專利名稱：具有多個(gè)干燥塔的聚酰胺切片聚合裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型屬于化工設(shè)備領(lǐng)域，具體涉及一種具有多個(gè)干燥塔的聚酰胺切片聚合
>J-U ρ α裝直。
背景技術(shù)：
聚酰胺(PA，俗稱尼龍)是美國(guó)DuPont公司最先開發(fā)用于纖維的樹脂，于1939年實(shí)現(xiàn)工業(yè)化。20世紀(jì)50年代開始開發(fā)和生產(chǎn)注塑制品，以取代金屬滿足下游工業(yè)制品輕量化、降低成本的要求。PA具有良好的綜合性能，包括力學(xué)性能、耐熱性、耐磨損性、耐化學(xué)藥 品性和自潤(rùn)滑性，且摩擦系數(shù)低，有一定的阻燃性，易于加工，適于用玻璃纖維和其它填料填充增強(qiáng)改性，提高性能和擴(kuò)大應(yīng)用范圍。PA的品種繁多，有ΡΑ6、ΡΑ66、ΡΑ11、ΡΑ12、ΡΑ46、ΡΑ610、ΡΑ612、ΡΑ1010 等。目前，在國(guó)內(nèi)外，聚酰胺聚合工業(yè)化生產(chǎn)一般采用己內(nèi)酰胺水解聚合工藝技術(shù)，己內(nèi)酰胺水解聚合反應(yīng)是一個(gè)可逆平衡的化學(xué)反應(yīng)，不能實(shí)現(xiàn)己內(nèi)酰胺單體100%的轉(zhuǎn)化率，在聚合反應(yīng)平衡后，聚合物中含有7-8%的己內(nèi)酰胺單體和2%左右的低聚物(包括環(huán)狀低聚物和線性低聚物等)，如果不除去這些物質(zhì)，將嚴(yán)重影響聚酰胺的紡絲、成型等后續(xù)加工工序，而聚酰胺切片萃取水中的己內(nèi)酰胺單體和低聚物含量約為了 7-14%，因此需要對(duì)聚酰胺切片萃取水進(jìn)行回收處理。萃取后聚酰胺切片經(jīng)脫水后仍含有10-15%水分，為滿足高速紡絲要求，切片的含水量應(yīng)在O. 06%以下。連續(xù)干燥就是利用干燥的熱氮?dú)庠诟稍锼?nèi)以對(duì)流方式除去切片中的水分。目前國(guó)內(nèi)常見的聚酰胺轉(zhuǎn)鼓式間歇真空干燥，只適合間歇式小產(chǎn)量生產(chǎn)，不適合連續(xù)式大產(chǎn)量生產(chǎn)。其效率低，能耗高，難以滿足現(xiàn)代化聚酰胺切片的生產(chǎn)。國(guó)內(nèi)普通的聚酰胺切片氮?dú)飧稍锼呀?jīng)不能滿足生產(chǎn)符合高速紡用聚酰胺切片的要求首要表現(xiàn)為生產(chǎn)能力的調(diào)整范圍比較窄，產(chǎn)量比較低；其次氮?dú)獾膲簱p比較大，對(duì)氮?dú)庋h(huán)的壓力要求高，干燥后切片的含水不易穩(wěn)定，在產(chǎn)量提高后氮?dú)饽芎拿黠@增加，而且由于氮?dú)饬髁亢蜌鈮旱淖兓菀讓?dǎo)致進(jìn)入干燥塔內(nèi)的干燥氣流發(fā)生紊亂，從而造成切片流動(dòng)紊亂，影響最終干切片的含水，從而降低聚酰胺切片的干燥效果。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型的目的是提供一種效率高，能耗低，能大容量生產(chǎn)聚酰胺切片具有多個(gè)干燥塔的聚酰胺切片聚合裝置。本實(shí)用新型的技術(shù)方案為提供一種具有多個(gè)干燥塔的聚酰胺切片聚合裝置，包括聚合塔、切粒機(jī)、萃取裝置和干燥裝置，所述聚合塔、切粒機(jī)、萃取裝置和干燥裝置順序連接，所示干燥裝置包括多個(gè)干燥塔，所示干燥塔包括圓筒形的塔體，所述塔體內(nèi)設(shè)置有螺旋形聚酰胺切片輸送通道，所述塔體還包括三段氣口，一段為廢氣出口，二段為循環(huán)廢氣入口，三段為高純氮?dú)馊肟?。?yōu)選的，上述具有多個(gè)干燥塔的聚酰胺切片聚合裝置，所述廢氣出口位于塔體頂端，所述循環(huán)廢氣入口位于塔體中部，所述高純氮?dú)馊肟谖挥谒w底端。優(yōu)選的，上述具有多個(gè)干燥塔的聚酰胺切片聚合裝置，所述干燥塔有兩個(gè)。優(yōu)選的，上述具有多個(gè)干燥塔的聚酰胺切片聚合裝置，所述塔體上設(shè)置有測(cè)溫裝置，測(cè)壓裝置，取樣口。優(yōu)選的，上述具有多個(gè)干燥塔的聚酰胺切片聚合裝置，還包括計(jì)量裝置，所述計(jì)量裝置與聚合塔和切粒機(jī)連接，所述計(jì)量裝置為柱塞泵。本實(shí)用新型的具有多個(gè)干燥塔的聚酰胺切片聚合裝置具有以下優(yōu)點(diǎn)I、采用多個(gè)干燥塔干燥，對(duì)氮?dú)鈮毫σ蟮?，氮?dú)庋h(huán)利用大大減少了氮?dú)獾膿p耗，該干燥塔的結(jié)構(gòu)可以根據(jù)干燥切片量的大小進(jìn)行相應(yīng)調(diào)整，產(chǎn)量范圍適應(yīng)范圍廣，在日產(chǎn)幾十噸到日產(chǎn)幾百噸均能適用；2、操作控制靈活。本實(shí)用新型的氮?dú)庥捎诓捎梅侄渭尤氲姆绞?，在該干燥塔上設(shè)置有多個(gè)測(cè)溫口、測(cè)壓口和取樣口，可以很方便地對(duì)切片的干燥過(guò)程進(jìn)行檢查，對(duì)切片進(jìn)行化驗(yàn)分析，可以根據(jù)檢測(cè)情況，對(duì)氮?dú)饬髁俊⒌獨(dú)鈮毫蜏囟鹊冗M(jìn)行分別調(diào)整和控制。

圖I為本實(shí)用新型具有多個(gè)干燥塔的聚酰胺切片聚合裝置的干燥裝置的剖面結(jié)構(gòu)示意圖；I、干燥塔；2、塔體；3、螺旋形聚酰胺切片輸送通道；4、廢氣出口 ；5、循環(huán)廢氣入口 ；6、高純氮?dú)馊肟?；7、計(jì)量裝置。
具體實(shí)施方式
為詳細(xì)說(shuō)明本實(shí)用新型的技術(shù)內(nèi)容、構(gòu)造特征、所實(shí)現(xiàn)目的及效果，以下結(jié)合實(shí)施方式并配合附圖詳予說(shuō)明。請(qǐng)參閱圖1，本實(shí)施方式提供一種具有多個(gè)干燥塔的聚酰胺切片聚合裝置，包括聚合塔、切粒機(jī)、萃取裝置和干燥裝置，所述聚合塔、切粒機(jī)、萃取裝置和干燥裝置順序連接，所示干燥裝置包括多個(gè)干燥塔1，所示干燥塔I包括圓筒形的塔體2，所述塔體2內(nèi)裝載有螺旋形聚酰胺切片輸送通道3，所述塔體2還包括三段氣口，一段為廢氣出口 4，二段為循環(huán)廢氣入口 5，三段為高純氮?dú)馊肟?6。本實(shí)用新型的聚酰胺切片干燥塔由于采用在塔內(nèi)設(shè)置有螺旋形聚酰胺切片輸送通道，是聚酰胺切片與氮?dú)獬浞只旌?，氮?dú)膺M(jìn)出三段氣口，使切片在塔內(nèi)與氮?dú)饽艹浞只旌?，切片在塔?nèi)的停留時(shí)間基本一致，氮?dú)鈿饬髟谒?nèi)不斷地被再分配，從而保證了氣流的均勻分布，減小了壁效應(yīng)，保證切片干燥均勾，質(zhì)量穩(wěn)定可靠。優(yōu)選的，上述具有多個(gè)干燥塔的聚酰胺切片聚合裝置，所述廢氣出口 4位于塔體2頂端，所述循環(huán)廢氣入口 5位于塔體2中部，所述高純氮?dú)馊肟?6位于塔體2底端。優(yōu)選的，上述具有多個(gè)干燥塔的聚酰胺切片聚合裝置，所述干燥塔I有兩個(gè)。優(yōu)選的，上述具有多個(gè)干燥塔的聚酰胺切片聚合裝置，所述塔體2上設(shè)置有測(cè)溫裝置，測(cè)壓裝置，取樣口。本實(shí)用新型在該干燥塔I上設(shè)置有多個(gè)測(cè)溫口、測(cè)壓口和取樣口，可以很方便地對(duì)切片的干燥過(guò)程進(jìn)行檢查，對(duì)切片進(jìn)行化驗(yàn)分析，可以根據(jù)檢測(cè)情況，對(duì)氮?dú)饬髁俊⒌獨(dú)鈮毫蜏囟鹊冗M(jìn)行分別調(diào)整和控制。[0023]優(yōu)選的，上述具有多個(gè)干燥塔的聚酰胺切片聚合裝置，還包括計(jì)量裝置7，所述計(jì)量裝置7與聚合塔和切粒機(jī)連接，所述計(jì)量裝置7為柱塞泵。I、原料己內(nèi)酰胺的準(zhǔn)備袋裝固體己內(nèi)酰胺經(jīng)粉碎機(jī)粉碎由螺旋加料器進(jìn)入熔融鍋，在熔融鍋內(nèi)通過(guò)外部加熱器熔融成液態(tài)己內(nèi)酰胺，進(jìn)入貯罐內(nèi)待用。也可直接采用液態(tài)己內(nèi)酰胺作為原料。2、助劑和水的準(zhǔn)備鏈終端穩(wěn)定劑、高效改性劑Seed、HMDA等反應(yīng)所需助劑按工藝要求各自配制成一定濃度的溶液待用。聚合反應(yīng)用水來(lái)自儲(chǔ)水罐，經(jīng)過(guò)濾器進(jìn)入系統(tǒng)待用。3、預(yù)聚合原料己內(nèi)酰胺經(jīng)計(jì)量預(yù)加熱后與水及定量的各種助劑進(jìn)入特殊混合器進(jìn)行混合，再一起加入預(yù)聚合反應(yīng)器中進(jìn)行己內(nèi)酰胺開環(huán)反應(yīng)，通過(guò)過(guò)量水來(lái)加壓加速控制己內(nèi)酰胺的開環(huán)反應(yīng)。預(yù)聚合反應(yīng)器為帶壓反應(yīng)器，配有一個(gè)一次熱媒加熱系統(tǒng)和兩個(gè)汽相二次熱媒加熱系統(tǒng)。反應(yīng)停留時(shí)間約4 5小時(shí)，出預(yù)聚合反應(yīng)器的預(yù)聚物相對(duì)粘度為2. O左右。4、聚合預(yù)聚物通過(guò)齒輪泵輸送，經(jīng)熔體脫水器蒸發(fā)熔體中多余的水分后進(jìn)入聚合塔(VK管)，聚合塔為常壓塔，帶氮?dú)獗Ｗo(hù)，內(nèi)設(shè)特殊設(shè)置以保證聚合熔體完全保持均一穩(wěn)定分布。聚合物在聚合塔內(nèi)進(jìn)行加成、縮聚反應(yīng)。反應(yīng)生產(chǎn)的水分通過(guò)塔頂冷凝塔排出系統(tǒng)。熔體出料溫度在250度 260度，聚合物的停留時(shí)間約10小時(shí)，出聚合塔時(shí)聚合物的粘度達(dá)3. O左右,分子量分布達(dá)2以下。5、切粒聚合塔中的熔體通過(guò)熔體輸送泵經(jīng)熔體過(guò)濾器進(jìn)入水下切粒系統(tǒng)，在這里熔融的聚合物在水下切粒機(jī)的冷卻板上被連續(xù)噴入的冷卻水冷卻、固化、成型，最后被切粒機(jī)切成規(guī)格均等的顆粒。水下切粒系統(tǒng)包括鑄帶頭、切粒機(jī)、離心脫水機(jī)、振動(dòng)篩以及水循環(huán)系統(tǒng)。6、連續(xù)萃取來(lái)自切粒系統(tǒng)的切片進(jìn)入萃取水貯罐，切片通過(guò)輸送泵輸送至萃取裝置，分離罐出來(lái)的輸送水經(jīng)過(guò)濾后被泵送回繼續(xù)循環(huán)使用。萃取裝置為常壓塔，內(nèi)有特殊設(shè)計(jì)的內(nèi)件保證切片進(jìn)行穩(wěn)定的柱塞式流動(dòng)，增大萃取效率。切片自上而下流動(dòng)，而萃取裝置內(nèi)脫鹽水流以相反方向流動(dòng)。切片中的未反應(yīng)單體與低聚物轉(zhuǎn)移至萃取水中，再通過(guò)萃取水循環(huán)系統(tǒng)排出系統(tǒng)。萃取裝置循環(huán)水回路包括兩套循環(huán)系統(tǒng)。第一套系統(tǒng)包括萃取裝置、熱交換器、泵、過(guò)濾器；第二系統(tǒng)用于萃取裝置的加熱，包括萃取裝置、熱交換器和泵。新鮮的萃取用水從儲(chǔ)罐由萃取裝置底部進(jìn)入塔內(nèi)。含己內(nèi)酰胺、低聚物含量高的萃取水自第一循環(huán)系統(tǒng)至回收系統(tǒng)。在萃取進(jìn)水上部，萃取裝置中還有一循環(huán)水系統(tǒng)已保證塔內(nèi)的溶度梯度和溫度梯度的穩(wěn)定。萃取后的粘度稍有增高的切片通過(guò)切片輸送系統(tǒng)輸送至干燥塔頂部的離心脫水機(jī)。[0043]7、連續(xù)干燥及固相增粘通過(guò)離心脫水機(jī)脫水后含濕率約8 15%切片進(jìn)入干燥塔。干燥塔內(nèi)有特殊設(shè)計(jì)的螺旋形聚酰胺切片輸送通道保證聚酰胺切片柱塞式流動(dòng)，并與氮?dú)獬浞纸佑|。切片自上而下流動(dòng)，而氮?dú)庖韵喾捶较蛄鲃?dòng)。切片中的水分通過(guò)氮?dú)庋h(huán)系統(tǒng)排出系統(tǒng)。切片在干燥塔內(nèi)不僅進(jìn)行干燥將切片含水控制在O. 05%以下，同時(shí)切片在塔進(jìn)一步進(jìn)行縮聚反應(yīng)，以提高聚合物分子量，生成的小分子副產(chǎn)物則借助于循環(huán)氣流帶出反應(yīng)體系，強(qiáng)迫縮聚反應(yīng)正向進(jìn)行。干燥停留時(shí)間約24小時(shí)。出干燥塔時(shí)聚合物相對(duì)粘度約3. 7左右。8、高粘切片改性干燥后含水為O. 05%以下的切片進(jìn)入混合器，與膜用切片助劑混合改性，以制備高性能的膜級(jí)切片。9、成品切片添加助劑后的膜級(jí)切片，通過(guò)有冷氮?dú)饬鞯难h(huán)的冷卻料倉(cāng)，被冷卻到合格溫度后，經(jīng)氣流輸送裝置送往成品料倉(cāng)。以上所述僅為本實(shí)用新型的實(shí)施例，并非因此限制本實(shí)用新型的專利范圍，凡是利用本實(shí)用新型說(shuō)明書及附圖內(nèi)容所作的等效結(jié)構(gòu)或等效流程變換，或直接或間接運(yùn)用在其他相關(guān)的技術(shù)領(lǐng)域，均同理包括在本實(shí)用新型的專利保護(hù)范圍內(nèi)。
權(quán)利要求1.一種具有多個(gè)干燥塔的聚酰胺切片聚合裝置，包括聚合塔、切粒機(jī)、萃取裝置和干燥裝置，所述聚合塔、切粒機(jī)、萃取裝置和干燥裝置順序連接，其特征在于，所述干燥裝置包括多個(gè)干燥塔，所述干燥塔包括圓筒形的塔體，所述塔體內(nèi)設(shè)置有螺旋形聚酰胺切片輸送通道，所述塔體還包括三段氣口，一段為廢氣出口，二段為循環(huán)廢氣入口，三段為高純氮?dú)馊搿酢?br> 2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的具有多個(gè)干燥塔的聚酰胺切片聚合裝置，其特征在于，所述廢氣出口位于塔體頂端,所述循環(huán)廢氣入口位于塔體中部，所述高純氮?dú)馊肟谖挥谒w底端。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的具有多個(gè)干燥塔的聚酰胺切片聚合裝置，其特征在于，所述干燥塔有兩個(gè)。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的具有多個(gè)干燥塔的聚酰胺切片聚合裝置，其特征在于，所述塔體上設(shè)置有測(cè)溫裝置，測(cè)壓裝置，取樣口。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的具有多個(gè)干燥塔的聚酰胺切片聚合裝置，其特征在于，還包括計(jì)量裝置，所述計(jì)量裝置與聚合塔和切粒機(jī)連接，所述計(jì)量裝置為柱塞泵。
專利摘要本實(shí)用新型屬于化工設(shè)備領(lǐng)域，具體涉及一種具有多個(gè)干燥塔的聚酰胺切片聚合裝置。本實(shí)用新型的目的是提供一種效率高，能耗低，能大容量生產(chǎn)聚酰胺切片的裝置，本實(shí)用新型的具有多個(gè)干燥塔的聚酰胺切片聚合裝置包括聚合塔、切粒機(jī)、萃取裝置和干燥裝置，所述聚合塔、切粒機(jī)、萃取裝置和干燥裝置順序連接，所示干燥裝置包括多個(gè)干燥塔，所示干燥塔包括圓筒形的塔體，所述塔體內(nèi)裝載有螺旋形聚酰胺切片輸送通道，所述塔體還包括三段氣口，一段為廢氣出口，二段為循環(huán)廢氣入口，三段為高純氮?dú)馊肟?。本?shí)用新型采用多個(gè)干燥塔干燥，可根據(jù)干燥切片量的大小進(jìn)行相應(yīng)調(diào)整，在日產(chǎn)幾十噸到日產(chǎn)幾百噸均能適用。
文檔編號(hào)C08G69/16GK202730050SQ20122037038
公開日2013年2月13日 申請(qǐng)日期2012年7月27日 優(yōu)先權(quán)日2012年7月27日
發(fā)明者張春雨, 劉伍梅 申請(qǐng)人:福建錦江科技有限公司