降低低密度聚乙烯粉塵含量攻關

魏亞莉　袁宏

摘要：本文主要為解決粉塵問題，并與技術提供方進行交流，對低密度聚乙烯裝置的顆粒產(chǎn)品進行脫粉改造。確保在包裝時粒料粉塵含量≤30ppm，脫除的粉塵密閉入袋包裝。消除裝置安全隱患，并因脫除粉塵和拉絲料，改善產(chǎn)品質(zhì)量。

關鍵詞：“臥式脫粉器;粉塵含量;靜電消除;包裝過程潔凈化管理”

引言

2017年公司對乙烯廠、石化廠粒料包裝線進行重膜改造。在新包裝產(chǎn)品投放市場后，包裝破損率較突出。乙烯廠、電儀事業(yè)部聯(lián)合應對，實施多項技術攻關措施，消除了重膜線設備缺陷及故障引起的包裝破損問題，保障重膜包裝高質(zhì)量投放市場。

1.項目前期研究

隨著下游用戶對聚乙烯粒料的要求不斷提升，由于拉絲料、粉塵含塵量高等原因，一些產(chǎn)品已不能滿足下游的需求。遭到過下游客戶投訴。前期對低密度聚乙烯粒料進行過取樣，2240H 粉塵含量為 511ppm，2426H 粉塵含量達到 306ppm，而這也并不代表產(chǎn)品的最高粉塵含量。

2.脫粉技術包裝過程中的實施情況

2.1.1脫粉技術思路

本項目僅為對 LDPE 粒料的潔凈化處理過程，不涉及產(chǎn)品的組成、性質(zhì)等的改變;本項目工藝流程不改變原有工藝流程，在包裝料倉下料口安裝脫粉器，并增加過濾、風送、除塵等設施，構成脫粉系統(tǒng)，改造內(nèi)容為一套靜電脫除粉塵系統(tǒng)，其中包含脫粉器，風送系統(tǒng)及管道，對風的潔凈化處理的過濾器及過濾除塵后的粉塵包裝裝置，以及相關輔助設施;經(jīng)車間多次考察及與其他單位交流，最終使用臥式脫粉器。

臥式脫粉器通常用于密相氣力輸送系統(tǒng)的包裝料倉入口或包裝料倉出口至包裝系統(tǒng)，低密度聚乙烯產(chǎn)品脫粉技術是由臥式脫粉器+噴吹式袋式過濾器相結合的技術形式。

進入臥式脫粉器的低密度聚乙烯顆粒物料經(jīng)過靜電消除器消除物料所帶的靜電，然后通過手動定量給料閥加入流化定向多孔板上，來自脫粉風機的脫粉循環(huán)風經(jīng)由臥式脫粉器底部氣腔均勻穿過流化定向多孔板，使得脫粉風與除靜電后的物料充分接觸并脫除顆粒物料夾帶的或顆粒物料表面附著的粉塵。

在氣力輸送過程中，物料相互之間的摩擦或物料與管道之間的摩擦而使得一部分物料表面帶正電荷，而另一部分物料表面帶負電荷。由于固體物料無法自由流動，因此這兩部分物料表面的電荷就無法中和，而這些帶靜電物料將會吸附物料中的粉塵，在物料進入臥式脫粉器前，利用靜電消除器產(chǎn)生的大量帶有正負電荷的離子風，吹入物料流中。

2.1.2 粉塵收集技術

采用噴吹式袋式過濾器收集粉塵，從濾袋表面攤落粉塵的工作由自動脈沖反吹裝置來完成。通過時序控制器使脈沖電磁閥按設定的間隔時間一個一個按順序自動反吹，當反吹氣從噴嘴高速噴出時，在高速氣流周圍形成的一個比噴吹氣流大 5～7 倍氣量的誘導氣流，與噴吹氣流一起經(jīng)文氏管進入濾袋，使濾袋急劇膨脹引起沖擊振動，同時產(chǎn)生瞬間反向氣流，使附著在濾袋外表面的粉塵有效分離周期性高壓氣體的沖擊振動，集結在濾袋表面的粉塵將被從濾袋表面清除掉。這樣便可以使濾袋一直保持良好穩(wěn)定地透氣性，從而使系統(tǒng)正常地運行。

2.1.3工藝流程簡述

室外空氣經(jīng)過脈沖過濾器 ST-101A、鼓風機 J-101A 后進入脫粉器 XP-101A，在脫粉器內(nèi)由于靜電作用，消除顆粒料表面的粉塵的靜電吸附，將粉塵由氣體帶出，經(jīng)脈沖除塵器 ST-103A 分離氣體和粉塵后，氣體由引風機 J-102A 排出室外，粉塵由包裝機 J-103A密閉包裝入袋。

2.2 改造方案

本次改造項目為乙烯廠低密度聚乙烯顆粒粉塵隱患治理，包括在料倉下增加五臺脫粉器（XP-101A/B/C，XP-102A/B），為脫粉器提供空氣動力的三臺鼓風機（J-101A/B/C）、三臺引風機（J-102A/B/C），過濾系統(tǒng)的三臺脈沖過濾器（ST-101A/B/C）、兩臺廂式過濾器（ST-102A/B）、三臺脈沖除塵器（ST-103A/B/C），以及包裝最后脫粉的三臺包裝機（J-103A/B/C）。

本次改造在原包裝料倉下管道處加裝脫粉器，共3個料倉，其中2個料倉分別有2路切換使用的包裝管線，一條為原包裝管線，一條為醫(yī)用專用料包轉管線。共計5條下料管線，需加裝5臺脫粉器。但使用時醫(yī)用專用料與原包裝管線不同時使用，僅需3套風送系統(tǒng)，使用時根據(jù)情況切換。

3.靜電脫粉技術在包裝過程的實施效果

3.1 產(chǎn)品效果

2015年9月上報了《高壓聚乙烯產(chǎn)品靜電脫粉技術的應用改造》項目建議書，2015年9月，公司技術處對現(xiàn)場進行了考察，于2015年12月與醫(yī)用料改造項目同時施工，2016年7月，完成了PSSR檢查，組織對脫粉系統(tǒng)進行試車，投用正常，產(chǎn)品中粉塵含量控制在≤30ppm，檢測高壓聚乙烯包裝部分產(chǎn)品：連續(xù)監(jiān)控10批次產(chǎn)品，產(chǎn)品粉塵含量平均含量8.8ppm，低于30ppm控制目標

3.2 粉塵中粒料減少效果明顯

車間相關人員，對脫粉效果從粉塵中粒料含量方面進行驗證，當現(xiàn)場噴吹式過濾器壓差控制在0-1.5Kpa時，粉塵收集袋中收集的粉塵中無粒料，大大減少了粒料損失。

4、直接經(jīng)濟效益計算

此項目實施后，保證產(chǎn)品在脫粉后產(chǎn)品中粉塵含量≤30ppm，提高了裝置產(chǎn)品的質(zhì)量和形象，高壓聚乙烯產(chǎn)品銷售價格可每噸提高50元，高壓產(chǎn)量按18萬噸計，共計產(chǎn)生效益900萬元;此項目未實施前，高壓聚乙烯包裝區(qū)平均每天約30袋粉塵，每袋粉塵袋中約10kg粒料，一年粒料損失為：10kg/袋×30袋/天×365天×8000元/噸=87.6萬元，但改造后，粉塵不含粒料，一年可增加效益87.6萬元;項目改造投資2639萬元，按照10年折舊，每年263.9萬元，累計經(jīng)濟效益為900萬元+87.6萬元-263.9萬元=723.7萬元。

結束語：

蘭州石化采用靜電除塵系統(tǒng)，有效降低了低密度聚乙烯產(chǎn)品中粉塵含量，提高了產(chǎn)品質(zhì)量和外觀形象，隨著低密度聚乙烯產(chǎn)品質(zhì)量的提升，提高了低密度聚乙烯產(chǎn)品的性能和環(huán)保指標，促進市場上低密度聚乙烯的競爭，降低了產(chǎn)品的價格，提高了居民生活水平和身體健康水平，為低密度聚乙烯產(chǎn)品總體質(zhì)量提升作出了貢獻。

參考文獻：

[1]《除塵設備手冊》 張殿印 劉瑾? 化學工業(yè)出版社

[2]《除塵技術工程技術手冊》 王純? 張殿印化學工業(yè)出版社