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【远程教育论文】关于粘胶连续脱泡的温降机理分析(论文资料)

星级: ★★★★★ 期刊: 《江苏纺织》作者:罗红玉浏览量:1566 论文级别:优质本章主题:粘胶和脱泡原创论文: 5156论文网时间:2008年1月27日审核稿件编辑:Matt本文版权归属:www.5156chinese.cn 分享次数:4777 评论次数: 7125

导读:现在请大家一起欣赏本篇文章粘胶和脱泡专业方面的毕业论文范文,为广大学生们写作毕业论文是提供参考帮助。

粘胶脱泡是粘胶纤维生产过程中比较次要的环节,是纯物理过程.但它又是必不可少的过程,粘胶脱泡不好,会影响其后的过滤,更会影响纺丝.所以我们又必须重视它.本文将阐述连续脱泡的机理、主要热工参数的选则、计算和分析.

1有关资料中的叙述

粘胶中含有多少气体虽有一些测量方法,但都很难准确测得,另外,各厂家的粘胶也不尽相同.因此,粘胶中究尽含有多少气体,脱泡后又允许有多少气体,各种说法如下:

(1)脱泡前,在1OOOkg粘胶中约含70L的空气,而另有说法是6L~24L;

(2)粘胶中游离的CS2在常温常压下基本呈液态,但在真空下将呈气态,部分在脱泡中脱出,其重量约为粘胶重量的0。05%~0。2

粘胶连续脱泡的温降机理分析
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%;

(3)当静止脱泡时,真空度达740mmHg(绝对压力2666Pa),脱泡时间在28h.30h,粘胶中最终含气体约5ml/m3;

(4)当连续脱泡时,粘胶中最终含气体为1。5mL/m3~2mL/m3;还有的认为达到lOmUm3以下即可;

(5)如果每1OOOkg粘胶中,由于脱泡而蒸发掉水分约Skg~ 20kg,可使粘胶中空气全部带出;

(6)有的为便于实际控制和操作,更具体地指出粘胶在脱泡前后其温降达4℃以上时就可以认为粘胶中的气体己被排除而达到要求.

上述只是从历年国内外交流以及部分资料中整理得出,各条中的说法是否互相稳合、是否存在偏差,本文仅就个人看法做一些论述.

2粘胶连续脱泡机理

粘胶中83%左右是水,粘胶中的气体就是混在这种胶液之中.要使气体(气泡)静态上浮排出粘胶之外很困难,也很慢;而用粘胶中的水分在真空下沸腾的原理则容易得多.具体地说:粘胶中的水分首先在粘胶中含有微量小气泡之处沸腾,因为粘胶是不可压缩的液体,而微量小气泡则是可压缩气体,水分首先会在这种地方变成水蒸汽.可以说,粘胶中每一个微量小气泡基本上都会被水蒸汽迅速膨胀成大汽泡,最终冲破粘胶膜,随水蒸汽和其它气体一起被排出.这种在真空下沸腾脱泡就是连续脱泡的基本机理.因而,连续脱泡装置就必须具备以下两点:

(1)真空泵的真空度(绝对压力)所对应的水沸点温度,要比连续脱泡出口粘胶温度低一些,以保证粘胶中水分的沸腾;

(2)为便于粘胶沸腾并加大沸腾面积,粘胶在进入连续脱泡罐时要呈薄膜状,人口缝隙可以在1mm - 2mm;也可用一些填料装置,使粘胶加大流动表面,促进脱泡.

3脱泡罐内粘胶温降计算

以每小时1OOOkg粘胶进入脱泡罐为基础计算,根据前面提到约从粘胶中蒸发掉5kg -20kg水分,现暂定为5kg,脱泡排出的气体(主要是CS2、H2S和空气)约1kg.表1为计算结果列表.

从表1中可以看出:水蒸发带走的热量为12654kj/kg,而排出气体带走热量仅92。8ld/kg,占0。7%,所以排出气量的估算即使差一、二倍对粘胶温度的影响也很小.因此,只要根据水蒸发量来设计抽真空能力即可.

当水分蒸发掉Skg时,粘胶温度由18℃下降到14。7℃,共降了3。3℃,粘胶中甲纤组成上升了约0。449 0-10;同样,可以计算出水分蒸发掉6kg时温度下降就几乎达到4℃,甲纤组成约上升0。537%;水分蒸发掉8kg时则温度下降5。3℃,甲纤组成上升约0。72%.因此,前面提到的每lOOOkg粘胶中蒸发水分为520kg的说法对普通粘胶来说偏大了,如果蒸发水分达20kg,则温降要达13℃,这就太大了.此时,粘胶的组成也要有近2%的变化.所以根据这些计算可以推论得出,对普通粘胶应该每1OOOkg粘胶中水分蒸发5kg一9kg,温降4℃-6℃更为合适.

根据有关人员对大生产数据的实测(数据见表2),虽然粘胶组成升高的数值波动较大,但从平均值来看,仍与上述推论十分稳合.在计算推论中,每1OOOkg粘胶蒸发掉Skg水,粘胶温降是3。3℃,甲纤组成升高0。49%;在实测平均值中;甲纤组成升高0。459%.则温降是3。55℃,水分蒸发约5。4kg.这两组数据结果不仅数值相近,而且数据之间的关系也近于正比,表中粘胶组成升高是根据甲纤前后数据计算而得.

5真空度的估算

粘胶进口温度为tl,粘胶进出口温降为△tl,这时粘胶中水分的沸点还要考虑两点:一是粘胶气泡的膜造成的压力而形成的压力温度降△tp;二是该水分中含有碱等成分形成的化学温度降△te.这两种温降一般以经验而取

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,一般推荐温降为1℃~2℃.粘胶气泡破裂后的气体由粘胶表面至真空吸人处因阻力降而形成的温降△tz,这也导致近1℃的温降.因此,从粘胶进口温度减去各种温降所得的温度就是真空系统的吸入温度tx,其所对应的水沸点的绝对压力换算成真空度,这就是真空系统应具备的真空度能力,而真空排气量基本上就是水蒸气排出量.

以粘胶进口温度t1=18℃为例,减去温降△ti=4℃,再减去其它温降△tp、△tc和△tz共23℃,则可得tx为11℃~12℃,其所对应的绝对压力为1312 Pa - 1402Pa;若△ti=6℃,则最终t,就为910℃,其对应的绝对压力则为1147Pa~1227Pa.

一般连脱抽真空都是采用蒸汽喷射泵,真空度越高,也就是绝对压力越低,消耗的蒸汽量也越多.为了节约蒸汽就需要粘胶温度也高一些.于是,就出观在连续脱泡前加粘胶预热器,使粘胶提前加热升温46℃,经过脱泡后又降温46℃,这样脱泡所需真空度的要求就降低,消耗的蒸汽量也显著降低,约可节省蒸汽20%~30%.不过粘胶预热器对粘胶的阻力降很大,这就要求用户根据现场统筹考虑.

6脱泡时间

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根据我们多年实践观察,粘胶在进入脱泡罐从流胶的12mm缝隙中流出时,在要出未出时就已经逐步形成小气泡,出来后,不用1秒钟就形成大气泡或己破裂.但是,还有一些大气泡成团地滚落底部,这种气泡10秒钟也不一定破裂.为保证气泡有足够时间破裂,脱泡罐底部必须保持500mm~1OOOmm粘胶

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液位.最上层的气泡直径约20mm,越往下直径越小,大约往下500mm左右时,气泡就变成小点.从脱泡罐顶视镜往下看,表面的大气泡层经常出现沸腾,气泡破裂,仿佛气泡层出现向下翻滚塌陷.如果没有这500mm~1OOOmm的液位,这些大气泡就会得不到充分破裂,被带到出口管道中的机会就多.但也不能让这种沸腾蒸发现象时间太长,否则粘胶中水分蒸发太多,温降很大,粘胶组成上升也大.只要根据粘胶温降保持46℃来判断时间即可.温降太小,则说明时间短;温降太大,则说明时间长.

综上所述,对普通粘胶的脱泡,其所含水分以蒸发掉0。5% - O。9%为宜;脱泡前后的粘胶温降以46℃为合适.

[ 参考文献 ]

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