搅拌式高压釜及自动搅拌式高压釜制造技术

一种搅拌式高压釜及自动搅拌式高压釜可包括高压釜容器，搅拌器，和机械密封件。该高压釜容器可适于容纳并使聚酰胺盐的组合物聚合，以形成聚酰胺聚合物。搅拌器可包括轴，螺旋钻部分和驱动部分。机械密封件可在高压釜容器壁处或高压釜容器壁的邻近处围绕轴而形成压力边界。机械密封件包括通过密封水进行加压的加压水腔，并且保持在大于高压釜容器内的容器压力的密封压力。加压水腔中的密封水可具有小于3ppm的钙含量和小于0.3ppm的铁含量。

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】一种搅拌式高压釜及自动搅拌式高压釜可包括高压釜容器，搅拌器，和机械密封件。该高压釜容器可适于容纳并使聚酰胺盐的组合物聚合，以形成聚酰胺聚合物。搅拌器可包括轴，螺旋钻部分和驱动部分。机械密封件可在高压釜容器壁处或高压釜容器壁的邻近处围绕轴而形成压力边界。机械密封件包括通过密封水进行加压的加压水腔，并且保持在大于高压釜容器内的容器压力的密封压力。加压水腔中的密封水可具有小于3ppm的钙含量和小于0.3ppm的铁含量。【专利说明】搅拌式高压釜及自动搅拌式高压釜
本技术涉及搅拌式高压釜容器，该高压釜容器在内部发生聚合处理期间利用搅拌器机械密封件来在容器中保持低的干扰矿物的含量。
技术介绍
诸如尼龙6，6的聚酰胺聚合物可以使用复杂的化工处理以相对较大的规模进行合成。这些化工处理可包括如下步骤，诸如:盐冲击步骤，其中制备聚酰胺(诸如尼龙6，6)的盐溶液；蒸发步骤，其中从盐溶液中蒸发掉一些水，并可任选地包括一定添加剂；高压釜聚合步骤，其中将盐溶液放置在高温高压下以进行聚合；以及挤压/切削步骤，其中基本上形成最终的聚合原材料。根据本领域技术人员的常规理解，也可以括其他步骤。 具体针对批量处理中的高压釜聚合步骤，应当注意，许多种高压釜可用于得到可接受的结果。一种类型的高压釜是搅拌式高压釜，其通常在高压釜容器内包括可从高压釜容器外部控制的旋转式螺旋钻。为了保持容器内的压力，可以在搅拌器进入高压釜容器的位置处使用机械密封件。然而，由于制备聚酰胺聚合物的化学性质极为敏感，因此可以对机械密封件实施具体的设计参数，以保持聚合处理的完整性。 【专利
技术实现思路
】 本公开涉及一种具有加压机械密封件的搅拌式高压釜，以及在搅拌式高压釜中制备聚酰胺聚合物的装置。所述搅拌式高压釜可包括高压釜容器、搅拌器和机械密封件。所述高压釜容器可适于容纳并使聚酰胺盐的组合物聚合，以形成聚酰胺聚合物。所述搅拌器可包括轴、螺旋钻部分(例如，位于所述容器内部)以及驱动部分(位于容器外部)。所述机械密封件可在所述高压釜容器的壁处或与所述高压釜容器的壁的邻近处围绕所述轴而形成压力边界。所述机械密封件包括通过密封水加压的加压水腔，所述密封水也与所述轴及所述壁接触。密封压力可大于所述高压釜容器内的容器压力。聚合反应周期中的所述容器压力上升至范围从16至20 bar的水平，并且所述加压水腔至少在所述周期中保持在比所述周期中的所述容器压力大至少5%的水平。所述加压水腔中的密封水可具有小于3ppm的钙含量和小于0.3ppm的铁含量。所述聚酰胺聚合物包括对通常存在于水中的碳酸钙敏感的磷催化剂，并且所述密封水基本上除去了碳酸钙。在一个实例中，一自动化搅拌式高压釜中可包括上述搅拌高压釜以及过程控制器。所述过程控制器可包括用于控制所述高压釜容器内的压力的压力模块、用于控制所述搅拌器的搅拌模块，以及用于控制所述加压水腔内的密封水压力的密封模块。 本技术的其他特征和优点将根据如下详细描述变得直观，其中通过示例的方式示出本技术特征。 【专利附图】【附图说明】 图1是具有根据本公开实施例的可用机械密封件的自动搅拌式高压釜的示意性首丨J视图; 图2是示出了根据本公开实施例制备聚酰胺聚合物的批量周期中的压力及搅拌动作的相关曲线图的示例性图解； 图3是根据本公开实施例的可与图1的高压釜配合使用的机械密封件的剖视图；和 图4是根据本公开实施例的可与图1的高压釜配合使用的另一机械密封件的剖视图。 应当指出，附图仅是本技术某些实施例的示例，并非旨在以此对本技术的范围构成任何限制。 【具体实施方式】 出于说明目的，尽管如下具体实施例包含诸多细节，但本领域常规技术人员将理解，针对如下细节的多种修改和变型均属于本公开所公开实施例的范围内。 因此，在使所保护的专利技术不失任何一般性且不构成对其的限制的前提下，对实施例进行如下阐述。在对本公开进行更详细描述之前，应当理解，鉴于这些均可能变化，因此本公开并不限于所述的特定实施例。也应当理解，鉴于本公开内容的范围将仅由所附权利要求来限定，因此本文所使用的术语仅用于描述特定实施例的目的，并且不旨在进行限制。除非另有定义，本文所使用的所有技术性及科学性术语具有与本公开所属领域的常规技术人员的常规理解相同的含义。 除非上下文另有明确规定，否则如本说明书和所附权利要求书中所采用的单数形式“一种”、“一”和“该”均包括复数指代物。因此，例如，“一种聚酰胺”的称谓包括多种聚酰胺。 术语“聚合性溶液”或“聚合性组合物”是指添加到根据本公开实施例的搅拌式高压釜中的溶液或组合物，并且基于在一定温度和压力配置下在高压釜内对组合物的处理，可以形成聚合物，其被挤压出或以其他方式收集以供进一步使用。然而，应当注意，随着聚合性溶液或组合物开始在高压釜内聚合，该组合物将开始变稠成聚合物。因此，与正在变稠的聚合物相比，很难划定在哪一点上其不再是聚合性溶液或组合物。其结果是，为方便起见，术语“聚合性溶液”或“聚合性组合物”在本文中可以用来描述高压釜中的组合物，而与其聚合状态无关。此外，术语“溶液”并非旨在描述组合物中的每个组分，因为例如二氧化钛的一些材料或添加剂实际上会分散于液体中。术语“溶液”或“组合物”仅用于一开始就处于溶液中的一些材料的简称。 术语“聚酰胺盐”指代包含在可提供用于形成聚酰胺聚合物的基本聚合性材料的聚合性组合物(任选地与其他添加剂一起)中的盐。如果聚酰胺聚合物是尼龙6，6，那么该盐例如可由己二酸和己二胺的之间的缩合反应来制备。聚酰胺组合物中也可以包含其他添加剂，无论是以提前加入到搅拌式高压釜的方式，还是以直接加入到搅拌式高压釜的方式均可。二氧化钛例如可在第二压力周期中任选地直接加入到高压釜中，然而，在聚合性组合物加入到搅拌式高压釜之前或者在高压釜的其他压力周期中，诸如催化剂、防泡剂等其他添加剂可更适于与聚合性盐相溶，但是该次序或者乃至这些或其他添加剂的存在都不是必需的。 术语“周期”指代作为主要由搅拌式高压釜内的压力配置所定义的批量聚合处理的阶段。第一周期(周期I)发生在批量处理的起始点，同时压力正从低压力增加到相对高压力。第二周期(周期2)发生为使该相对高压力保持一段时间，这通常通过对热量进行调节并且同时排出压力的方式完成。第三周期(周期3)发生为使该相对高压力降回低压力(根据使用真空，该低压力可任选地是甚至比初始压力更低的压力)。第四个周期(周期4)发生为使(真空)低压力保持一段时间。第五个周期(周期5)发生为通过增加的压力使高压釜中制备的聚合物从搅拌式高压釜容器中挤压出。如本文所述的搅拌器通常在周期1-4期间使用，并且在这些周期期间中能够以各种转速(RPM)速率或在不同定时配置下使用。 术语“相对高压力”指代批量处理中的压力，其中该压力实质上处于其最高水平。因此，该压力在批量周期处理期间相对于其他压力水平呈“高”。例如，在周期2期间，初始的低压力可以增加至相对高压力。在考虑5个周期批量下的压力配置时，当压力处于或大约处于批量处理配置的最高压力时，则已达到该“相对高压力”。在本文所示的一些示例中，示出了大约16至20 bar的相对高压力，但其他压力配置可以提供该范围之外的相对高压本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种搅拌式高压釜，包括： 高压釜容器，其适于容纳聚酰胺盐组合物并使聚酰胺盐组合物聚合，以形成聚酰胺聚合物； 搅拌器，其包括轴、用于在所述高压釜容器内混合所述聚酰胺盐组合物的螺旋钻部分，以及设在所述高压釜容器的外部并与搅拌器驱动机构接合的驱动部分；和 机械密封件，其在所述高压釜容器的壁上的所述轴进入所述高压釜的位置处或所述高压釜容器的壁上的邻近所述位置之处围绕所述轴而形成压力边界，其中所述机械密封件包括通过密封水进行加压的加压水腔，使得所述密封水与所述轴及所述壁接触，并且保持在大于所述高压釜容器内的容器压力的密封压力下。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：利恩·曼斯特，莱昂纳德斯·J·米伦迪杰克，
申请(专利权)人：英威达科技公司，
类型：新型
国别省市：瑞士;CH