本發(fā)明屬于離子交換材料的制備技術領域，涉及一種PP-ST-DVB纖維制備強堿離子交換纖維時改進胺化系統(tǒng)，是一種綠色環(huán)保、高效節(jié)能制備強堿型離子交換纖維的胺化系統(tǒng)。

背景技術：

離子交換纖維具有吸附速度快，凈化程度高，通水阻力小，再生方便等優(yōu)點，可吸附有害氣體、重金屬可以去異味、凈化水源、海水淡化等多種用途，受到人們越來越多的關注，一般來說離子交換纖維分為：強酸型離子交換纖維、強堿型離子交換纖維、弱酸離子交換纖維、弱堿離子交換纖維，而常見的季銨型強堿離子交換纖維的制備工藝中在胺化時，通常采用三甲胺的水溶液作用胺化試劑；三甲胺的水溶液濃度低通常較低，不利有胺化反應的發(fā)生，而且在胺化反應的過程中揮發(fā)出來的三甲胺氣體具有強烈難聞的魚腥味，附著在衣服上刺鼻的氣味很難去除。因此，改進現(xiàn)有制備季胺型強堿離子交換纖維中的胺化工藝，對改進當前離子交換纖維制備技術領域至關重要，也符合目前國家對環(huán)境友好型技術迫在眉睫的需求，緩解環(huán)境日益惡化的現(xiàn)狀具有一定的意義。

技術實現(xiàn)要素：

為解決現(xiàn)有技術中制備強堿離子交換纖維時三甲胺水溶液濃度低、不利于胺化反應等問題，本發(fā)明提出PP-ST-DVB基強堿離子交換纖維的胺化系統(tǒng)，胺化試劑采用三甲胺的鹽酸鹽與NaOH固體溶解后的水溶液發(fā)生中和反應釋放出的三甲胺氣體，三甲胺氣體進入反應釜，在含有芐基氯或氯乙酰基官能團的濕態(tài)纖維的表面，形成高濃度的三甲胺水溶液，在較高的壓力和溫度下，快速完成胺化反應；反應結束，在臥式反應釜內(nèi)部圓筒高速旋轉以及加熱、減壓條件下，使纖維表面的三甲胺盡可能的揮發(fā)，大部分經(jīng)冷凝回收繼續(xù)使用，少量由稀硫酸吸收；最后將纖維從反應釜中取出，放入烘箱中烘干或自然晾干得到季銨型強堿離子交換纖維，整個胺化反應在密閉體系中反應，大大減少了三甲胺氣體的泄漏。

本發(fā)明為解決其技術問題所采取的技術方案為：

一種PP-ST-DVB基強堿離子交換纖維的胺化系統(tǒng)，包括臥式高壓反應釜和柱形反應釜，其特征在于，

--所述臥式高壓反應釜頂部設有第一纖維加料口，內(nèi)部設有可旋轉并且筒壁帶有微孔的反應圓筒，所述反應圓筒的兩端通過軸承支承在所述臥式高壓反應釜的左右兩端，其中一端伸出于所述臥式高壓反應釜外部，并與一可變速電機相連，所述反應圓筒的側壁上設有與所述第一纖維加料口對應的第二纖維加料口；

所述耐高壓臥式反應釜的頂部設置進氣口，所述進氣口通過管路與設置在所述耐高壓臥式反應釜外部的用以產(chǎn)生三甲胺氣體的柱形反應釜連通；

--所述三甲胺氣體在柱形反應釜中產(chǎn)生，所述柱形反應釜包括頂蓋、內(nèi)殼和外殼，所述內(nèi)殼和外殼之間形成一中空的夾層，在所述夾層中靠近反應釜頂部的位置布置一傾斜的橢圓形環(huán)形管路，所述環(huán)形管路與柱形容器外壁連接時有最高、最低兩個位置，在所述傾斜的環(huán)形管路的最高位置處的側壁上形成一進液口，在所述環(huán)形管路的朝向反應釜底面的周向壁面上布置多個通孔；

所述柱形反應釜的內(nèi)殼中設有攪拌裝置，所述內(nèi)殼的側壁上靠近反應釜頂部的位置設有進液口Ⅰ、進液口Ⅱ和進氣口，所述柱形反應釜的頂蓋上設有出氣口，所述柱形反應釜的外殼底部設有出液口，所述出液口一路與設置在所述柱形反應釜底部的儲液罐連通，另一路與所述內(nèi)殼的進液口Ⅱ連通，并且，所述出液口與儲液罐之間的連通管路上設置控制閥門，所述出液口與所述內(nèi)殼的進液口Ⅱ之間的連通管路上設置控制閥門和化工泵；

所述柱形反應釜外部靠上的位置設置三甲胺水溶液儲罐，所述三甲胺水溶液儲罐的底部設置一出液管路，所述出液管路一路與布置在所述夾層中的環(huán)形管路的進液口連通，另一路與所述內(nèi)殼的進液口Ⅰ連通，并且，所述出液管路與所述環(huán)形管路的進液口之間的連通管路、所述出液管路與所述內(nèi)殼的進液口Ⅰ之間的連通管路上均設置控制閥門。

進一步地，將濕態(tài)的PP-ST-DVB纖維放入臥式高壓反應釜時，首先打開反應釜頂部的第一纖維加料口，之后旋轉所述反應圓筒使所述第二纖維加料口與所述第一纖維加料口重合，打開所述第二纖維加料口，將PP-ST-DVB纖維經(jīng)所述第一纖維加料口和第二纖維加料口放入所述反應圓筒內(nèi)。

進一步地，濕態(tài)的PP-ST-DVB纖維在臥式高壓反應釜中進行胺化反應時，打開耐高壓臥式反應釜頂部的進氣口，三甲胺氣體經(jīng)進氣口進入臥式高壓反應釜內(nèi)，反應圓筒在電機的帶動下進行旋轉，帶動其中的纖維翻動，使得濕態(tài)的纖維與三甲胺氣體充分均勻接觸，在高壓、加熱條件下使纖維表面的水分形成高濃度的三甲胺水溶液，快速完成胺化反應，生成季銨型強堿離子交換纖維。

進一步地，濕態(tài)的PP-ST-DVB纖維在臥式高壓反應釜中胺化反應結束后，放出所述柱形反應釜夾層里部分液體，使夾層里含NaOH的液體不能與反應釜內(nèi)部含三甲胺鹽酸鹽的液體接觸，避免通過環(huán)形管道最低處的管道二者互相擴散接觸，繼續(xù)發(fā)生反應釋放三甲胺氣體。

進一步地，關閉臥式反應釜與與盛有三甲胺鹽酸鹽反應釜上的管道閥門，緩慢打開臥式反應釜與冷凝循環(huán)裝置連接管道上的閥門，反應釜中三甲胺氣體經(jīng)冷卻收集下次繼續(xù)使用；在臥式反應釜加熱和內(nèi)部圓筒高速選下，大部分的三甲胺氣體經(jīng)冷凝回收繼續(xù)使用，少量的三甲胺氣體由硫酸稀溶液吸收。

同現(xiàn)有技術相比，本發(fā)明的PP-ST-DVB基強堿離子交換纖維的胺化系統(tǒng)具有顯著的技術效果：本發(fā)明提出PP-ST-DVB基強堿離子交換纖維的胺化系統(tǒng)，胺化試劑采用三甲胺的鹽酸鹽與NaOH固體溶解后的水溶液發(fā)生中和反應釋放出的三甲胺氣體，三甲胺氣體進入反應釜，在含有芐基氯或氯乙?；倌軋F的濕態(tài)纖維的表面，形成高濃度的三甲胺水溶液，在較高的壓力和溫度下，快速完成胺化反應；反應結束，在臥式反應釜內(nèi)部圓筒高速旋轉以及加熱、減壓條件下，使纖維表面的三甲胺盡可能的揮發(fā)，大部分經(jīng)冷凝回收繼續(xù)使用，少量由稀硫酸吸收；最后將纖維從反應釜中取出，放入烘箱中烘干或自然晾干得到季銨型強堿離子交換纖維，整個胺化反應在密閉體系中反應，大大減少了三甲胺氣體的泄漏。

附圖說明

圖1為本發(fā)明的PP-ST-DVB基強堿離子交換纖維的胺化系統(tǒng)示意圖。

具體實施方式

為使本發(fā)明的目的、技術方案及優(yōu)點更加清楚明白，下面結合實施例對本發(fā)明做進一步的詳細說明，以下實施例是對本發(fā)明的解釋而本發(fā)明并不局限于以下實施例。

下面結合圖1，說明本發(fā)明的PP-ST-DVB基強堿離子交換纖維的胺化系統(tǒng)，包括臥式高壓反應釜10和柱形反應釜。

臥式高壓反應釜10頂部設有第一纖維加料口13，內(nèi)部設有可旋轉并且筒壁帶有微孔的反應圓筒11，反應圓筒11的兩端通過軸承支承在臥式高壓反應釜10的左右兩端，其中一端伸出于臥式高壓反應釜10外部，并與一可變速電機12相連，反應圓筒11的側壁上設有與第一纖維加料口13對應的第二纖維加料口14；耐高壓臥式反應釜10的頂部設置進氣口，進氣口通過管路與設置在耐高壓臥式反應釜10外部的用以產(chǎn)生三甲胺氣體的柱形反應釜連通。

三甲胺氣體在柱形反應釜中產(chǎn)生，柱形反應釜包括頂蓋20、內(nèi)殼21和外殼22，內(nèi)殼21和外殼22之間形成一中空的夾層23，在夾層23中靠近反應釜頂部的位置布置一傾斜的橢圓形環(huán)形管路24，環(huán)形管路24與柱形容器外壁連接時有最高、最低兩個位置，在傾斜的環(huán)形管路24的最高位置處的側壁上形成一進液口，在環(huán)形管路24的朝向反應釜底面的周向壁面上布置多個通孔；柱形反應釜的內(nèi)殼21中設有攪拌裝置，內(nèi)殼21的側壁上靠近反應釜頂部的位置設有進液口Ⅰ、進液口Ⅱ和進氣口，柱形反應釜的頂蓋20上設有出氣口27，柱形反應釜的外殼22底部設有出液口，出液口與設置在柱形反應釜底部的儲液罐30連通，儲液罐30與內(nèi)殼21的進液口Ⅱ連通，并且，外殼22底部出液口與儲液罐30之間的連通管路上設置控制閥門31，儲液罐30出液口與內(nèi)殼21的進液口Ⅱ之間的連通管路上設置控制閥門32和化工泵33；柱形反應釜外部靠上的位置設置三甲胺水溶液儲罐40，三甲胺水溶液儲罐40的底部設置一出液管路，出液管路一路與布置在夾層23中的環(huán)形管路24的進液口連通，另一路與內(nèi)殼21的進液口Ⅰ連通，并且，出液管路與環(huán)形管路24的進液口之間的連通管路、出液管路與內(nèi)殼21的進液口Ⅰ之間的連通管路上均設置控制閥門42、43。

將濕態(tài)的PP-ST-DVB纖維放入臥式高壓反應釜10時，首先打開反應釜頂部的第一纖維加料口13，之后旋轉反應圓筒11使第二纖維加料口14與第一纖維加料口13重合，打開第二纖維加料口14，將PP-ST-DVB纖維經(jīng)第一纖維加料口13和第二纖維加料口14放入反應圓筒11內(nèi)。

濕態(tài)的PP-ST-DVB纖維在臥式高壓反應釜10中進行胺化反應時，打開耐高壓臥式反應釜頂部的進氣口，三甲胺氣體經(jīng)進氣口進入臥式高壓反應釜10內(nèi)，反應圓筒11在電機的帶動下進行旋轉，帶動其中的纖維翻動，使得濕態(tài)的纖維與三甲胺氣體充分均勻接觸，在高壓、加熱條件下使纖維表面的水分形成高濃度的三甲胺水溶液，快速完成胺化反應，生成季銨型強堿離子交換纖維。

濕態(tài)的PP-ST-DVB纖維在臥式高壓反應釜10中胺化反應結束后，放出柱形反應釜夾層23里部分液體，使夾層23里含NaOH的液體不能與反應釜內(nèi)部含三甲胺鹽酸鹽的液體接觸，避免通過環(huán)形管道最低處的管道二者互相擴散接觸，繼續(xù)發(fā)生反應釋放三甲胺氣體。

關閉臥式反應釜與與盛有三甲胺鹽酸鹽反應釜上的管道閥門，緩慢打開臥式反應釜與冷凝循環(huán)裝置連接管道上的閥門，反應釜中三甲胺氣體經(jīng)冷卻收集下次繼續(xù)使用；在臥式反應釜加熱和內(nèi)部圓筒高速選下，大部分的三甲胺氣體經(jīng)冷凝回收繼續(xù)使用，少量的三甲胺氣體由硫酸稀溶液吸收。

以上所述僅為本發(fā)明的較佳實例而已，并不用以限制本發(fā)明，凡依本發(fā)明專利構思所述構造、特征及原理所做的等效或簡單變化，均包括于本發(fā)明專利的保護范圍內(nèi)。本發(fā)明所屬技術領域的技術人員可以對所描述的具體實施例做各種各樣的修改或補充或采用類似的方式替代，只要不偏離本發(fā)明的結構或者超越本權利要求書所定義的范圍，均應屬于本發(fā)明的保護范圍。