PAC 固體粉料包裝后結(jié)塊原因及解決辦法

江西理文化工 鄧冰

一、PAC晶體結(jié)塊的機(jī)理

關(guān)于PAC晶體結(jié)塊的理論,目前公認(rèn)的有晶橋理論和毛細(xì)管吸附理論.

（一）晶橋理論(或結(jié)晶理論)

此理論認(rèn)為由于晶體自身因素(晶體的性質(zhì)、化學(xué)組成、粒度、粒度分布及晶體的幾何形狀)和外界因素(濕度、溫度、壓力和雜質(zhì)等)的影響，使晶體表面溶解并發(fā)生重結(jié)晶，從而在晶粒之間的相互接觸點(diǎn)上形成晶橋，使晶粒粘接在一起，逐漸形成巨大的團(tuán)塊。

（二）毛細(xì)管吸附理論

此理論認(rèn)為由于微細(xì)晶粒間毛細(xì)管吸附力的存在,使毛細(xì)管彎月面上的飽和蒸汽壓低于外部的飽和蒸汽壓,這就為水蒸汽在晶粒間的擴(kuò)散造成條件,使離子向顆粒接觸點(diǎn)處移動(dòng)，導(dǎo)致相鄰顆粒間形成交聯(lián)和粘結(jié)使晶體易于吸潮，最后導(dǎo)致結(jié)塊。

二、PAC結(jié)塊的因素

影響PAC結(jié)塊的因素比較多，主要因素有晶體的含水量、晶體的顆粒大小、晶體的吸濕性以及貯存溫度、貯存壓力等。

（一）PAC固體粉料的含水量

聚鋁化鋁的溶解度隨著溫度的升高而增加。當(dāng)溫度降低時(shí)溶解度也隨之降低，晶粒表面發(fā)生重結(jié)晶，晶粒之間形成晶橋從而結(jié)塊。因此，在任何情況下，降低水含量，可以減少晶體結(jié)塊。實(shí)驗(yàn)表明，將干燥塔出風(fēng)溫度控制在115℃左右，固體水分在指標(biāo)范圍內(nèi)（指標(biāo)≤5%），若將出風(fēng)溫度控制在125以上，固體水分可降至3%以下，但此時(shí)粉料蓬松體積大，包裝物肥碩，不利于碼垛，且對(duì)結(jié)塊現(xiàn)象無(wú)實(shí)質(zhì)改善，出風(fēng)溫度過(guò)高對(duì)除塵系統(tǒng)玻璃鋼設(shè)備壽命造成影響，水膜除塵器水溫過(guò)高不利于酸性尾氣的吸收，同時(shí)在進(jìn)塔總熱量不變的情況下，出風(fēng)溫度高意味著產(chǎn)量的降低，所以目前車間出風(fēng)溫度控制在115℃-118℃，固體水分保持在3%-5%。

（二）吸濕性

PAC晶體的吸濕性與其自身性質(zhì)有關(guān)。若晶體具有很強(qiáng)的吸濕性（能吸附水分子），則易將晶粒表面溶解，這時(shí)一旦外界條件有變化極易重結(jié)晶形成晶粒，從而凝聚在一起形成結(jié)塊，目前PAC固體粉料包裝為鍍膜聚丙烯編織外袋加PE內(nèi)袋，包裝袋在封口前會(huì)擠出袋內(nèi)多余空氣，內(nèi)袋熱塑封口，外袋折邊線縫，除設(shè)備異?；虬b袋質(zhì)量問(wèn)題外，包裝程序?qū)ξ锪系慕Y(jié)塊不造成影響。

（三）溫度

溫度對(duì)結(jié)塊的影響主要體現(xiàn)在貯存和包裝兩方面。

包裝溫度對(duì)PAC結(jié)塊影響特別顯著，如果包裝時(shí)溫度過(guò)高，晶體冷卻后溶解的晶體部分重結(jié)晶形成鹽橋，從而結(jié)塊，因此在包裝前最好先將晶體充分冷卻，使產(chǎn)品溫度盡量接近環(huán)境溫度。車間實(shí)驗(yàn)表明，收料后暫不封口，待料溫冷卻至室溫后封包碼垛一周，拆開查看基本無(wú)團(tuán)狀結(jié)塊，干燥塔粉體出料溫度在90℃以上，收料系統(tǒng)為防止物料吸潮結(jié)壁造成堵塞，安裝了表冷器，先將濕空氣降溫除濕，用相對(duì)濕度15%以下的空氣進(jìn)行收料，通過(guò)長(zhǎng)距離輸送，包裝溫度會(huì)降至40℃-50℃，因固體平均95噸/天的產(chǎn)量，包裝流水作業(yè)，目前暫無(wú)條件將料溫降至室溫后再包裝。

在貯存過(guò)程中，若有溫度變化，在水分存在下，會(huì)引起溶解、結(jié)晶重復(fù)發(fā)生，促使晶橋生成形成結(jié)塊。實(shí)驗(yàn)表明，PAC倉(cāng)庫(kù)中存料夏季比冬季結(jié)塊現(xiàn)象更為明顯，因此，在貯存過(guò)程中，應(yīng)盡量減少溫度的變化，貯存環(huán)境也不宜過(guò)于陰暗，并保持良好的通風(fēng)。

（四）PAC晶體顆粒大小

PAC晶體顆粒大小對(duì)結(jié)塊有著重要的影響。晶體顆粒大，晶粒表面積小，則不容易吸濕；顆粒均勻，造型好，帶有很少的細(xì)料，相鄰顆粒間接觸點(diǎn)較少，結(jié)塊的傾向性也就相對(duì)減小。車間通過(guò)對(duì)霧化器轉(zhuǎn)速的調(diào)整，由原來(lái)的12000r/min降至8000r/min，當(dāng)霧化器轉(zhuǎn)速低于8000r/min時(shí)會(huì)明顯影響固體產(chǎn)量；同時(shí)進(jìn)塔液體溫度對(duì)顆粒度大小的影響也非常顯著，當(dāng)料溫高時(shí)，顆粒度小，料溫低時(shí)，顆粒度大，通過(guò)以上兩方面調(diào)整，PAC晶體大小由最初的100-120目降至80-100目。

（五）貯存壓力

貯存期間增加貯存壓力，就會(huì)增大晶體顆粒形變的可能性和顆粒接觸面積，使晶體交聯(lián)的可能性加大，從而增加結(jié)塊的可能性。通過(guò)降低產(chǎn)品的堆積高度，可減小貯存壓力，從而減小結(jié)塊的可能性。

PAC粉料結(jié)塊主要原因?yàn)橐陨蠋讉€(gè)方面，后面會(huì)著重以收料溫度為突破點(diǎn)進(jìn)行技改。目前成品倉(cāng)庫(kù)已安裝一臺(tái)整包機(jī)，結(jié)塊去除率在80%以上，對(duì)于結(jié)塊物料，要求裝車前在整包機(jī)上過(guò)一遍，以降低結(jié)塊對(duì)產(chǎn)品品相的影響。

三、PAC結(jié)塊的解決辦法

（一）控制PAC固體粉料的含水量

結(jié)塊是由晶橋?qū)⒕ЯＥc晶粒之間連接起來(lái)的而形成的，如果PAC固體粉料中的含水量比較多的話，就為晶體的產(chǎn)生提供了條件，因此，控制PAC固體粉料的含水量可以控制晶體的產(chǎn)生。通過(guò)多次實(shí)驗(yàn)表明，在權(quán)衡了干燥塔出風(fēng)溫度、固體含水量、結(jié)塊現(xiàn)象改善情況和產(chǎn)量幾個(gè)方面的要素之后，我們得出了一個(gè)比較適合的控制PAC固體粉料含水量的方法：將車間的出風(fēng)溫度控制在115～118度，固體水分就會(huì)維持在3%～5%之間。為了在源頭上解決PAC固體粉料結(jié)塊的現(xiàn)象，有必要在車間推行這個(gè)生產(chǎn)方案。

（二）規(guī)范PAC固體粉料包裝流程

很多結(jié)塊現(xiàn)象是在板包裝之后出現(xiàn)的，因此，控制PAC固體粉料的包裝技術(shù)也是非常重要的一環(huán)。從包裝材料方面來(lái)說(shuō)，目前所用到的PAC固體材料包裝袋分為內(nèi)外兩層。這兩層是不同材質(zhì)的包裝袋：外層是一種鍍膜聚丙烯編織的外袋，內(nèi)袋所用的是PE材料。兩種不同材料的包裝袋組合而成可以很好地防止PAC固體材料與外界空氣、水分接觸，這樣可以有效避免結(jié)塊現(xiàn)象的發(fā)生。除了要使用符合標(biāo)準(zhǔn)的包裝袋進(jìn)行包裝之外，還要在包裝封袋之前將袋內(nèi)多元的空氣排出來(lái)，因?yàn)椋諝獾拇嬖跁?huì)使得PAC固體材料更加容易結(jié)塊。在保證袋內(nèi)沒(méi)有多余的空氣之后，用熱塑技術(shù)進(jìn)行PE內(nèi)袋的封口，鍍膜聚丙烯編織的外袋采取折邊線縫的技術(shù)進(jìn)行封袋，這樣一來(lái)就可以完美隔絕PAC固體材料與外部空氣的接觸。一般來(lái)說(shuō)，除了封袋本身的質(zhì)量問(wèn)題以及設(shè)備的異常之外，包裝程序造成結(jié)塊現(xiàn)象的可能性是很小的。

（三）降低PAC固體粉料包裝和儲(chǔ)存時(shí)的溫度

溫度對(duì)PAC固體粉料的影響是非常明顯的。在包裝過(guò)程中，為了避免由于溫度過(guò)高，晶體冷卻之后發(fā)生溶解，形成了鹽橋，從而發(fā)生結(jié)塊。在包裝前就應(yīng)該將晶體進(jìn)行徹底地冷卻，使得產(chǎn)品的溫度與環(huán)境的溫度相適應(yīng)。這是非常重要的一環(huán)，經(jīng)過(guò)車間的實(shí)驗(yàn)表明，在實(shí)際操作過(guò)程中，工作人員在將PAC粉料裝進(jìn)袋子里之后，暫時(shí)先不進(jìn)行封口環(huán)節(jié)，等待粉料的溫度降低至室內(nèi)溫度之后，進(jìn)行封裝。封裝之后采取碼垛的方式進(jìn)行物料的堆放，在堆放一周之后，拆封查看。發(fā)現(xiàn)冷卻之后再進(jìn)行封袋的PAC物料均沒(méi)有發(fā)生結(jié)塊現(xiàn)象，所以，降溫是預(yù)防粉料結(jié)塊的一個(gè)非常有效的辦法。但是先將粉料降溫至室溫再進(jìn)行包裝工作，會(huì)使得企業(yè)生產(chǎn)效率大大降低。因此，筆者結(jié)合了實(shí)際工作以及降溫原理，設(shè)計(jì)出來(lái)一個(gè)更加行得通的方案，具體的降溫方案如下：粉料從干燥塔出來(lái)的時(shí)候，溫度大約為90℃以上，在收料系統(tǒng)上安裝表冷器，這個(gè)器具的作用是給空氣降溫除濕，一方面可以預(yù)防粉料粘在收料系統(tǒng)壁上，另一方面，可以降低空氣中的濕度，上文提到了含水量過(guò)高會(huì)導(dǎo)致晶粒產(chǎn)重結(jié)晶，極易發(fā)生結(jié)塊現(xiàn)象。然后，在長(zhǎng)距離的運(yùn)輸過(guò)程中，包裝的溫度會(huì)降低到40℃到50℃之間。這樣一來(lái)，通過(guò)是預(yù)裝表冷器以及通過(guò)在長(zhǎng)途運(yùn)輸中的自然冷卻，就可以達(dá)到一個(gè)降溫效果。

除了包裝過(guò)程以及運(yùn)輸過(guò)程的降溫，還應(yīng)該注意PAC粉料的儲(chǔ)存環(huán)境。經(jīng)驗(yàn)表明，夏季倉(cāng)庫(kù)中的PAC粉料會(huì)比冬季更加容易結(jié)塊。因?yàn)橄募静还馐菧囟雀撸視円箿夭畲?。溫度的變化?huì)導(dǎo)致晶粒發(fā)生變化。除了溫度的保持，還要注意倉(cāng)庫(kù)環(huán)境的通風(fēng)效果是否良好，經(jīng)常通風(fēng)，保持倉(cāng)庫(kù)的干燥陰涼，更加有利于PAC的存放。還有一點(diǎn)非常重要，就是在儲(chǔ)存堆放的時(shí)候，要注意PAC的堆放高度不宜過(guò)高，過(guò)高的話會(huì)增加物料的壓力，這樣也容易造成晶粒的結(jié)塊。

（四）控制PAC晶體顆粒大小

PAC本身的晶粒大小如果不合適的話，也會(huì)影響結(jié)塊。顆粒大的晶體比表面積小，這樣的狀態(tài)不容易吸收空氣中國(guó)的水分；同時(shí)顆粒均勻的粉料相互接觸的面積比較小，就不容易連接在一起。那么如何控制PAC晶體的顆粒大小在一個(gè)合適的范圍之內(nèi)？筆者通過(guò)實(shí)驗(yàn)研究發(fā)現(xiàn)，本企業(yè)所生產(chǎn)的PAC粉料晶體顆粒大小在100～120目之間，可以通過(guò)降低進(jìn)入干燥塔的液體的溫度和調(diào)整霧化器的轉(zhuǎn)速兩種方式來(lái)將PAC晶體顆粒大小控制在合理的范圍之內(nèi)。

（五）對(duì)已經(jīng)生成的結(jié)塊采取敲打方式

如果結(jié)塊不嚴(yán)重的情況下，可以將已經(jīng)結(jié)塊的PAC固體粉料放置在陽(yáng)光之下曝曬，通過(guò)蒸發(fā)將PAC固體粉料中包含的水分曬干，在水分曬干之后進(jìn)行粉碎，將結(jié)塊狀的PAC粉料粉碎還原成粉末狀，就可以繼續(xù)使用了。但是，值得注意的一點(diǎn)，如果結(jié)塊現(xiàn)象比較嚴(yán)重，就不宜繼續(xù)使用了，因?yàn)橛泻艽蟮目赡軙?huì)造成溶解不開的現(xiàn)象。對(duì)于那些由于運(yùn)輸過(guò)程中擠壓作用造成的結(jié)塊，可以直接投放進(jìn)水中，是可以完全溶解的。