一種聚酰胺5x的聚合裝置的制造方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種聚酰胺5X的聚合裝置，該聚合裝置為一聚合釜，該聚合釜包括：釜體、物料進(jìn)口、物料出口、排氣口、傳動裝置、攪拌裝置和溫控夾套，所述攪拌裝置包括：主軸、第一螺旋帶、第二螺旋帶、連接橫桿和環(huán)狀的攪拌框；所述主軸與所述傳動裝置傳動連接；所述攪拌框通過所述橫桿與所述主軸連接，所述第一螺旋帶和所述第二螺旋帶圍繞在所述主軸的下部，所述攪拌框位于所述第一螺旋帶和所述第二螺旋帶的外圍。本實用新型的聚合裝置攪拌效果明顯，傳熱效率增加，物料分散噴灑，混合更均勻，聚合收率和效率都大大增加，且結(jié)構(gòu)簡單、操作方便，使用維修成本低，適合中小企業(yè)使用。
【專利說明】
一種聚酰胺5X的聚合裝置
技術(shù)領(lǐng)域
[0001 ]本實用新型涉及一種聚酰胺的聚合裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]聚酰胺是一種性能良好的高分子復(fù)合材料，聚酰胺5X是指以I，5_戊二胺和二元羧酸構(gòu)成的聚酰胺，二元羧酸可以為:己二酸、壬二酸、癸二酸、十一碳二元酸、十二碳二元酸、十三碳二元酸、十四碳二元酸、十五碳二元酸、十六碳二元酸、十七碳二元酸、十八碳二元酸、對苯二甲酸、間苯二甲酸等。聚酰胺5X在機(jī)械強(qiáng)度、阻燃性能及耐摩擦磨耗等方面表現(xiàn)出優(yōu)異的特性，可用于紡絲或制備薄膜，也可作為工程塑料，應(yīng)用于機(jī)械零部件、電子、電器部件等領(lǐng)域，隨著科技的發(fā)展，其應(yīng)用領(lǐng)域也在不斷增加。現(xiàn)有技術(shù)中，聚酰胺可通過二胺和二酸聚合得到，該聚合工藝一般在聚合釜中進(jìn)行。常規(guī)的聚酰胺聚合釜包括物料進(jìn)口、釜體、攪拌裝置和溫控裝置等。現(xiàn)有技術(shù)中的聚合釜存在兩點不足。一為攪拌裝置:隨著聚合反應(yīng)的不斷進(jìn)行，聚合體系的粘度不斷增加，常規(guī)攪拌裝置會產(chǎn)生物料“爬桿”現(xiàn)象，高粘度物料粘附在攪拌裝置上，攪拌效果大大降低。二為溫控裝置:聚合釜一般采用整體冷卻夾套或螺旋夾套作為溫控裝置，然而整體夾套中，冷卻水由夾套下口進(jìn)入，經(jīng)夾套環(huán)直升而上，上口溢出，水流速度低，湍流程度不夠，冷卻效果差;而螺旋夾套在加工較好的情況下，雖然可以實現(xiàn)較大流速，提高傳熱效果，但因受到加工制造的限制，冷卻水易走“短路”使傳熱系數(shù)降低。
[0003]上述兩點問題，制約了聚酰胺的聚合效率。并且，現(xiàn)有技術(shù)中，聚酰胺5X仍處于實驗室初期研究，對于大規(guī)模的工業(yè)化聚合裝置的報道較少，由于聚酰胺5X聚合條件的苛刻，常規(guī)的聚合釜無法滿足其聚合要求。
【實用新型內(nèi)容】
[0004]本實用新型，為了克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種聚酰胺5X的聚合裝置。
[0005]—種聚酰胺5X的聚合裝置，所述聚合裝置為一聚合釜，所述聚合釜包括:釜體、物料進(jìn)口、物料出口、排氣口、傳動裝置、攪拌裝置和溫控夾套;所述攪拌裝置包括:主軸、第一螺旋帶、第二螺旋帶、連接橫桿和環(huán)狀的攪拌框;所述主軸與所述傳動裝置傳動連接;所述攪拌框通過所述橫桿與所述主軸連接，所述第一螺旋帶和所述第二螺旋帶圍繞在所述主軸的下部，所述攪拌框位于所述第一螺旋帶和所述第二螺旋帶的外圍。
[0006]攪拌框的優(yōu)選的例子如下所示:
[0007]所述攪拌框為一兩端開口的圓筒。
[0008]所述攪拌框的側(cè)面開有一個以上的通孔，優(yōu)選，所述攪拌框的側(cè)面為網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)。如此既可利用通孔刮擦釜壁，又能使物料通過通孔在所述攪拌框的側(cè)面的內(nèi)外兩側(cè)流動，增強(qiáng)了攪拌效果，利于氣液的分離。
[0009]所述攪拌框的形狀與所述釜體的內(nèi)表面形狀相同，使所述攪拌框與所述釜體之間的間隙均勻。所述攪拌框與所述釜體的內(nèi)壁平行。
[0010]所述橫桿優(yōu)選垂直于所述主軸。所述橫桿優(yōu)選垂直于所述攪拌框的側(cè)面。
[0011]所述攪拌框的側(cè)壁與所述聚合釜的釜壁的距離優(yōu)選<12mm。
[0012]所述聚合釜內(nèi)優(yōu)選還設(shè)置有進(jìn)料板。在所述進(jìn)料板上開設(shè)有一個以上的進(jìn)料板通孔；所述進(jìn)料板位于所述物料進(jìn)口的下部。所述進(jìn)料板與所述物料進(jìn)口的距離優(yōu)選20-150mm，更優(yōu)選50-120mm。所述進(jìn)料板通孔優(yōu)選為30-50個，所述進(jìn)料板通孔的直徑優(yōu)選為4-7mm。所述進(jìn)料板不僅可以增加傳質(zhì)面積，還可代替導(dǎo)流板起到分流作用，保證在容器中具有基本上均勻的下料速度，避免溝流。
[0013]所述溫控夾套優(yōu)選半管式夾套，更優(yōu)選半管螺旋型夾套。所述半管螺旋型夾套優(yōu)選設(shè)有多個進(jìn)口和多個出口，更優(yōu)選有3-6個進(jìn)口和3-6個出口。半管螺旋型夾套結(jié)構(gòu)使冷卻水沿半管螺旋上升，用不大的水量可以獲得較大流速，更好地提高了傳熱系數(shù)，同時增加釜體的強(qiáng)度。
[0014]所述主軸通過與所述傳動裝置傳動連接，繞其自身軸心線轉(zhuǎn)動。
[0015]所述第一螺旋帶在所述主軸下部以等螺距螺旋線方式向右螺旋上升;所述第二螺旋帶在所述主軸下部以等螺距螺旋線方式向左螺旋上升，且形狀與所述第一螺旋帶相同。
[0016]所述聚合釜的釜體長徑比優(yōu)選1.6-2.5，公稱直徑優(yōu)選2.6-3.Sm，容積優(yōu)選42-56m3。
[0017]所述物料進(jìn)口位于所述釜體的釜蓋上。所述排氣口位于所述釜體的釜蓋上。所述物料出口位于所述釜體的釜底的中央位置。在所述物料出口處設(shè)有底封頭。
[0018]本實用新型的聚酰胺5X的聚合裝置攪拌效果明顯，傳熱效率增加，物料分散噴灑，混合更均勻，聚合收率和效率都大大增加，且結(jié)構(gòu)簡單、操作方便，使用維修成本低，適合中小企業(yè)使用。
【附圖說明】
[0019]圖1為實施例1的聚酰胺5X的聚合裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0020]圖2為實施例1的攪拌框的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0021 ]圖3為實施例2的聚酰胺5X的聚合裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0022]圖4為實施例3的聚酰胺5X的聚合裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0023]圖5為實施例4的聚酰胺5X的聚合裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實施方式】
[0024]體現(xiàn)本實用新型特征與優(yōu)點的典型實施方式將在以下的說明中詳細(xì)敘述。應(yīng)理解的是本實用新型能夠在不同的實施方式上具有各種的變化，其皆不脫離本實用新型的范圍，且其中的說明及圖示在本質(zhì)上是當(dāng)作說明之用，而非用以限制本實用新型。
[0025]本實用新型中，所述聚酰胺5X是指I，5_戊二胺與有機(jī)二元酸通過縮聚反應(yīng)形成的聚酰胺，該有機(jī)二元酸可以是己二酸或脂肪族長碳鏈二元酸。
[0026]I，5_戊二胺(簡稱戊二胺，又名I，5_二氨基戊烷)，也稱尸胺，是一種多胺，是生物體內(nèi)廣泛存在的具有生物活性的含氮堿，為蛋白質(zhì)腐敗時賴氨酸在脫羧酶的作用下發(fā)生脫羧反應(yīng)生成。脂肪族長碳鏈二元酸可以為癸二酸、十一碳二元酸、十二碳二元酸、十三碳二元酸、十四碳二元酸、十五碳二元酸、十六碳二元酸、十七碳二元酸、十八碳二元酸和Λ9-1，18-十八烯二元酸中的任意一種或幾種的組合，優(yōu)選為癸二酸或十二碳二元酸。上述脂肪族長碳鏈二元酸可以由生物法或化學(xué)法制備而成，并且也可以含有符合ASTM D6866標(biāo)準(zhǔn)的生物基有機(jī)碳。
[0027]本實用新型的聚酰胺5X的甲酸相對粘度優(yōu)選為45-100;端氨基含量優(yōu)選為ΙΟ-? OOmo I/ ton，進(jìn)一步優(yōu)選為 20_60mol/ton。
[0028]實施例1
[0029]—種聚酰胺5X的聚合裝置，該聚合裝置為一聚合釜，其結(jié)構(gòu)示意圖如圖1所示，包括:釜體3、位于釜體3的釜蓋上的物料進(jìn)口 11、位于釜體3的釜底中央位置的物料出口 5、位于釜體3的釜蓋上的排氣口 i 2、傳動裝置2、攪拌裝置和溫控夾套7;
[0030]釜體3長徑比2，公稱直徑3m;
[0031]攪拌裝置包括:主軸40、第一螺旋帶45、第二螺旋帶44、2個連接橫桿41和環(huán)狀的攪拌框42 ；
[0032]主軸40與傳動裝置2傳動連接，繞其自身軸心線轉(zhuǎn)動;攪拌框42通過橫桿41與主軸40連接，橫桿41垂直于主軸40和攪拌框42的側(cè)面;第一螺旋帶45和第二螺旋帶44圍繞在主軸40的下部，第一螺旋帶45以等螺距螺旋線方式向右螺旋上升;第二螺旋帶44以等螺距螺旋線方式向左螺旋上升，第一螺旋帶45和第二螺旋帶44形狀相同；攪拌框42位于第一螺旋帶45和第二螺旋帶44的外圍；
[0033]攪拌框42:攪拌框42為一兩端開口的圓筒，側(cè)面為網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，結(jié)構(gòu)圖如圖2所示，42表示攪拌框，43表示網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的網(wǎng)眼;該網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)既可刮擦釜壁，又能使物料通過網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的通孔在攪拌框42的側(cè)面的內(nèi)外兩側(cè)流動，增強(qiáng)攪拌效果，利于氣液的分離；
[0034]攪拌框42的形狀與釜體3內(nèi)表面形狀相同，且與釜體3內(nèi)壁平行，使攪拌框42與釜體3之間的間隙均勾;攪拌框42的側(cè)壁與釜壁的距離
[0035]溫控夾套7為螺旋夾套。
[0036]實施例2
[0037]—種聚酰胺5X的聚合裝置，該聚合裝置為一聚合釜，其結(jié)構(gòu)示意圖如圖3所示，包括:釜體3、位于釜體3的釜蓋上的物料進(jìn)口 11、位于釜體3的釜底中央位置的物料出口 5、位于釜體3的釜蓋上的排氣口 12、傳動裝置2、攪拌裝置、進(jìn)料板6和溫控夾套7;
[0038]釜體3長徑比1.8，公稱直徑3.6m;
[0039]攪拌裝置包括:主軸40、第一螺旋帶45、第二螺旋帶44、2個連接橫桿41和環(huán)狀的攪拌框42 ；
[0040]主軸40與傳動裝置2傳動連接，繞其自身軸心線轉(zhuǎn)動;攪拌框42通過橫桿41與主軸40連接，橫桿41垂直于主軸40和攪拌框42的側(cè)面;第一螺旋帶45和第二螺旋帶44圍繞在主軸40的下部，第一螺旋帶45以等螺距螺旋線方式向右螺旋上升;第二螺旋帶44以等螺距螺旋線方式向左螺旋上升，第一螺旋帶45和第二螺旋帶44形狀相同；攪拌框42位于第一螺旋帶45和第二螺旋帶44的外圍；
[0041]攪拌框42:攪拌框42為一兩端開口的圓筒，側(cè)面為網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，結(jié)構(gòu)圖如圖2所示，42表示攪拌框，43表示網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的網(wǎng)眼;該網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)既可刮擦釜壁，又能使物料通過網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的通孔在攪拌框42的側(cè)面的內(nèi)外兩側(cè)流動，增強(qiáng)攪拌效果，利于氣液的分離；
[0042]攪拌框42的形狀與釜體3內(nèi)表面形狀相同，且與釜體3內(nèi)壁平行，使攪拌框42與釜體3之間的間隙均勾;攪拌框42的側(cè)壁與釜壁的距離
[0043]進(jìn)料板6上開設(shè)有50個直徑4.5mm的進(jìn)料板通孔;進(jìn)料板6位于物料進(jìn)口11的下部，與所述物料進(jìn)口 11的距離為50mm;進(jìn)料板6可增加傳質(zhì)面積，還可代替導(dǎo)流板起到分流作用，保證在容器中具有基本上均勻的下料速度，避免溝流。
[0044]溫控夾套7為螺旋夾套。
[0045]實施例3
[0046]—種聚酰胺5X的聚合裝置，該聚合裝置為一聚合釜，其結(jié)構(gòu)示意圖如圖4所示，包括:釜體3、位于釜體3的釜蓋上的物料進(jìn)口 11、位于釜體3的釜底中央位置的物料出口 5、位于釜體3的釜蓋上的排氣口 i 2、傳動裝置2、攪拌裝置和溫控夾套7;
[0047]釜體3長徑比2.5，公稱直徑2.6m;
[0048]攪拌裝置包括:主軸40、第一螺旋帶45、第二螺旋帶44、2個連接橫桿41和環(huán)狀的攪拌框42 ；
[0049]主軸40與傳動裝置2傳動連接，繞其自身軸心線轉(zhuǎn)動;攪拌框42通過橫桿41與主軸40連接，橫桿41垂直于主軸40和攪拌框42的側(cè)面;第一螺旋帶45和第二螺旋帶44圍繞在主軸40的下部，第一螺旋帶45以等螺距螺旋線方式向右螺旋上升;第二螺旋帶44以等螺距螺旋線方式向左螺旋上升，第一螺旋帶45和第二螺旋帶44形狀相同；攪拌框42位于第一螺旋帶45和第二螺旋帶44的外圍；
[0050]攪拌框42:攪拌框42為一兩端開口的圓筒，側(cè)面開有一個以上的通孔43，利用通孔43既可刮擦釜壁，又能使物料通過通孔43在攪拌框42的側(cè)面的內(nèi)外兩側(cè)流動，增強(qiáng)攪拌效果，利于氣液的分離；
[0051]攪拌框42的形狀與釜體3內(nèi)表面形狀相同，且與釜體3內(nèi)壁平行，使攪拌框42與釜體3之間的間隙均勾;攪拌框42的側(cè)壁與釜壁的距離
[0052]溫控夾套7為半管螺旋型夾套，其有多個進(jìn)口和多個出口，使冷卻水沿半管螺旋上升，用不大的水量可以獲得較大流速，更好地提高了傳熱系數(shù)，同時增加釜體3的強(qiáng)度。
[0053]實施例4
[0054]一種聚酰胺5X的聚合裝置，該聚合裝置為一聚合釜，其結(jié)構(gòu)示意圖如圖5所示，包括:釜體3、位于釜體3的釜蓋上的物料進(jìn)口 11、位于釜體3的釜底中央位置的物料出口 5、位于釜體3的釜蓋上的排氣口 12、傳動裝置2、攪拌裝置、進(jìn)料板6和溫控夾套7;
[0055]釜體3長徑比2，公稱直徑2.8m;
[0056]攪拌裝置包括:主軸40、第一螺旋帶45、第二螺旋帶44、2個連接橫桿41和環(huán)狀的攪拌框42 ；
[0057]主軸40與傳動裝置2傳動連接，繞其自身軸心線轉(zhuǎn)動;攪拌框42通過橫桿41與主軸40連接，橫桿41垂直于主軸40和攪拌框42的側(cè)面;第一螺旋帶45和第二螺旋帶44圍繞在主軸40的下部，第一螺旋帶45以等螺距螺旋線方式向右螺旋上升;第二螺旋帶44以等螺距螺旋線方式向左螺旋上升，第一螺旋帶45和第二螺旋帶44形狀相同；攪拌框42位于第一螺旋帶45和第二螺旋帶44的外圍；
[0058]攪拌框42:攪拌框42為一兩端開口的圓筒，側(cè)面為網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，結(jié)構(gòu)圖如圖2所示，42表示攪拌框，43表示網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的網(wǎng)眼;該網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)既可刮擦釜壁，又能使物料通過網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的通孔在攪拌框42的側(cè)面的內(nèi)外兩側(cè)流動，增強(qiáng)攪拌效果，利于氣液的分離；
[0059]攪拌框42的形狀與釜體3內(nèi)表面形狀相同，且與釜體3內(nèi)壁平行，使攪拌框42與釜體3之間的間隙均勾;攪拌框42的側(cè)壁與釜壁的距離
[0000]進(jìn)料板6上開設(shè)有40個直徑6mm的進(jìn)料板通孔;進(jìn)料板6位于物料進(jìn)口 11的下部，與所述物料進(jìn)口 11的距離為120_;進(jìn)料板6可增加傳質(zhì)面積，還可代替導(dǎo)流板起到分流作用，保證在容器中具有基本上均勻的下料速度，避免溝流。
[0061]溫控夾套7為半管螺旋型夾套，其有多個進(jìn)口和多個出口，使冷卻水沿半管螺旋上升，用不大的水量可以獲得較大流速，更好地提高了傳熱系數(shù)，同時增加釜體3的強(qiáng)度。
[0062]除非特別限定，本實用新型所用術(shù)語均為本領(lǐng)域技術(shù)人員通常理解的含義。
[0063]本實用新型所描述的實施方式僅出于示例性目的，并非用以限制本實用新型的保護(hù)范圍，本領(lǐng)域技術(shù)人員可在本實用新型的范圍內(nèi)作出各種其他替換、改變和改進(jìn)，因而，本實用新型不限于上述實施方式，而僅由權(quán)利要求限定。
【主權(quán)項】
1.一種聚酰胺5X的聚合裝置，所述聚合裝置為一聚合釜，所述聚合釜包括:釜體、物料進(jìn)口、物料出口、排氣口、傳動裝置、攪拌裝置和溫控夾套，其特征在于:所述攪拌裝置包括:主軸、第一螺旋帶、第二螺旋帶、連接橫桿和環(huán)狀的攪拌框;所述主軸與所述傳動裝置傳動連接;所述攪拌框通過所述橫桿與所述主軸連接，所述第一螺旋帶和所述第二螺旋帶圍繞在所述主軸的下部，所述攪拌框位于所述第一螺旋帶和所述第二螺旋帶的外圍。2.如權(quán)利要求1所述的聚合裝置，其特征在于:所述攪拌框為一兩端開口的圓筒;所述攪拌框的側(cè)面開有一個以上的通孔;所述攪拌框的形狀與所述釜體的內(nèi)表面形狀相同；所述攪拌框與所述釜體的內(nèi)壁平行。3.如權(quán)利要求2所述的聚合裝置，其特征在于:所述攪拌框的側(cè)面為網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)。4.如權(quán)利要求1所述的聚合裝置，其特征在于:所述橫桿垂直于所述主軸;所述橫桿垂直于所述攪拌框的側(cè)面;所述攪拌框的側(cè)壁與所述聚合釜的釜壁的距離<12mm。5.如權(quán)利要求1-4任一項所述的聚合裝置，其特征在于:所述聚合釜內(nèi)還設(shè)置有進(jìn)料板;所述進(jìn)料板位于所述物料進(jìn)口的下部。6.如權(quán)利要求5所述的聚合裝置，其特征在于:在所述進(jìn)料板上開設(shè)有一個以上的進(jìn)料板通孔;所述進(jìn)料板與所述物料進(jìn)口的距離為20-150mm;所述進(jìn)料板通孔為30-50個，所述進(jìn)料板通孔的直徑為4-7_。7.如權(quán)利要求1-4任一項所述的聚合裝置，其特征在于:所述溫控夾套為半管式夾套。8.如權(quán)利要求7所述的聚合裝置，其特征在于:所述半管螺旋型夾套設(shè)有多個進(jìn)口和多個出口。9.如權(quán)利要求1、2、3、4、6或8任一項所述的聚合裝置，其特征在于:所述主軸通過與所述傳動裝置傳動連接，繞其自身軸心線轉(zhuǎn)動;所述第一螺旋帶在所述主軸下部以等螺距螺旋線方式向右螺旋上升;所述第二螺旋帶在所述主軸下部以等螺距螺旋線方式向左螺旋上升，且形狀與所述第一螺旋帶相同。10.如權(quán)利要求5所述的聚合裝置，其特征在于:所述主軸通過與所述傳動裝置傳動連接，繞其自身軸心線轉(zhuǎn)動;所述第一螺旋帶在所述主軸下部以等螺距螺旋線方式向右螺旋上升;所述第二螺旋帶在所述主軸下部以等螺距螺旋線方式向左螺旋上升，且形狀與所述第一螺旋帶相同。11.如權(quán)利要求7所述的聚合裝置，其特征在于:所述主軸通過與所述傳動裝置傳動連接，繞其自身軸心線轉(zhuǎn)動;所述第一螺旋帶在所述主軸下部以等螺距螺旋線方式向右螺旋上升;所述第二螺旋帶在所述主軸下部以等螺距螺旋線方式向左螺旋上升，且形狀與所述第一螺旋帶相同。12.如權(quán)利要求1、2、3、4、6或8任一項所述的聚合裝置，其特征在于:所述聚合釜的釜體長徑比1.6-2.5，公稱直徑2.6-3.8m，容積42_56m3。13.如權(quán)利要求5所述的聚合裝置，其特征在于:所述聚合釜的釜體長徑比1.6-2.5，公稱直徑 2.6-3.8m，容積42-56m3。14.如權(quán)利要求7所述的聚合裝置，其特征在于:所述聚合釜的釜體長徑比1.6-2.5，公稱直徑 2.6-3.8m，容積42-56m3。
【文檔編號】B01J19/18GK205684003SQ201620376836
【公開日】2016年11月16日
【申請日】2016年4月29日 公開號201620376836.6, CN 201620376836, CN 205684003 U, CN 205684003U, CN-U-205684003, CN201620376836, CN201620376836.6, CN205684003 U, CN205684003U
【發(fā)明人】侯本良, 秦兵兵
【申請人】凱賽（金鄉(xiāng)）生物材料有限公司