本發(fā)明涉及尼龍樹脂生產(chǎn)技術(shù)領(lǐng)域,具體涉及一種多元共聚尼龍連續(xù)化生產(chǎn)裝置。
背景技術(shù):
目前,尼龍6生產(chǎn)企業(yè)基本上都是采用連續(xù)化管式生產(chǎn)流程。管式聚合通??煞譃橐欢问骄酆虾蛢啥问骄酆?。其中一段式聚合包括原料配制、聚合、切粒、萃取、干燥等工序;而兩段式聚合是在一段式聚合的基礎(chǔ)上,將聚合工序分為前聚合與后聚后。
多元共聚尼龍的連續(xù)生產(chǎn)需同時(shí)滿足多種尼龍單體或鹽組分的進(jìn)料,并要求精確、穩(wěn)定控制各組分的進(jìn)料比例。其中己內(nèi)酰胺以熔融狀態(tài)進(jìn)料,而66鹽以水溶液形式進(jìn)料,但一些特殊組分,如尼龍6t鹽、尼龍9t鹽、脂肪族二酸聚醚二胺鹽或其他一些二酸與二胺形成的尼龍鹽其進(jìn)料方式比較復(fù)雜,需要先進(jìn)行成鹽反應(yīng),以ph值控制成鹽終點(diǎn),并以鹽溶液形式進(jìn)料。以鹽溶液形式進(jìn)料可以保證共聚體系中羧基含量與胺基含量基本相等,從而得到分子量足夠大的多元共聚尼龍樹脂。常規(guī)多元共聚尼龍連續(xù)生產(chǎn)裝置的進(jìn)料裝置主要是針對(duì)己內(nèi)酰胺和添加劑的配制,沒有設(shè)置成鹽裝置,不能滿足多元共聚尼龍連續(xù)生產(chǎn)的進(jìn)料要求。
此外,常規(guī)多元共聚尼龍連續(xù)生產(chǎn)裝置中沒有使鹽溶液快速濃縮的裝置,不能滿足共聚尼龍鹽溶液的閃蒸要求。若采用常規(guī)多元共聚尼龍連續(xù)生產(chǎn)裝置以鹽溶液形式進(jìn)料,會(huì)帶入大量的水進(jìn)入到聚合管,水在聚合管上部高溫條件下會(huì)劇烈沸騰,造成聚合管液位不穩(wěn)定,影響生產(chǎn)及產(chǎn)品的穩(wěn)定性;大量水進(jìn)入聚合管占用大量體積,降低了生產(chǎn)產(chǎn)量,同時(shí)水在高溫下沸騰蒸發(fā),會(huì)造成鹽溶液中胺組分的流失,影響產(chǎn)品的聚合度。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是,克服以上背景技術(shù)中提到的不足和缺陷,提供一種可實(shí)現(xiàn)鹽溶液快速濃縮、產(chǎn)品聚合度高、生產(chǎn)穩(wěn)定性好的多元共聚尼龍連續(xù)化生產(chǎn)裝置。
為解決上述技術(shù)問題,本發(fā)明提出的技術(shù)方案為:
一種多元共聚尼龍連續(xù)化生產(chǎn)裝置,包括依次連接的配料裝置、聚合裝置、切粒裝置、萃取裝置、干燥裝置和冷卻裝置,在所述配料裝置和所述聚合裝置之間還連接有用于將鹽溶液進(jìn)行濃縮的鹽液濃縮裝置。通過在配料裝置和聚合裝置之間設(shè)置鹽液濃縮裝置,在配料裝置內(nèi)配制好的原料在進(jìn)入聚合裝置聚合之前先經(jīng)該鹽液濃縮裝置進(jìn)行快速濃縮,有效減少鹽溶液中的含水量,經(jīng)濃縮后的鹽溶液進(jìn)入到聚合裝置后不會(huì)導(dǎo)致聚合管內(nèi)液位劇烈波動(dòng),可保證生產(chǎn)過程及產(chǎn)品的穩(wěn)定性,確保生產(chǎn)的多元共聚尼龍樹脂具有較大的聚合度。
進(jìn)一步的,所述鹽液濃縮裝置包括預(yù)熱管、加熱器和閃蒸罐,所述預(yù)熱管的進(jìn)料端連接所述配料裝置的輸出端,預(yù)熱管的出料端與所述加熱器的進(jìn)料端相連接,加熱器的出料端連接至所述閃蒸罐的進(jìn)料端,閃蒸罐的頂部設(shè)有蒸汽排出管道,閃蒸罐的出料端連接至所述聚合裝置的進(jìn)料端。將配置好的原料先在預(yù)熱管內(nèi)進(jìn)行預(yù)熱、再通過加熱器加熱,然后再送入閃蒸罐內(nèi)進(jìn)行閃蒸濃縮,即可實(shí)現(xiàn)對(duì)鹽溶液的快速濃縮,又可避免胺組分的流失,達(dá)到良好的濃縮效果。
進(jìn)一步的,所述加熱器的出料溫度為120℃-140℃。鹽溶液經(jīng)加熱器加熱至120℃-140℃在進(jìn)入閃蒸罐內(nèi)進(jìn)行閃蒸,可確保不會(huì)造成胺組分的流失,進(jìn)而保證聚合反應(yīng)體系內(nèi)的酸胺均衡,確保得到分子量足夠大的多元共聚尼龍樹脂。
進(jìn)一步的,所述配料裝置包括鹽液混合罐,所述鹽液混合罐內(nèi)安裝有攪拌裝置和加熱裝置,鹽液混合罐上連接一進(jìn)料管和一氮?dú)膺M(jìn)氣管,鹽液混合罐上通過管道連接有鹽液配制罐。在鹽液混合罐內(nèi)安裝攪拌裝置,可將原料個(gè)組分進(jìn)行有效混合;安裝加熱裝置,方便控制釜內(nèi)溫度;連接氮?dú)膺M(jìn)氣管,便于向釜內(nèi)通入氮?dú)?,保持釜?nèi)處于惰性氣氛下,避免原料氧化。
進(jìn)一步的,所述鹽液配制罐為多個(gè),包括第一配制罐、第二配制罐和第三配制罐,采用多個(gè)鹽液配制罐,方便多種不同原料的配料;所述第一配制罐和第二配制罐上均設(shè)有ph計(jì),第一配制罐上通過管道連接有第一酸罐和第一胺罐,第二配制罐上通過管道連接有第二酸罐和第二胺罐。如此,通過ph計(jì)可檢測第一配制罐和第二配制罐內(nèi)原料的ph,然后根據(jù)需要通過相應(yīng)的酸罐和胺罐向第一配制罐和第二配制罐內(nèi)補(bǔ)充酸液或胺液,對(duì)原料的ph進(jìn)行調(diào)節(jié)。
進(jìn)一步的,所述第一配制罐、第二配制罐和第三配制罐上均設(shè)置有氮?dú)膺M(jìn)氣管、純水輸入管、攪拌裝置和加熱裝置,方便通入氮?dú)狻⑴淞?、混合物料及控制物料溫度?/p>
進(jìn)一步的,所述第一配制罐、第二配制罐和第三配制罐與所述鹽液混合罐連接的管道上均安裝有電磁流量閥;所述第一酸罐和第一胺罐與第一配制罐連接的管道上均安裝有電磁流量閥;所述進(jìn)料管上安裝有電磁流量閥。如此,可通過各個(gè)電磁流量閥來精確控制各物料的進(jìn)料比例,進(jìn)一步提高產(chǎn)品質(zhì)量,并且避免原料的浪費(fèi)。
進(jìn)一步的,所述鹽液混合罐上安裝有循環(huán)管道,所述循環(huán)管道的一端與鹽液混合罐的底部連通,另一端連通至鹽液混合罐的上部,循環(huán)管道上安裝有循環(huán)泵。通過該循環(huán)裝置可將復(fù)合鹽液從鹽液混合罐的底部輸送至頂部,實(shí)現(xiàn)復(fù)合鹽液的充分混合。
進(jìn)一步的,所述配料裝置還包括一鹽液儲(chǔ)罐,所述鹽液儲(chǔ)罐的進(jìn)料端通過管道連通至所述鹽液混合罐的出料端,鹽液儲(chǔ)罐的出料端與所述鹽液濃縮裝置的進(jìn)料端連通,鹽液儲(chǔ)罐與鹽液混合罐連接的管道上安裝有電磁流量閥。
進(jìn)一步的,所述聚合裝置包括前聚塔和后聚塔,所述前聚塔的進(jìn)料端通過管道連通至所述鹽液濃縮裝置的出料端,前聚塔的出料端通過管道連通至所述后聚塔的進(jìn)料端,后聚塔的出料端通過管道連通至所述切粒裝置的進(jìn)料端。
與現(xiàn)有技術(shù)相比,本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于:
(1)該多元共聚尼龍連續(xù)化生產(chǎn)裝置通過在配料裝置和聚合裝置之間設(shè)置鹽液濃縮裝置,配料裝置內(nèi)配制好的原料在進(jìn)入聚合裝置聚合之前先經(jīng)鹽液濃縮裝置進(jìn)行快速濃縮,減少鹽溶液中的含水量,避免由于含水過多而導(dǎo)致生產(chǎn)及產(chǎn)品的穩(wěn)定性下降以及產(chǎn)品的聚合度降低等情況的發(fā)生。
(2)該多元共聚尼龍連續(xù)化生產(chǎn)裝置的配料裝置中,在鹽液混合罐上連接多個(gè)鹽液配制罐,部分鹽液配制罐上還連接有酸罐和胺罐,可滿足多種不同尼龍單體的進(jìn)料要求,適用范圍廣;并且,通過相應(yīng)管道上安裝的電磁流量閥可實(shí)現(xiàn)對(duì)各原料組分的進(jìn)料比例進(jìn)行精確控制。
附圖說明
為了更清楚地說明本發(fā)明實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案,下面將對(duì)實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹,顯而易見地,下面描述中的附圖是本發(fā)明的一些實(shí)施例,對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講,在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下,還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。
圖1為本發(fā)明多元共聚尼龍連續(xù)化生產(chǎn)裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖例說明:
1、配料裝置;2、鹽液濃縮裝置;3、聚合裝置;4、切粒裝置;5、萃取裝置;6、干燥裝置;7、冷卻裝置;11、鹽液混合罐;12、進(jìn)料管;13、鹽液配制罐;14、第一酸罐;15、第一胺罐;16、第二酸罐;17、第二胺罐;18、循環(huán)泵;19、鹽液儲(chǔ)罐;21、預(yù)熱管;22、加熱器;23、閃蒸罐;31、前聚塔;32、后聚塔;131、第一配制罐;132、第二配制罐;133、第三配制罐。
具體實(shí)施方式
為了便于理解本發(fā)明,下文將結(jié)合說明書附圖和較佳的實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作更全面、細(xì)致地描述,但本發(fā)明的保護(hù)范圍并不限于以下具體的實(shí)施例。
需要特別說明的是,當(dāng)某一元件被描述為“固定于、固接于、連接于或連通于”另一元件上時(shí),它可以是直接固定、固接、連接或連通在另一元件上,也可以是通過其他中間連接件間接固定、固接、連接或連通在另一元件上。
除非另有定義,下文中所使用的所有專業(yè)術(shù)語與本領(lǐng)域技術(shù)人員通常理解的含義相同。本文中所使用的專業(yè)術(shù)語只是為了描述具體實(shí)施例的目的,并不是旨在限制本發(fā)明的保護(hù)范圍。
實(shí)施例1:
如圖1所示,本發(fā)明多元共聚尼龍連續(xù)化生產(chǎn)裝置的一種實(shí)施例。該多元共聚尼龍連續(xù)化生產(chǎn)裝置包括依次連接的配料裝置1、鹽液濃縮裝置2、聚合裝置3、切粒裝置4、萃取裝置5、干燥裝置6和冷卻裝置7。其中,鹽液濃縮裝置2包括預(yù)熱管21、加熱器22和閃蒸罐23。該預(yù)熱管21的進(jìn)料端連接配料裝置1的輸出端,預(yù)熱管21的出料端與加熱器22的進(jìn)料端相連接。加熱器22的出料端連接至閃蒸罐23的進(jìn)料端,閃蒸罐23的頂部設(shè)有蒸汽排出管道,閃蒸罐23的出料端連接至聚合裝置3的進(jìn)料端。加熱器22的出料溫度優(yōu)選控制在120℃-140℃。
該多元共聚尼龍連續(xù)化生產(chǎn)裝置中的配料裝置1包括鹽液混合罐11,在鹽液混合罐11內(nèi)安裝有攪拌裝置和加熱裝置(優(yōu)選為循環(huán)導(dǎo)熱油加熱系統(tǒng))。鹽液混合罐11上還連接有進(jìn)料管12和氮?dú)膺M(jìn)氣管,鹽液混合罐11上通過管道連接有鹽液配制罐13。該鹽液配制罐13為多個(gè),包括第一配制罐131、第二配制罐132和第三配制罐133。該第一配制罐131和第二配制罐132上均設(shè)有ph計(jì)。第一配制罐131上通過管道連接有第一酸罐14和第一胺罐15。第二配制罐132上通過管道連接有第二酸罐16和第二胺罐17。第一配制罐131、第二配制罐132和第三配制罐133上均設(shè)置有氮?dú)膺M(jìn)氣管、純水輸入管、攪拌裝置和加熱裝置(優(yōu)選為循環(huán)導(dǎo)熱油加熱系統(tǒng))。在第一配制罐131、第二配制罐132和第三配制罐133與鹽液混合罐11連接的管道上均安裝有電磁流量閥;第一酸罐14和第一胺罐15與第一配制罐131連接的管道上均安裝有電磁流量閥;進(jìn)料管12上也安裝有電磁流量閥。在鹽液混合罐11上安裝有循環(huán)管道,該循環(huán)管道的一端與鹽液混合罐11的底部連通,另一端連通至鹽液混合罐11的上部,循環(huán)管道上安裝有循環(huán)泵18,構(gòu)成循環(huán)裝置。
本實(shí)施例中,配料裝置1還包括鹽液儲(chǔ)罐19。該鹽液儲(chǔ)罐19的進(jìn)料端通過管道連通至鹽液混合罐11的出料端。鹽液儲(chǔ)罐19的出料端與鹽液濃縮裝置2的進(jìn)料端連通。鹽液儲(chǔ)罐19與鹽液混合罐11連接的管道上安裝有電磁流量閥。聚合裝置3包括前聚塔31和后聚塔32。該前聚塔31的進(jìn)料端通過管道連通至鹽液濃縮裝置2的出料端,前聚塔31的出料端通過管道連通至后聚塔32的進(jìn)料端,后聚塔32的出料端通過管道連通至切粒裝置4的進(jìn)料端。該多元共聚尼龍連續(xù)化生產(chǎn)裝置中所有的罐體及外露的管道上均包裹有保溫棉和金屬夾套。
實(shí)施例2:
本發(fā)明的多元共聚尼龍連續(xù)化生產(chǎn)裝置的一種應(yīng)用實(shí)例如下:
所用多元共聚尼龍連續(xù)生產(chǎn)裝置的產(chǎn)能為20噸/天,第一配制罐131、第二配制罐132及第三配制罐133的容積均為10m3,鹽液混合罐11的容積為20m3,鹽液儲(chǔ)罐19的容積為20m3。
加熱器22的出料溫度為120℃,閃蒸罐23的體積為2m3,壓力為-0.02mpa,前聚塔31的有效容積為10m3,后聚塔32的有效容積為20m3,萃取裝置5的有效容積為20m3,干燥裝置6的有效容積為40m3。
以該裝置連續(xù)生產(chǎn)三元共聚尼龍(單體為:己內(nèi)酰胺、尼龍66鹽(己二酸己二胺鹽)、己二酸聚醚二胺鹽)。己內(nèi)酰胺以熔融液形式從進(jìn)料管12進(jìn)入鹽液混合罐11內(nèi),以電磁流量閥控制其輸入量。尼龍66鹽在第一配制罐131中與定量的水復(fù)配,得到特定濃度的澄清鹽溶液,并通過電磁流量閥計(jì)量輸入到鹽液混合罐11中。己二酸與水定量輸送到第二配制罐132,攪拌,使己二酸均勻分散在水中,輸入氮?dú)獗Wo(hù)第二配制罐132內(nèi)物料,設(shè)置導(dǎo)熱油溫度為80℃,控制第二胺罐17的電磁流量閥往第二配制罐132輸入聚醚二胺,直到ph計(jì)顯示為7.2-7.4,得到己二酸聚醚二胺鹽溶液,通過電磁流量閥計(jì)量將己二酸聚醚二胺鹽溶液輸入到鹽液混合罐11中。
含己內(nèi)酰胺、尼龍66鹽溶液以及己二酸聚醚二胺鹽溶液的復(fù)合鹽液在鹽液混合罐11進(jìn)行充分混合后全部輸送到鹽液儲(chǔ)罐19中,經(jīng)預(yù)熱管21預(yù)熱、加熱器22加熱及閃蒸罐23閃蒸后得到濃縮后的復(fù)合鹽液,再經(jīng)前聚、后聚、切粒、萃取、干燥、冷卻等工序得到多元共聚尼龍樹脂切片。
以上所述僅為本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例而已,并不用于限制本發(fā)明,對(duì)于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來說,本發(fā)明可以有各種更改和變化。凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi),所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等,均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。