分子篩雙塔干燥系統

PLA分子篩雙塔干燥系統，PLA結晶干燥機，PLA結晶機

針對PLA（聚乳酸）的 **分子篩雙塔干燥系統**，需在 **低溫（≤65℃）** 下實現 **-50℃露點** 和 **含水率≤30ppm** 的目標，同時避免PLA熱降解。以下是專為PLA優化的分子篩雙塔干燥方案，整合工業實踐數據與技術細節：

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### 一、系統核心設計（PLA適配版）

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graph TB

A[PLA濕料倉] --> B[預結晶機]

B --> C[分子篩雙塔干燥系統]

C --> D[氮氣冷卻均化倉]

D --> E[在線含水檢測]

```

#### **分子篩雙塔系統關鍵參數**：

| **組件**          | 技術規格                          | PLA特殊設計原因                  |

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| **吸附塔材質**    | 304不銹鋼（內壁PTFE涂層）        | 防止PLA酸性水解腐蝕            |

| **分子篩類型**    | **鋰基XH-7**（比表面積≥700m2/g） | 低溫高吸附性（-50℃露點）       |

| **再生溫度**      | **160-180℃**（嚴禁＞190℃）       | PLA粉塵燃點低（＞200℃自燃）    |

| **冷卻方式**      | 風冷+水冷雙級                    | 快速降溫至50℃，防再生余熱引燃  |

| **露點穩定性**    | -50±2℃（出口波動＜±3℃）          | 保障PLA分子鏈不水解            |

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### 二、工藝參數優化（PLA特性適配）

#### **1. 預結晶段**（避免粘連）

| 參數              | 設定值              | 作用                                  |

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| 溫度              | 85±2℃             | 誘導結晶（PLA玻璃化溫度≈60℃）         |

| 停留時間          | 30分鐘             | 結晶度達40-45%（DSC驗證）             |

| 熱風濕露點        | ≤-10℃             | 防止預結晶吸濕                        |

| **防粉化設計**    | 氣流速度≤0.4m/s    | PLA脆性大，減少顆粒碰撞碎裂           |

#### **2. 分子篩干燥段**（雙塔交替）

| 階段              | 參數                | 目標                                  |

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| **吸附干燥**      | 溫度 **60±1℃**     | PLA熱降解溫度＜65℃！                  |

|                   | 露點 **-50℃**      | 出口空氣含水量≤0.025g/m3             |

|                   | 停留時間 **4小時**  | 含水率從500ppm→30ppm                 |

| **再生循環**      | 再生溫度 **180℃**  | 平衡脫附效率與**性（PLA粉塵防爆）   |

|                   | 再生時間 **2.5小時**| 含升溫+保溫+冷卻（總周期6.5小時）     |

| **切換邏輯**      | 出口露點＞-45℃      | 自動切換至備用塔                      |

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### 三、解決PLA干燥四大痛點

| **痛點**                  | **解決方案**                                  |

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| **低溫吸附效率低**        | 鋰基XH-7分子篩（25℃吸附量比硅膠高3倍）       |

| **PLA粉塵爆炸風險**       | 再生溫度≤180℃ + 塔內氧含量＜8%（氮氣稀釋）   |

| **酸性水解腐蝕**          | 304不銹鋼+PTFE內襯（耐PH=3-4酸性環境）       |

| **粉末堵塞流道**          | 入口加裝 **靜電除塵器**（粉末去除率＞99%）   |

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### 四、設備選型與成本（500kg/h產能）

| **模塊**            | 推薦型號                  | 核心性能                                  | 成本（萬元） |

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| 預結晶機            | **Coperion ZSK-25**      | 溫控±1℃，防粉化設計                       | 70-90       |

| 分子篩雙塔系統      | **Motan LPD-500**        | 露點-55℃，再生溫度180℃**鎖              | 150-200     |

| 氮氣均化倉          | **GEA SafeTank ST-5**    | 氧含量＜100ppm，微正壓0.03MPa             | 50-70       |

| 靜電除塵器          | **Donaldson Torit DFX**  | 過濾精度0.1μm，壓差＜200Pa                | 20-30       |

| **總成本**          |                          |                                          | **290-390** |

> ?? **節能設計**：再生廢氣余熱回收（預熱進風空氣），能耗低至 **0.9kW·h/kg**（比傳統降35%）

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### 五、智能控制與**防護

#### **控制邏輯**：

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graph LR

S1[露點傳感器] --> PLC

S2[塔內氧分析儀] --> PLC

S3[溫度傳感器] --> PLC

PLC --> A1[再生溫度限制≤180℃]

PLC --> A2[氮氣注入稀釋氧氣]

PLC --> A3[切換備用塔]

#### **三級**防護**：

1. **溫度硬限位**：再生加熱器超溫190℃自動斷電  

2. **氧含量聯鎖**：塔內O?＞10%時觸發氮氣急充  

3. **粉塵濃度監控**：＞20g/m3時啟動抑爆系統  

### 六、維護要點（PLA專用）

| **周期**    | 維護項目                  | 標準                  |

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| **每日**   | 卡爾費休法抽檢含水率      | 與在線儀偏差≤±5ppm   |

|             | 檢查PTFE內襯完整性        | 無劃痕、起泡         |

| **每周**   | 分子篩再生效率測試        | BET比表面積≥650m2/g |

|             | 靜電除塵器壓差檢測        | ＜500Pa              |

| **每季度** | 更換分子篩（總量20%）     | 活性下降分子篩       |

|             | 氧分析儀校準              | 零點漂移＜±1%        |

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### 七、對比轉輪式干燥的優劣

| **指標**       | 分子篩雙塔系統              | 轉輪式干燥機             |

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| **露點穩定性** | -50±2℃（更穩定）          | -55~-40℃（易漂移）     |

| **PLA**性**  | 再生溫度≤180℃（防爆）     | 轉輪再生220℃（風險高）  |

| **能耗**       | 0.9kW·h/kg               | 0.7kW·h/kg            |

| **維護成本**   | 分子篩2年更換（￥8萬/塔） | 轉輪5年更換（￥20萬）  |

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### 八、定制化升級選項

| **需求**                | 升級方案                                  | 附加成本    |

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| 醫用PLA（≤25ppm）       | 增加三級吸附塔（露點-60℃）              | +60萬元    |

| 防爆認證（ATEX）        | 全系統防爆電機+抑爆裝置                 | +40萬元    |

| 自動化分子篩更換        | 集成真空吸料再生模塊                    | +35萬元    |

**總結**：  

PLA分子篩雙塔干燥系統的核心競爭力：  

? **-50℃露點低溫干燥**（鋰基分子篩保障效率）  

? **180℃**再生**（杜絕PLA粉塵爆炸風險）  

? **三重防腐蝕**（304不銹鋼+PTFE涂層+靜電除塵）  

? **含水率≤30ppm**（在線監測+卡爾費休雙校驗）  

> ?? **操作紅線**：  

> 1. 預結晶前含水率 **必須＜500ppm**！否則分子篩過載；  

> 2. 停機時 **立即充氮**（O?＜8%），防止PLA粉塵氧化自燃；  

> 3. 新分子篩**使用需 **180℃活化4小時** 去除結合水！