一種尼龍6萃取塔內(nèi)雙人字形內(nèi)構(gòu)件的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種尼龍6切片制備裝置中的構(gòu)件，特別涉及一種尼龍6萃取塔雙人字形內(nèi)構(gòu)件。
【背景技術(shù)】
[0002]尼龍6是當(dāng)今社會(huì)應(yīng)用十分廣泛的工程塑料，其有良好的物理與化學(xué)性能，在紡織、航空航天、汽車制造等領(lǐng)域有著十分廣泛的應(yīng)用。尼龍6民用絲常用的生產(chǎn)方法為水解聚合。其常包含有三個(gè)主要單元，聚合單元、萃取單元和干燥單元。經(jīng)過(guò)聚合反應(yīng)器出來(lái)的尼龍6熔體，由于化學(xué)平衡的作用，其仍含有8-12%低分子物質(zhì)(包括單體和一些諸如二聚體的齊聚物)，這些低分子物質(zhì)的存在，嚴(yán)重影響了尼龍6顆粒的品質(zhì)，為滿足紡絲的需求，一般需將顆粒中的可萃取物質(zhì)含量降低至0.4%以下。工業(yè)中常通過(guò)逆流萃取來(lái)實(shí)現(xiàn)。本發(fā)明所涉及的內(nèi)構(gòu)件，就是適用于尼龍6萃取塔，在保證傳質(zhì)的同時(shí)，同時(shí)使得顆粒的流動(dòng)趨向平推流。
[0003]尼龍6水解聚合生產(chǎn)過(guò)程中，從尼龍6聚合反應(yīng)器出來(lái)的聚合物通過(guò)水下切粒后，由于聚合過(guò)程中的平衡的影響，切片中仍含有8-12%的低分子物質(zhì)，為滿足紡絲的需求，所含的低分子物質(zhì)應(yīng)小于0.4%。各國(guó)的專利都有對(duì)于尼龍6生產(chǎn)過(guò)程中除去低分子物質(zhì)方法的介紹。美國(guó)專利US0214982 A1介紹了一種在聚合反應(yīng)過(guò)程中就除去低分子物質(zhì)的方法。其在反應(yīng)生成聚合物時(shí)，使得整個(gè)系統(tǒng)有50psi的壓降，以達(dá)到除去小分子物質(zhì)的目的，接著其通過(guò)冷卻造粒，再用水進(jìn)一步除去小分子物質(zhì)，但是這一步與水接觸只需小于1小時(shí)的時(shí)間。其聲稱整個(gè)過(guò)程能使己內(nèi)酰胺降低到1%、二聚體降低至0.1%以下。英國(guó)專利GB2037789A給出了采用降壓升華法除去低分子物質(zhì)的裝置。首先，將聚合物熔融，然后在裝置中進(jìn)行降膜，如此操作是為了增加接觸的表面積，然后抽真空，使得小分子物質(zhì)升華出來(lái)，升華出來(lái)的小分子物質(zhì)與冷己內(nèi)酰胺熔體接觸。然而這些真空脫灰的方法均不能達(dá)到使得低分子物質(zhì)小于0.4%的要求。主流的尼龍6除去小分子的方法現(xiàn)如今仍采用塔式熱水與顆粒逆流接觸的方法。
[0004]為滿足傳質(zhì)的需求，尼龍6萃取塔內(nèi)常添加有內(nèi)構(gòu)件，通過(guò)內(nèi)構(gòu)件對(duì)于液固流場(chǎng)的擾動(dòng)來(lái)增加液固傳質(zhì)的效果。日本專利JP7003015通過(guò)塔內(nèi)填充內(nèi)構(gòu)件，使得整個(gè)塔從橫截面觀察呈現(xiàn)一個(gè)糖葫蘆的形狀，內(nèi)構(gòu)件也將整個(gè)塔分割為一個(gè)個(gè)小的浸取室，一般最上端的那個(gè)浸取室是用來(lái)浸取低聚物的?，F(xiàn)如今工業(yè)上常采用的單人字形內(nèi)構(gòu)件，其本質(zhì)上就是這種糖葫蘆式的塔結(jié)構(gòu)。然而采用傳統(tǒng)的單人字形內(nèi)構(gòu)件，其存在有如下的缺點(diǎn):
[0005]1、采用單人字形內(nèi)構(gòu)件，顆粒的運(yùn)動(dòng)受到內(nèi)構(gòu)件的影響，其運(yùn)動(dòng)遠(yuǎn)遠(yuǎn)偏離平推流，使得顆粒經(jīng)歷的歷程不同，造成了產(chǎn)品質(zhì)量的下降。
[0006]2、單人字形內(nèi)構(gòu)件移動(dòng)床塔中，顆粒的速度存在有明顯的徑向與軸向分布。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]本發(fā)明就是為了彌補(bǔ)上述的傳統(tǒng)單人字形內(nèi)構(gòu)件存在，造成的萃取塔內(nèi)顆粒運(yùn)動(dòng)不呈現(xiàn)平推流、存在明顯的軸向與徑向分布的缺點(diǎn)。本發(fā)明所涉及的內(nèi)構(gòu)件，適用于工業(yè)水解聚合生產(chǎn)尼龍6過(guò)程，萃取塔中固體顆粒在重力的作用下垂直向下運(yùn)動(dòng)，而萃取熱水逆流而上，與顆粒形成逆流。
[0008]本發(fā)明所涉及的內(nèi)構(gòu)件不僅改善了顆粒的流動(dòng)，同時(shí)由于本發(fā)明所涉及的內(nèi)構(gòu)件是由兩個(gè)相連的單人字形內(nèi)構(gòu)件組合而成，只是單人字形內(nèi)構(gòu)件的改進(jìn)，并未影響到傳質(zhì)，因而顆粒的傳質(zhì)仍滿足要求。
[0009]為達(dá)到以上目的，本發(fā)明通過(guò)以下手段來(lái)實(shí)現(xiàn)。
[0010]本發(fā)明提供一種尼龍6萃取塔雙人字形內(nèi)構(gòu)件，其特征在于，由如下構(gòu)件組成:萃取塔(1)，三角構(gòu)件(2)，單斜板構(gòu)件(3)，三角構(gòu)件(4)，單斜板構(gòu)件(5)。其中三角構(gòu)件
(2)，單斜板構(gòu)件(3)，分別位于萃取塔(1)的上方；三角構(gòu)件(4)，單斜板構(gòu)件(5)，分別位于萃取塔(1)的下方。三角構(gòu)件(2)、單斜板構(gòu)件(3)，與萃取塔(1)的內(nèi)角可在5-45°范圍內(nèi)調(diào)整。三角構(gòu)件(4)，和單斜板構(gòu)件(5)與萃取塔(1)的內(nèi)角可在45-85°范圍內(nèi)調(diào)整。
[0011]本發(fā)明所涉及的顆粒流動(dòng)的改善，是通過(guò)對(duì)于塔內(nèi)內(nèi)構(gòu)件的新型設(shè)計(jì)來(lái)達(dá)到的，它既能滿足原萃取塔的傳質(zhì)要求，又能改善塔內(nèi)顆粒流動(dòng)，使得顆粒流動(dòng)趨于平推流，不存在顆粒的反混而造成產(chǎn)品質(zhì)量與萃取效率的下降。。傳統(tǒng)的單人字形內(nèi)構(gòu)件會(huì)使得顆粒存在有明顯的軸向與徑向分布差異，而為實(shí)現(xiàn)顆粒的均勻流動(dòng)，本發(fā)明提出了對(duì)于傳統(tǒng)單人字形內(nèi)構(gòu)件進(jìn)行改進(jìn)，采用兩個(gè)豎直方向相連的單人字形內(nèi)構(gòu)件組合而成(圖4)。由圖4可以看出，所述的新型內(nèi)構(gòu)件分上下兩個(gè)單人字形內(nèi)構(gòu)件，其兩個(gè)單人字形內(nèi)構(gòu)件的傾角存在差別，對(duì)于上部單人字形內(nèi)構(gòu)件，其傾角α 1可由5-45°，優(yōu)選范圍15-35°進(jìn)行改變，而下部單人字形內(nèi)構(gòu)件傾角α 2為45-85°，優(yōu)選范圍45_65°進(jìn)行改變，同時(shí)應(yīng)保證下部?jī)?nèi)構(gòu)件傾角大于上部?jī)?nèi)構(gòu)件。同時(shí)內(nèi)構(gòu)件高度Η可根據(jù)塔徑的1/6-1/3來(lái)選定。由圖1可以看出，所述的內(nèi)構(gòu)件本質(zhì)上仍為單人字形內(nèi)構(gòu)件，因而內(nèi)構(gòu)件的變更對(duì)于塔內(nèi)傳質(zhì)影響較小，所述的新型內(nèi)構(gòu)件數(shù)量為原尼龍6萃取塔內(nèi)構(gòu)件數(shù)量的1/3-2/3。由于所述的內(nèi)構(gòu)件結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，其制造與安裝均較為方便。
【附圖說(shuō)明】
[0012]圖1(a)為傳統(tǒng)單人字形內(nèi)構(gòu)件，
[0013]圖1(b)為本發(fā)明的新型雙人字型內(nèi)構(gòu)件。
[0014]整個(gè)體系模擬為103秒后顆粒的分布狀況。由圖可以看出，采用傳統(tǒng)的單人字形內(nèi)構(gòu)件，存在有明顯的顆粒流動(dòng)不均勻現(xiàn)象，而采用本發(fā)明設(shè)計(jì)的內(nèi)構(gòu)件，顆粒流動(dòng)基本呈現(xiàn)平推流。
[0015]圖2:不同內(nèi)構(gòu)件內(nèi)構(gòu)件處顆粒速度的徑向分布
[0016]圖3:傳統(tǒng)單人字形內(nèi)構(gòu)件主視圖
[0017]圖4:本發(fā)明新型內(nèi)構(gòu)件主視圖
【具體實(shí)施方式】
[0018]以下通過(guò)實(shí)施例來(lái)詳細(xì)闡述本發(fā)明內(nèi)構(gòu)件對(duì)于顆粒流動(dòng)的改善。
[0019]實(shí)施例1:在150*1000mm的塔中模擬顆粒在不同的內(nèi)構(gòu)件下的顆粒的流動(dòng)狀況，顆粒出料量為243kg/h，采用有色顆粒失蹤來(lái)觀察顆粒流動(dòng)的均勻性。圖1(a)為傳統(tǒng)單人字形內(nèi)構(gòu)件，圖1 (b)為本發(fā)明所涉及的新型內(nèi)構(gòu)件。整個(gè)體系模擬為103秒后顆粒的分布狀況。由圖可以看出，采用傳統(tǒng)的單人字形內(nèi)構(gòu)件，存在有明顯的顆粒流動(dòng)不均勻現(xiàn)象，而采用本發(fā)明設(shè)計(jì)的內(nèi)構(gòu)件，顆粒流動(dòng)基本呈現(xiàn)平推流。
[0020]實(shí)施例2:在150*1000mm的塔中模擬顆粒在不同的內(nèi)構(gòu)件下的顆粒的流動(dòng)狀況，顆粒出料量為243kg/h，對(duì)于不同內(nèi)構(gòu)件處顆粒的徑向速度分布進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，統(tǒng)計(jì)結(jié)果如圖2。由圖2看出，傳統(tǒng)單人字形內(nèi)構(gòu)件顆粒在進(jìn)出內(nèi)構(gòu)件時(shí)，顆粒速度存在明顯的軸向與徑向分布，而采用本發(fā)明所涉及的內(nèi)構(gòu)件，顆粒速度在進(jìn)出構(gòu)件前后，均可保持較好的平推流流動(dòng)。
[0021]實(shí)施例3、
[0022]以下為經(jīng)過(guò)篩選獲得的本發(fā)明最優(yōu)選的實(shí)施例，有益效果見實(shí)施例1，2。
[0023]—種尼龍6萃取塔雙人字形內(nèi)構(gòu)件，其特征在于，由如下構(gòu)件組成:萃取塔(1)，三角構(gòu)件(2)，單斜板構(gòu)件(3)，三角構(gòu)件(4)，單斜板構(gòu)件(5);其中三角構(gòu)件(2)，單斜板構(gòu)件(3)分別位于萃取塔(1)的上方；三角構(gòu)件(4)，單斜板構(gòu)件(5)分別位于萃取塔(1)的下方。三角構(gòu)件(2)、單斜板構(gòu)件(3)，與萃取塔(1)的內(nèi)角為25°。三角構(gòu)件(4)，和單斜板構(gòu)件(5)與萃取塔(1)的內(nèi)角為55°。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種尼龍6萃取塔雙人字形內(nèi)構(gòu)件，其特征在于，由如下構(gòu)件組成:萃取塔(1)，三角構(gòu)件⑵，單斜板構(gòu)件⑶，三角構(gòu)件⑷，單斜板構(gòu)件(5);其中三角構(gòu)件⑵，單斜板構(gòu)件(3)分別位于萃取塔(1)的上方；三角構(gòu)件(4)，單斜板構(gòu)件(5)分別位于萃取塔(1)的下方，三角構(gòu)件(2)、單斜板構(gòu)件(3)與萃取塔(1)的內(nèi)角為5-45°，三角構(gòu)件(4)，單斜板構(gòu)件(5)與萃取塔(1)的內(nèi)角為45-85°。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的雙人字形內(nèi)構(gòu)件，其特征在于，三角構(gòu)件(2)、單斜板構(gòu)件(3)與萃取塔(1)上下邊的內(nèi)角范圍15-35°，三角構(gòu)件(4)和單斜板構(gòu)件(5)的斜面與萃取塔(1)的內(nèi)角范圍45-65°。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的雙人字形內(nèi)構(gòu)件，其特征在于，下方構(gòu)件傾角大于上方構(gòu)件傾角。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的雙人字形內(nèi)構(gòu)件，其特征在于，內(nèi)構(gòu)件的高度可塔徑的1/6-1/3內(nèi)選定。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的雙人字形內(nèi)構(gòu)件，其特征在于，所述的內(nèi)構(gòu)件在塔內(nèi)安裝的數(shù)量應(yīng)為原塔內(nèi)安裝數(shù)量的1/3-2/3。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的雙人字形內(nèi)構(gòu)件，其特征在于，所述的內(nèi)構(gòu)件既能滿足原萃取塔的傳質(zhì)要求，又能改善塔內(nèi)顆粒流動(dòng)，使得顆粒流動(dòng)趨于平推流。7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的雙人字形內(nèi)構(gòu)件，其特征在于，適用于工業(yè)水解聚合生產(chǎn)尼龍6過(guò)程，萃取塔中固體顆粒在重力的作用下垂直向下運(yùn)動(dòng)，而萃取熱水逆流而上，與顆粒形成逆流。8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的雙人字形內(nèi)構(gòu)件，其特征在于，內(nèi)構(gòu)件是由兩個(gè)相連的單人字形內(nèi)構(gòu)件組合而成。9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的雙人字形內(nèi)構(gòu)件，其特征在于，由如下構(gòu)件組成:萃取塔(1)，三角構(gòu)件(2)，單斜板構(gòu)件(3)，三角構(gòu)件(4)，單斜板構(gòu)件(5);其中三角構(gòu)件(2)，單斜板構(gòu)件(3)分別位于萃取塔(1)的上方；三角構(gòu)件(4)，單斜板構(gòu)件(5)分別位于萃取塔(1)的下方。三角構(gòu)件(2)、單斜板構(gòu)件(3)，與萃取塔(1)的內(nèi)角為25°。三角構(gòu)件(4)，和單斜板構(gòu)件(5)與萃取塔(1)的內(nèi)角為55°。
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種尼龍6萃取塔雙人字形內(nèi)構(gòu)件，該內(nèi)構(gòu)件采用兩個(gè)單人字形內(nèi)構(gòu)件組合，通過(guò)調(diào)整每個(gè)單人字形內(nèi)構(gòu)件的傾角組合，來(lái)改善尼龍6萃取塔內(nèi)顆粒的流動(dòng)，使得萃取塔內(nèi)顆粒的流動(dòng)趨于平推流，使得塔內(nèi)顆粒經(jīng)歷的萃取流程一致。從而使得顆粒的萃取效果均一，提高產(chǎn)品的質(zhì)量。
【IPC分類】C08G69/46, C08G69/16, B01D11/02
【公開號(hào)】CN105251235
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510685673
【發(fā)明人】馮常龍, 張敏喆, 張建仁, 董建忠, 趙玲
【申請(qǐng)人】北京三聯(lián)虹普新合纖技術(shù)服務(wù)股份有限公司
【公開日】2016年1月20日
【申請(qǐng)日】2015年10月20日