用于高粘流体的连续脱泡装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术属于高性能纤维的制备技术领域，公开了一种用于高粘流体的连续脱泡装置，包括脱泡装置本体、设置于所述脱泡装置本体顶部的流体注入口和设置于所述脱泡装置本体底部的流体排出口，所述脱泡装置本体内部安装有带有脱泡内构件支撑件的多级脱泡内构件，相邻两级脱泡内构件之间设有收集

【技术实现步骤摘要】
用于高粘流体的连续脱泡装置


[0001]本技术属于高性能纤维的制备
，具体地涉及一种用于高粘流体的连续脱泡装置。

技术介绍

[0002]高性能纤维是指具有特殊的物理化学结构、性能和用途，或具有特殊功能的化学纤维，按性能不同可分为耐腐蚀性纤维、耐高温纤维、高强度高模量纤维和抗燃纤维等。聚酰亚胺纤维是高性能纤维的重要品种之一，具有高强高模耐高温的特性。据理论计算，由均苯四甲二酐(PMDA)和对苯二胺(PPD)合成的纤维模量可达410GPa，仅次于碳纤维，并具有很高的热稳定性。其中，全芳香族聚酰亚胺纤维的初始分解温度一般都在500℃以上，最大热失重速率一般在550-650℃，联苯型聚酰亚胺纤维的热分解温度更是高达600℃。聚酰亚胺纤维因其分子主链中有大量亚胺环、芳香环以及其它杂环等，分子链刚性较大，而且亚胺环中的碳和氧以及双键相连，再加上芳杂环产生的共轭效应，主链键能和分子间氢键作用力较大，从而使纤维表现出高强高模、耐辐射、耐高温、优异的热稳定性和介电性等特点，广泛应用于核能工业、空间站建设、医疗器械、军事国防、跨海大桥、新型建筑、海洋开发、体育器械、防护用具和环保产业等领域。
[0003]聚酰亚胺纤维的制备方法有湿法纺丝、干法纺丝或干湿纺纺丝，可采用一步法纺丝或两步法纺丝。由于大多数聚酰亚胺不溶解或者溶解性较差，直接采用聚酰亚胺溶液纺丝比较困难，因此，聚酰亚胺纤维的制备多采用两步法进行。首先，将芳香族二胺和二酐单体在非质子极性溶剂中进行溶液缩聚得到前驱体—聚酰胺酸(PAA)溶液进行纺丝得到聚酰胺酸初生纤维，然后将聚酰胺酸初生纤维经过热亚胺化或者化学亚胺化处理得到聚酰亚胺纤维。而在生产聚酰亚胺纤维的过程中，纺丝溶液脱泡效果的好坏直接影响聚酰胺酸初生纤维的质量，进而影响聚酰亚胺纤维终产品的质量。脱泡效果的好坏也直接决定后期纺丝、干燥、牵伸等工艺过程能否顺利进行。聚酰胺酸纺丝原液在聚合或输送过程中会产生气泡，较大的气泡通过喷丝孔会造成纺丝中断，产生毛丝或者断丝。较小的气泡会通过喷丝孔而残留在纤维中，造成气泡丝，在牵伸时易断裂形成毛丝、断丝。此外，当脱泡不充分时，原丝的牵伸倍数提不上去，达不到应有的纤度、强度及断裂伸长率，最终影响聚酰胺酸初生纤维和聚酰亚胺纤维的强度。所以，纺丝前必须把聚酰胺酸纺丝原液中的气泡彻底脱出。但是由于纺丝原液的粘度大，气泡脱出有一定难度。
[0004]CN104492126A公布了一种聚酰亚胺纺丝液的脱泡装置、脱泡方法及其应用，该方法通过二酐和二胺单体合成聚酰亚酸溶液，然后将得到的中间体聚酰亚胺溶液加热至300℃左右，分子内脱水闭环得到聚酰亚胺纺丝原液；或者，由中间体聚酰亚酸溶液在脱水剂作用下脱水环化，得到聚酰亚胺纺丝原液。将获得的聚酰亚胺纺丝原液，注入脱泡装置，通过在脱泡装置内设置分流模块将注入的聚酰亚胺纺丝原液分散脱泡，启动真空模块强化脱泡效果。此外，该装置还包括碾泡模块，用于挤压碾碎聚酰亚胺纺丝原液中的气泡。该装置还包括外循环模块，用于当薄膜真空脱泡和碾泡脱泡处理后，聚酰亚胺纺丝原液中还存在气
泡时，将纺丝原液回流至脱泡装置注入口，重新进行脱泡处理。
[0005]目前，纺丝生产中常规的脱泡方法有静置常压脱泡、化学脱泡和静置减压脱泡。聚酰胺酸的纺丝原液多采用间歇式静置脱泡方法：间歇式静置常压脱泡或间歇式静置真空脱泡来使聚酰胺酸纺丝原液脱泡而达到纺丝条件。间歇式静置脱泡方法是将聚合反应得到的聚酰胺酸溶液转移进一个或多个脱泡釜内进行真空静置或常压静置，使纺丝原液自然脱泡。该方法中由于聚合反应得到的聚酰胺酸溶液粘度较大，静置脱泡的时间难以掌握且静置时间太长，因此也加大了聚酰胺酸溶液自身降解的风险。此外，设备上需投入多个脱泡釜，对脱泡釜的密封性和材质要求较高，占地面积大，生产成本较高，在聚合反应和纺丝阶段无法连续化生产，纤维性能的稳定性也无法得到保障。

技术实现思路

[0006]从目前已公布的技术看，大多关注在聚酰亚胺纤维的制备及其制备方法，关注聚酰亚胺纤维制备过程中纺丝原液的脱泡装置较少，本技术提供一种用于高粘流体的连续脱泡装置，有针对性地解决了现有技术难题。
[0007]本技术的目的是为了克服现有技术中存在的聚酰亚胺纤维制备过程中聚酰胺酸纺丝原液粘度高导致脱泡时间长、脱泡效率低的问题，提供一种用于高粘流体的连续脱泡装置，该用于高粘流体的连续脱泡装置能够缩短脱泡时间，提高脱泡效率，从而实现高效连续化生产，保证了纤维性能的稳定性。该脱泡装置具有通量大、操作简单、脱泡效率高、操作弹性大，可广泛用于各种纤维制备过程以及其它化工脱泡单元中。
[0008]为了实现上述目的，本技术提供一种用于高粘流体的连续脱泡装置，包括脱泡装置本体、设置于所述脱泡装置本体顶部的流体注入口和设置于所述脱泡装置本体底部的流体排出口，所述脱泡装置本体内部安装有多级脱泡内构件，相邻两级所述脱泡内构件之间安装有收集-再分布器。
[0009]所述脱泡内构件的上部为圆锥结构的脱泡内构件塔体，所述脱泡内构件塔体的下部安装有多个脱泡内构件支撑件，所述多个脱泡内构件支撑件沿所述脱泡内构件塔体的圆周方向竖直间隔排列为环状结构，所述脱泡内构件塔体的顶点封闭。
[0010]优选地，所述注入口的底部安装有分布器，所述分布器的底部连接于靠近所述流体注入口的最高级的所述脱泡内构件的顶部。
[0011]优选地，所述收集-再分布器为中空圆台状的、漏斗结构的收集-再分布器塔体。
[0012]优选地，所述收集-再分布器塔体的下部圆周方向设置有环栅板，所述环栅板相对于所述收集-再分布器塔体底部边缘的高度为0.1～50mm，优选为0.5～30mm，更优选为1～10mm。
[0013]优选地，所述环栅板的底部沿圆周方向竖直间隔设置有多个收集-再分布器支撑件，所述收集-再分布器支撑件相对于所述收集-再分布器塔体底部的高度为50～100mm。
[0014]优选地，所述脱泡内构件的最大外周轮廓与所述脱泡装置本体的内侧壁相距为1～300mm，优选为2-100mm。
[0015]优选地，所述脱泡内构件塔体的圆锥角为15
°
～165
°
之间，优选为60
°
～150
°
，更优选为120
°
～150
°
；
[0016]所述脱泡内构件支撑件每根的直径为0.1～15mm，和/或长度在50～1500mm，和/或
排列间距在1～80mm。
[0017]优选地，所述脱泡装置本体的底部均布有多个超声波发生器。
[0018]优选地，所述脱泡装置本体顶部设有抽真空模块。
[0019]通过上述技术方案，本技术所提供的用于高粘流体的连续脱泡装置，通过在脱泡装置本体内设置带脱泡内构件支撑件的脱泡内构件，该脱泡内构件将注入脱泡装置本体内的高粘流体分散，形成薄膜状的液膜；脱泡内构件支撑件的设置可防止液膜的收缩，成膜性好且强化流体再分配；高粘流体在脱泡内构件上本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于高粘流体的连续脱泡装置，包括脱泡装置本体(3)、设置于所述脱泡装置本体(3)顶部的流体注入口(1)和设置于所述脱泡装置本体(3)底部的流体排出口(4)，所述脱泡装置本体(3)内部安装有多级脱泡内构件(2)，相邻两级所述脱泡内构件(2)之间安装有收集-再分布器(6)。2.根据权利要求1所述的脱泡装置，其特征在于，所述脱泡内构件(2)的上部为圆锥结构的脱泡内构件塔体(21)，所述脱泡内构件塔体(21)的下部安装有多个脱泡内构件支撑件(22)，所述多个脱泡内构件支撑件(22)沿所述脱泡内构件塔体(21)的圆周方向竖直间隔排列为环状结构，所述脱泡内构件塔体(21)的顶点封闭。3.根据权利要求1所述的脱泡装置，其特征在于，所述流体注入口(1)的底部安装有分布器(5)，所述分布器(5)的底部连接于靠近所述流体注入口(1)的最高级的所述脱泡内构件(2)的顶部。4.根据权利要求1所述的脱泡装置，其特征在于，所述收集-再分布器(6)为中空圆台状的、漏斗结构的收集-再分布器塔体(62)。5.根据权利要求4所述的脱泡装置，其特征在于，所述收集-再分布器塔体(62)的...

【专利技术属性】
技术研发人员：毕丰雷，胡帅，杨卫胜，
申请(专利权)人：中国石油化工股份有限公司，
类型：新型
国别省市：