥
流化床干燥( 沸腾干燥) 是一种运用流态化技术对颗粒状固体物料进行干燥的方法。热气流携带着固体颗粒在设备中上下翻涌，气流不断撞击固体颗粒，在不断带走颗粒表面水分的同时，也使得颗粒内部的水分不断向外部渗透挥发，加之颗粒间的碰撞，进一步加大了颗粒的干燥速率。在流化设备中，由于加热气流经分布器均匀分散后进入固体颗粒的流化床层，这在很大程度上增加了热气流与颗粒的接触面积，使得传热系数大大提高。在整个流化过程中，气流与固体颗粒同时进行着热量传递与质量传递。经过计算流化床中 PTFE 颗粒在气流中所形成的流化层高度，将含水量达到要求的固体颗粒产品与气流分离。

由于流化床的特殊性，无法将含水量很大的PTFE 物料置于流化设备内进行干燥。如果将具有一定粒径的 PTFE 的含水量降低至 10% 左右后，再通过加热后的干燥空气进行干燥，能够明显地降低物料的含水量。PTFE 流化床干燥流程如图 1 所示。

图1 PTFE流化床干燥流程图

相对来说，PTFE 物料经过流化床干燥能够有效地降低物料的含水量，而且流化设备结构简单，维修方便，但是流化床干燥技术对于 PTFE 的工业化生产有诸多限制。
如: 1) 流化床干燥的处理量有限，在一定的气流压力下对应一定高度的流化床层，如果不断提高气流压力，不仅会增加设备的造价，而且可能造成流化床层的返混;
2) 流化床干燥技术耗能较大，且大量的热气流未经充分利用即排空。随着干燥技术的不断发展，流化床干燥设备一般与其他设备进行联用，也出现了如流化床超微气流粉碎技术、循环流化床干燥技术等更先进的流化床应用技术。