一、技术背景

在聚碳酸酯（PC）生产过程中，反应生成的 PC 胶液经过洗涤后，其胶液中 PC 浓度在~12%（wt），其余除溶剂二氯甲烷外，还包含溶解在溶剂中的少量水分 及无机盐。此时根据最终产品用途的不同，可以通过简单共沸蒸馏蒸发脱去大部 分溶解水，而结晶下来的无机盐通过精密过滤器去除。通用 PC 通过此过程一般 要求胶液中 PC 浓度提升至 14~15%，而光盘级的则需要把 PC 浓度浓缩至 18~20%

（此过程称为纯化或浓缩工序）。

浓缩后的 PC 胶液具有很高的粘度，为了进一步脱除溶剂以获得固体 PC 粉 料，目前采用的方法有汽析和水析两种：水析是采用把胶液与较高温度的热水及 蒸汽混合，由于二氯甲烷沸点较低而汽化蒸发，蒸发除去二氯甲烷的 PC 由于不 溶于水而沉淀析出；汽析则是采用过热蒸汽与 PC 胶液混合，在高温状态下快速 蒸出溶剂而获得 PC 粉料的过程。水析和汽析的方法各有其优缺点，水析的优点 是可以获得较高堆积密度的 PC 颗粒，但蒸发二氯甲烷溶剂较慢，单台设备能力 有限，不利于大批量连续生产。而汽析的缺点是技术难度高，不容易控制 PC 粉 料的物理形态，堆积密度较水析方法低，但其优点是设备较少且流程简单，可以 稳定、连续的大批量生产装置。目前工业生产装置中水析和汽析造粒的方法均有 使用。

汽析造粒的方法其原理相似，但根据不同的造粒设备结构形式及操作条件， 最终粉料可呈现不同的物理形态，包括片状、爆米花状、实心颗粒状、多孔粉状 等，其粉料大小也各不相同。本课题组汽析技术最终粉料状态介于实心颗粒状或 多孔粉状状态，以多孔粉料为主，其粒径大部分在 0.4~0.8mm 之间，堆积密度 在 180~200kg/m3。

二、课题组汽析造粒技术简介 

2.1 技术原理

浓缩后的胶液粘度很高，且具有较大的表面张力，因此相较于通常的液体更

加难以分散成液滴。因此，本技术在合理设计喷雾器结构的同时，借鉴液体燃料 喷雾燃烧领域的闪急雾化技术思路，通过给液体胶液过热一定程度的方法，达到 以下有利于形成均匀细小液滴的两个目的：一是温度的升高有利于降低胶液的粘 度和表面张力；二是过热液体可以在内部形成细小气泡核，从而有利于液体的离 散。合理的工艺参数设计与喷雾器结构设计结合，有效的强化了汽析过程的效率， 降低了能耗，稳定了运行参数，并获得了理想的 PC 粉料粒径分布。其技术已经 申请并授权了国家发明专利。

2.2 过程描述

本技术具体描述如下：纯化（或浓缩）后 PC 浓度在 14~20%之间的胶液，利 用泵加压后，经过预热器加热到一定的过热温度送入汽析喷射器，过热胶液通过 喷射器喷嘴降压后快速分散成微小液滴，与从喷射器错流引入的低压蒸汽快速混 合并进行动量、热量交换，使得液滴中的溶剂快速蒸发汽化从而形成 PC 粉料。 为了确保 PC 粉体中的溶剂含量降低到给定要求，在喷射器后面伴有一段较长的 蒸汽夹套保温的管程，称为汽析管。在汽析管内 PC 粉料中的溶剂进一步蒸发， 并伴有部分蒸汽冷凝被 PC 粉料吸附。最后 PC 粉料与气相（包括汽化的溶剂及 蒸汽）通过旋风分离器后，汽相送冷凝器回收溶剂，汽析后 PC 粉料中仍含有水 分 3~5%，溶剂 1~3%，需送干燥塔或流化干燥床进一步脱除 PC 中的水分及残余 的溶剂。

2.3 主要技术指标

粉料形态： 实心颗粒或多孔粉粒，粒径  0.1~4.0mm ， 60% 以上集中在 0.4~0.8mm；

粉料湿含率：水分 3~5%，溶剂 1~3%；

汽析蒸汽用量：折合最终 PC 产品计，每吨 PC 产品汽析用蒸汽 1.5~1.6 吨。

2.4 核心设备结构示意图

（1） 专利结构

（2） CAD 平面视图

（3）三维视图

2.5 部分模拟、实验数据及图片

（1） 模拟部分图片

（2） 实验部分图片及数据

   不同条件下总体粉料图片

不同结构、不同负荷下筛分后不同粒径比例

在较好的条件下，大颗粒（大于 4.0mm）低于 15%，大于 0.7mm 的颗粒比 例小于 40~45%，根据最终产品和后续干燥设备要求，第一部分大于 4.0mm 的颗 粒需要用树脂磨粉碎。

3. 技术优势

（1）技术成熟，该技术已经在相关企业保持连续、稳定运行近十年；

（2）节能，与其他汽析技术相比，能耗较低；

（3）设备少，且无动设备，易维护；

（4）可根据最终产品需要，调节粉料状态。