Cómo Resolver el Problema de Secado Deficiente de Partículas Plásticas

Aunque el secado de partículas plásticas es un proceso relativamente simple, en algunos casos, las partículas no se pueden secar completamente.

Factores que afectan el secado

❈ Temperatura de secado

El calor es clave para abrir la fuerza conjunta entre las moléculas de agua y los polímeros higroscópicos. Cuando es mayor que cierta temperatura, la atracción entre las moléculas de agua y la cadena polimérica se reduce considerablemente. Además, el vapor de agua será llevado por el aire seco.

❈ Punto de rocío

En el secador, se elimina primero el aire húmedo, por lo que la humedad residual (punto de rocío) será baja. Luego, caliente el aire para reducir su humedad relativa. En este momento, la presión de vapor del aire seco es baja. Al calentarse, las moléculas de agua dentro de las partículas se liberan de la fuerza de unión y difunden hacia el aire.

❈ Tiempo

En el aire alrededor de las partículas, se necesita cierto tiempo para la absorción de calor y la difusión de las moléculas de agua hacia la superficie de las partículas. Por lo tanto, los proveedores de resinas deben especificar el tiempo que lleva para que un material se seque de manera efectiva a la temperatura y el punto de rocío adecuados.

❈ Flujo de aire

El aire caliente y seco transfiere el calor a las partículas en el silo de secado, elimina la humedad en la superficie de las partículas y luego envía la humedad de vuelta al secador. Por lo tanto, debe haber un flujo de aire suficiente para calentar la resina a la temperatura de secado y mantener esta temperatura durante un cierto período de tiempo.

Secado Deficiente de Partículas Plásticas
Secado Deficiente de Partículas Plásticas-2

Formas de Resolver el Secado Deficiente de Partículas Plásticas

Cuando ocurre el problema de secado deficiente, debemos buscar el problema desde los siguientes tres aspectos:

1. Estado del secador

Al inspeccionar el secador, preste especial atención al filtro de aire y la manguera. Un filtro obstruido o una manguera aplanada reducirá el flujo de aire, afectando así el funcionamiento del secador.

Un filtro dañado contaminará el desecante, inhibiendo su capacidad para absorber la humedad. Una manguera rota puede introducir aire húmedo en el flujo de aire seco, provocando que el desecante absorba la humedad prematuramente y un alto punto de rocío. Las mangueras mal aisladas y los silos de material seco también afectan la temperatura de secado.

2. Ruta de aire seco

En la ruta de gas seco, la temperatura de secado debe detectarse en la entrada del silo para compensar la pérdida de calor del secador en la manguera. La temperatura del aire en la entrada del bunker es baja, y esto puede deberse a ajustes incorrectos del controlador y falta de una capa de aislamiento, o fallas en el elemento calefactor, el contactor actual del calentador, el termopar o el controlador. Además, es importante monitorear la temperatura de secado durante todo el proceso. Observar las fluctuaciones de temperatura durante el reemplazo del desecante también es significativo.

Si el material no se seca correctamente después de salir del secador, verifique si el contenedor de secado tiene suficiente espacio para proporcionar un tiempo de secado suficiente y efectivo. El tiempo de secado efectivo se refiere al tiempo en que las partículas están expuestas a la temperatura y el punto de rocío de secado adecuados. Si el tiempo de residencia de los gránulos en el silo es insuficiente, no se secarán adecuadamente. Por lo tanto, debemos prestar atención al tamaño y la forma del material granular o triturado, que afectará la densidad a granel y el tiempo de residencia del material seco.

Una manguera torcida o un filtro obstruido pueden restringir el flujo de aire y afectar el rendimiento del secador. Por lo tanto, si no se encuentran tales problemas en el secador, es imposible juzgar si el flujo de aire es suficiente. Aquí hay un método rápido, simple y preciso para detectar si el flujo de aire del secador es suficiente. Es medir la curva de temperatura vertical del material en el contenedor de secado.

✲ Ejemplo

Supongamos que el tiempo de secado recomendado por el proveedor de materiales es de 4 horas y la capacidad de procesamiento es de 100 lb/h (1 lb = 0.4536 kg). Para determinar si el flujo de aire del secador es suficiente, puede medir la curva de temperatura en el contenedor de secado. Preste especial atención a la temperatura a las 4 horas (400 lb). Si la temperatura en el nivel de 400 lb en el contenedor de secado alcanza el valor establecido, entonces el flujo de aire puede ser suficiente.

Si solo los materiales de 1, 2 o 3 horas se calientan completamente en el silo de secado, significa que el flujo de gas no puede completar el calentamiento y secado de los materiales en el rendimiento predeterminado. Un calentamiento insuficiente puede indicar que para esta productividad, el silo de secado es demasiado pequeño o el flujo de aire está restringido debido a filtros obstruidos o mangueras dañadas. Si el volumen de aire es demasiado grande, habrá problemas. Por ejemplo, no solo desperdicia energía, sino que también hace que la temperatura del aire de retorno sea alta y destruye el rendimiento del desecante.

El filtro de aire de retorno puede evitar que el material filamentoso contamine el desecante y afecte su rendimiento higroscópico. Estos filtros deben mantenerse limpios para garantizar un flujo de aire adecuado.

Cuando el aire de secado sale por la parte superior del secador, la mayor parte del calor ya se ha liberado. Cuando la temperatura del desecante está en el rango de 120°F a 150°F, la mayoría de los secadores pueden funcionar eficientemente. Si el aire de retorno sobrecalienta el desecante, reducirá su capacidad para adsorber la humedad en el aire seco.

Conclusión

Siempre verifique la temperatura del aire de retorno del secador. Cuando la temperatura del aire de retorno es alta, puede indicar que, para esta productividad, el tamaño del secador es demasiado grande o que la temperatura cuando el material ingresa al contenedor de secado es alta. Por ejemplo, el PET se ha cristalizado antes del secado. O la temperatura de secado de ciertos materiales (como el PET) es más alta que el rango de temperatura normal. Para evitar que la temperatura del aire de retorno sea alta, instale un intercambiador de calor en la ruta de aire de retorno. Así se puede garantizar que el desecante pueda eliminar efectivamente la humedad en el aire seco.

3. Regeneración y enfriamiento del desecante

La capacidad de absorción de humedad del desecante es limitada, por lo que la humedad que absorbe debe eliminarse mediante regeneración.

El proceso es:

Cuando el aire es succionado, ingresa al soplador a través de un filtro y luego se envía a un grupo de calentadores. El aire caliente pasa a través de la cama de desecante. Cuando la temperatura del desecante aumenta, la humedad absorbida se libera. Después de que el aire caliente está saturado de vapor de agua, se descarga en la atmósfera. El desecante regenerado a alta temperatura debe enfriarse antes de volver al bucle de secado para restaurar la función de absorción de humedad del desecante.

La lectura del punto de rocío puede ayudar a encontrar algunos problemas. Por lo tanto, debe monitorear el valor del punto de rocío del aire seco durante todo el proceso de secado. La lectura del punto de rocío del secador durante el funcionamiento normal debe ser una línea recta dentro del rango de 20°F a 50°F. Por supuesto, las pequeñas fluctuaciones causadas por el reemplazo del desecante son normales. Si el secador está funcionando normalmente, el punto de rocío en la entrada de aire seco debe ser al menos 30°F más bajo que el punto de rocío en la salida de aire de retorno.

Por otro lado

Después de reemplazar el desecante, el punto de rocío alcanza inmediatamente un pico. Indica que el desecante no se enfrió lo suficiente antes de ser colocado, lo que hace que no pueda absorber bien la humedad. Después de enfriarse, el punto de rocío del desecante volverá a la norma estándar. Si el desecante no se enfría adecuadamente, la temperatura alcanzará su punto máximo. Y el cambio repentino de temperatura reducirá la capacidad de secado del desecante en materiales sensibles al calor, como ionómeros, poliéster amorfo y ciertas marcas de nailon.

Si la lectura del punto de rocío es normal después de reemplazar la cama de desecante, pero el punto de rocío aumenta rápidamente antes de que finalice el ciclo de secado del desecante. Esto puede indicar que el aire ambiente puede haber ingresado al conducto de aire cerrado, haciendo que el desecante absorba humedad prematuramente. Otra posibilidad es que la regeneración del desecante sea incompleta o esté contaminada. Si la lectura del punto de rocío y la lectura del punto de rocío del aire de retorno están cerca, indica que el circuito de aire de regeneración es completamente inválido o que el desecante está gravemente contaminado.

Después de leer este artículo, ¿intentarás las soluciones para el secado deficiente mencionadas anteriormente? ¿Y tienes alguna otra idea genial?

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