專利名稱：聚合管的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種聚合反應(yīng)設(shè)備，特別涉及一種聚合管。
背景技術(shù)：
工業(yè)上生產(chǎn)聚己內(nèi)酰胺大多采用連續(xù)法直形聚合管(又稱VK管)，生產(chǎn)一般紡織 用絲的高聚物用一段聚合或兩段聚合(前聚合和后聚合)。而生產(chǎn)工業(yè)用高黏度高聚物用 兩段聚合，甚至用三段聚合。聚合管為不銹鋼制成的封閉式直形管。由多節(jié)外有加熱夾套 管分段由法蘭連接而成。聚合管直徑可大至2m。由于熔體流動(dòng)和溫度有高度均勻要求，管 內(nèi)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)須特殊考慮。管子頂部有原料和助劑加入管和單體和水分排出分餾管。而底部 則由輸出泵進(jìn)行鑄帶、切片。己內(nèi)酰胺的聚合反應(yīng)是可逆平衡反應(yīng)，聚合后聚合物中仍含有 8 10%的單體和低聚物，紡絲時(shí)單體能氧化而產(chǎn)生氣泡，影響纖維質(zhì)量。聚己內(nèi)酰胺可采 用連續(xù)聚合切片紡絲工藝和連續(xù)聚合直接紡絲工藝制得纖維。聚合時(shí)，將己內(nèi)酰胺、水、分 子量穩(wěn)定劑(己二酸或醋酸等)和消光劑(Ti02)等加入熔融鍋內(nèi)，待熔融后送往連續(xù)聚合 管。從聚合管出來(lái)的聚合體傾入注帶槽制成帶條再送往切片機(jī)切片，然后用熱水萃洗，除 去殘留的單體，經(jīng)過(guò)干燥后送去紡絲。長(zhǎng)絲和簾子線纖維的生產(chǎn)大都采用這一工藝。連續(xù) 聚合直接紡絲工藝是將連續(xù)聚合管出來(lái)的聚合體直接經(jīng)紡絲機(jī)紡絲，然后經(jīng)拉伸、水洗、卷 曲、切斷成短纖維，或用此法生產(chǎn)鬃絲。也可以將聚合管出來(lái)的聚合物熔體連續(xù)地送往真空 容器，利用閃蒸法脫除單體后直接紡絲；或先使己內(nèi)酰胺聚合，達(dá)到2. 5左右的相對(duì)粘度， 將熔體進(jìn)行真空閃蒸以除去單體，經(jīng)后聚合器進(jìn)一步聚合后送往紡絲?，F(xiàn)有的聚合管一般主要由內(nèi)管和外管組成，為了去除聚合物熔體中的微量水分， 提高聚合物但提的分子量，聚合關(guān)內(nèi)還設(shè)有成膜器，利用氣態(tài)聯(lián)苯加熱，液相聯(lián)苯吸熱，聚 合管內(nèi)廣泛采用靜態(tài)混合器或整流器，目的是使管內(nèi)溫度、流速一致，整流器呈活塞流。聚 合管的直徑較大(由①250mm發(fā)展到①2000mm左右)，普遍采用列管式換熱器或盤管式換 熱器，采用汽相或液相聯(lián)苯作熱載體，用于準(zhǔn)確控制反應(yīng)溫度?，F(xiàn)有的聚合管在進(jìn)料時(shí)，物 料直接流向成膜器，致使物料流向分散，成膜器不能充分去除無(wú)聊中的微量水分，也造成管 內(nèi)溫度不一致，影響聚合反應(yīng)的質(zhì)量；另一方便，聚合管越來(lái)越大，其所需要支撐的重量越 來(lái)越大，使得加強(qiáng)聚合管的硬度和強(qiáng)度成為必要，為此，多采用金屬材料聚合管，而同時(shí)又 要保證聚合管的換熱和保溫性能，這又要求不能全部采用金屬材料。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問(wèn)題是針對(duì)上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種能夠有效 充分去除聚合物熔體中的微量水分并且堅(jiān)實(shí)耐用的聚合管。為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本實(shí)用新型采用的技術(shù)方案為一種聚合管，包括內(nèi)管、外 管、成膜器、聚合進(jìn)料管、成膜器出料管和成膜器進(jìn)料管，內(nèi)管和外管之間有空腔，聚合進(jìn)料 管依次穿過(guò)外管和空腔與內(nèi)管連通，聚合進(jìn)料管與內(nèi)管連通的一端為連接端口，另一端為 聚合管進(jìn)料口，成膜器出料管和成膜器進(jìn)料管分別依次穿過(guò)外管、空腔和內(nèi)管與成膜器連通，成膜器出料管與成膜器連通的一端為連通端口，另一端為成膜器出料口 ；所述成膜器出 料管設(shè)置在聚合進(jìn)料管內(nèi)，成膜器出料管與聚合進(jìn)料管之間有空隙。作為本實(shí)用新型進(jìn)一步改進(jìn)的技術(shù)方案，所述連接端口沿成膜器外壁面延伸并將 連通端口以及部分成膜器包含在連接端口內(nèi)，聚合進(jìn)料管與成膜器之間間隙。連接端口沿 成膜器外壁面延伸并將連通端口以及部分成膜器包含在連接端口內(nèi)，這樣物料從成膜器出 料口和聚合進(jìn)料口之間流入聚合管時(shí)，從連接端口并順著成膜器流出，這樣物料能夠充分 的接觸成膜器表面，從而更好的去除物料中的微量水分，提高單體分子量，另一方面，也能 使無(wú)量更均勻的流入聚合管，保證聚合管內(nèi)溫度的一致和平衡。作為本實(shí)用新型進(jìn)一步改進(jìn)的技術(shù)方案，所述聚合進(jìn)料管靠近成膜器附近的管壁 沿徑向向內(nèi)突起形成環(huán)狀突環(huán)。凹形管壁使得物料的流速減緩，同業(yè)也能起到擋流板的作 用，以進(jìn)一步保證物料的均勻性。作為本實(shí)用新型進(jìn)一步改進(jìn)的技術(shù)方案，所述成膜器出料口沿聚合管出料管軸向 從聚合管出料口伸出。作為本實(shí)用新型進(jìn)一步改進(jìn)的技術(shù)方案，所述成膜器出料口沿聚合管出料管徑向 從聚合出料管的管壁穿過(guò)。作為本實(shí)用新型進(jìn)一步改進(jìn)的技術(shù)方案，所述內(nèi)管上設(shè)有沿內(nèi)管徑向朝向空腔內(nèi) 伸出的凸環(huán)。凸環(huán)能夠堅(jiān)強(qiáng)聚合管的強(qiáng)度，以適應(yīng)大容量的聚合反應(yīng)，這樣在保證聚合管強(qiáng) 度和硬度的基礎(chǔ)上，通過(guò)改善聚合管的材料來(lái)實(shí)現(xiàn)聚合管保溫和換熱的性能。作為本實(shí)用新型進(jìn)一步改進(jìn)的技術(shù)方案，所述凸環(huán)為多個(gè)，沿內(nèi)管軸向均勻分布 在內(nèi)管上。本實(shí)用新型通過(guò)所述成膜器出料管設(shè)置在聚合進(jìn)料管內(nèi)，成膜器出料管與聚合進(jìn) 料管之間有空隙，連接端口沿成膜器外壁面延伸并將連通端口以及部分成膜器包含在連接 端口內(nèi)，聚合進(jìn)料管與成膜器之間有間隙，這樣物料從成膜器出料口和聚合進(jìn)料口之間流 入聚合管時(shí)，從連接端口并順著成膜器流出，這樣物料能夠充分的接觸成膜器表面，從而更 好的去除物料中的微量水分，提高單體分子量，另一方面，也能使無(wú)量更均勻的流入聚合 管，保證聚合管內(nèi)溫度的一致和平衡。內(nèi)管上設(shè)有沿內(nèi)管徑向向空腔內(nèi)伸出的凸環(huán)，凸環(huán)能 夠堅(jiān)強(qiáng)聚合管的強(qiáng)度，以適應(yīng)大容量的聚合反應(yīng)，這樣在保證聚合管強(qiáng)度和硬度的基礎(chǔ)上， 通過(guò)改善聚合管的材料來(lái)實(shí)現(xiàn)聚合管保溫和換熱的性能。

圖1為本實(shí)用新型聚合管的結(jié)構(gòu)示意圖。圖2為圖1的局部放大圖。圖3為圖2的局部放大圖。圖4為實(shí)施例1的內(nèi)管、外管和凸環(huán)結(jié)構(gòu)關(guān)系示意圖。
具體實(shí)施方式

以下結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型的具體實(shí)施方式
作進(jìn)一步說(shuō)明。參見(jiàn)圖1、圖2、圖3和圖4，本實(shí)用新型聚合管主要包括內(nèi)管1、外管2、成膜器3、 聚合進(jìn)料管4、成膜器出料管5和成膜器進(jìn)料管6，內(nèi)管1內(nèi)還設(shè)有列管換熱器和盤管式換熱器，內(nèi)管1和外管2之間有空腔7，聚合進(jìn)料管4依次穿過(guò)外管2和空腔7與內(nèi)管1連通， 聚合進(jìn)料管4與內(nèi)管1連通的一端為連接端口 4-1，另一端為聚合管進(jìn)料口 4-2，成膜器出 料管5和成膜器進(jìn)料管6分別依次穿過(guò)外管2、空腔7和內(nèi)管1與成膜器3連通，成膜器出 料管5與成膜器3連通的一端為連通端口 5-1，另一端為成膜器出料口 5-2，成膜器出料管5 設(shè)置在聚合進(jìn)料管4內(nèi)，成膜器出料管5與聚合進(jìn)料管4之間有空隙。連接端口 4-1沿成膜 器3外壁面延伸并將連通端口 5-1以及部分成膜器3包含在連接端口 4-1內(nèi)，聚合進(jìn)料管 4與成膜器3之間有間隙，聚合進(jìn)料管4與成膜器3之間的間隙可視實(shí)際需要而定，例如可 以是6mm，10mm, 13mm, 15mm或者20mm等，以滿足物料的穩(wěn)定和均勻流動(dòng)為標(biāo)準(zhǔn)，本實(shí)施例采 用13mm。聚合進(jìn)料管4靠近成膜器3附近的管壁沿徑向向內(nèi)突起形成環(huán)狀突環(huán)9。環(huán)狀突 環(huán)9的設(shè)置使得這一部分的聚合進(jìn)料管與成膜器出料管之間的間隙變小，使聚合進(jìn)料管內(nèi) 的物料流速減緩。成膜器出料口 5-2設(shè)置在聚合管外管2的外壁上，成膜器出料口 5-2可 以從聚合管出料口 4-2伸出，也可以從聚合出料管4-2的管壁穿過(guò)，本是實(shí)施例采用后者。 內(nèi)管1上設(shè)有沿內(nèi)管1徑向向空腔7內(nèi)伸出的凸環(huán)8，凸環(huán)8為多個(gè)，沿內(nèi)管1軸向均勻分 布在內(nèi)管1上，凸環(huán)8能夠加強(qiáng)聚合管的支撐強(qiáng)度。
權(quán)利要求一種聚合管，包括內(nèi)管(1)、外管(2)、成膜器(3)、聚合進(jìn)料管(4)、成膜器出料管(5)和成膜器進(jìn)料管(6)，內(nèi)管(1)和外管(2)之間有空腔(7)，聚合進(jìn)料管(4)依次穿過(guò)外管(2)和空腔(7)后與內(nèi)管(1)連通，聚合進(jìn)料管(4)與內(nèi)管(1)連通的一端為連接端口(4-1)，另一端為聚合管進(jìn)料口(4-2)，成膜器出料管(5)和成膜器進(jìn)料管(6)分別依次穿過(guò)外管(2)、空腔(7)和內(nèi)管(1)后與成膜器(3)連通，成膜器出料管(5)與成膜器(3)連通的一端為連通端口(5-1)，另一端為成膜器出料口(5-2)，其特征在于所述成膜器出料管(5)設(shè)置在聚合進(jìn)料管(4)內(nèi)，成膜器出料管(5)與聚合進(jìn)料管(4)之間有空隙。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的聚合管，其特征在于所述連接端口(4-1)沿成膜器(3)外 壁面延伸并將連通端口(5-1)以及部分成膜器(3)包含在連接端口(4-1)內(nèi)，聚合進(jìn)料管 (4)與成膜器(3)之間有間隙。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的聚合管，其特征在于所述聚合進(jìn)料管(4)靠近成膜器 (3)附近的管壁沿徑向向內(nèi)突起形成環(huán)狀突環(huán)(9)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的聚合管，其特征在于所述成膜器出料口(5-2)沿聚合 管出料管⑷軸向從聚合管出料口(4-2)伸出。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的聚合管，其特征在于所述成膜器出料口(5-2)沿聚合 管出料管(4)徑向從聚合出料管(4-2)的管壁穿過(guò)。
6.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的聚合管，其特征在于所述內(nèi)管(1)上設(shè)有沿內(nèi)管(1)徑 向向空腔(7)內(nèi)伸出的凸環(huán)(S)0
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的聚合管，其特征在于所述凸環(huán)(8)為多個(gè)，沿內(nèi)管(1)軸向 均勻分布在內(nèi)管⑴上。
專利摘要本實(shí)用新型公開(kāi)了一種聚合管，包括內(nèi)管、外管、成膜器、聚合進(jìn)料管、成膜器出料管和成膜器進(jìn)料管，內(nèi)管和外管之間有空腔，聚合進(jìn)料管依次穿過(guò)外管和空腔與內(nèi)管連通，成膜器出料管和成膜器進(jìn)料管分別依次穿過(guò)外管、空腔和內(nèi)管與成膜器連通；所述成膜器出料管設(shè)置在聚合進(jìn)料管內(nèi)，成膜器出料管與聚合進(jìn)料管之間有空隙。連接端口沿成膜器外壁面延伸并將連通端口以及部分成膜器包含在連接端口內(nèi)，聚合進(jìn)料管與成膜器之間有間隙。本實(shí)用新型能使物料流動(dòng)均勻，充分去除物料中的微量水分，提高單體分子量，同時(shí)保證聚合管內(nèi)溫度的一致和平衡。還能在保證聚合管強(qiáng)度和硬度的基礎(chǔ)上具有更好的保溫和換熱的性能。
文檔編號(hào)B01J19/00GK201586521SQ201020022810
公開(kāi)日2010年9月22日 申請(qǐng)日期2010年1月6日 優(yōu)先權(quán)日2010年1月6日
發(fā)明者姜麗琴, 姜才明 申請(qǐng)人:江陰市東發(fā)機(jī)械設(shè)備制造有限公司