一体式双组分尼龙的固相增粘反应器及其系统技术方案

本实用新型专利技术公开一体式双组分尼龙的固相增粘反应器及其系统；采用的一体式双组分尼龙的固相增粘反应器是将预热段、反应段与冷却段连接成一体，填充在预热段和反应段的切片靠自重直接落入冷却段。在预热及反应段切片被循环加热氮气均匀加热停留后，进入反应器下部的冷却段；进入冷却段的切片被冷却段的循环氮气冷却，切片经输送系统送往成品料仓。所述设备投资及建筑投资都有较大幅度节省，且原料切片与成品切片的粘度上升值(硫酸法)最高可达1.8。用以生产优质的高粘度双组分尼龙切片，产品的最高粘度可达3.45以上，含水率在0.02～0.06％范围内。范围内。范围内。

【技术实现步骤摘要】
一体式双组分尼龙的固相增粘反应器及其系统


[0001]本技术属于双组分高粘度尼龙切片生产工艺
，具体涉及一体式双组分尼龙的固相增粘反应器及其系统。

技术介绍

[0002]由于受到尼龙聚合技术的限制，常规的尼龙聚合装置生产出的切片粘度(硫酸法)范围在2.4～2.8，双组分高粘度的尼龙聚合生产线所生产的切片粘度范围在3.2～3.5，采用熔体聚合方式生产高粘度切片时，其质量有所下降。采用固相增粘技术生产双组分高粘度切片是获得高品质高粘度切片的重要生产方式。制备高粘度双组分尼龙切片的固相聚合装置，通常多采用转鼓间歇聚合或干燥器+固相聚合反应器+冷却器连续固相聚合的方式。转鼓间歇聚合生产操作麻烦，产品质量批次差异较大；干燥器+固相聚合反应器+冷却器的缩聚方式设备之间用管道连接，用回转落料器控制落料速度。该方式装置的整体高度高，设备占用空间大设备成本及原料输送成本都较高，回转落料器还会产生额外的碎沫及粉尘，影响产品质量，例如专利21010532870.5，2012104777335，2014103949507，201610741833.2所采用的技术，都有上述的弊端。

技术实现思路

[0003]本技术设计一体式双组分尼龙的固相增粘反应器及其系统，有效地解决
技术介绍
中所列举的问题。
[0004]所述一体式双组分尼龙的固相增粘反应器的结构：所述反应器由上部的预热段筒体、中部的反应段筒体和下部的冷却段筒体、进料口、预热段出风口、内层预热段锥体、外层预热段锥体、预热段进风环、预热段进风口、预热段分布锥、内层反应段锥体、反应段进风口、反应段分布锥、冷却段回风腔、冷却段出风口、冷却段锥体、冷却段进风口、冷却段分布锥、出料口及反应器保温盘管组成，其连接关系为：
[0005]所述预热段筒体的顶部为封闭式，且设置有进料口和预热段出风口、预热段筒体的底部设置内、外两层预热段锥体，均呈环状的、向下开口式倒锥形；两层预热段锥体间的环状锥形腔形成预热段进风环，在所述预热段进风环对应的外层预热段锥体上设置有预热段进风口；在预热段筒体内部，预热段进风环的上方，设置有预热段分布锥；
[0006]所述反应段筒体的上部为开口式，反应段筒体通过此开口套合于外层预热段锥体上，反应段筒体的底部设置反应段锥体，呈环状的、向下开口式倒锥形；在所述反应段锥体上设置有反应段进风口；在反应段筒体内部，反应段进风口的上方，设置有反应段分布锥；
[0007]所述冷却段筒体的上部为开口式，冷却段筒体通过此开口套合于反应段锥体上，在冷却段筒体和反应段锥体之间形成的空腔为冷却段回风腔；通过反应段锥体的开口，将反应段筒体和冷却段筒体的内部相连通；在冷却段回风腔外壁上设有冷却段出风口排出；
[0008]所述冷却段筒体下部结构与反应段筒体的下部结构相同；冷却段筒体的底部设置有冷却段锥体；冷却段锥体呈闭口式倒锥形；在所述冷却段锥体上设置有冷却段进风口；在
冷却段筒体内部，冷却段进风口的上方，设置有冷却段分布锥；在外层冷却段锥体底部设置有出料口。
[0009]所述反应器保温盘管为圆管结构，均匀缠绕固定于预热段和反应段筒体外壁上，根据长度需求设置若干段进、出口，反应器保温盘管内采用蒸汽或导热油作为保温填充介质；所述反应器保温盘管的工艺温度设定与反应段筒体内的工艺温度一致。
[0010]对于上文所述的技术方案，进一步的，所述预热段分布锥、反应段分布锥和冷却段分布锥均为锥顶朝上的正三角圆锥体，圆锥角度为30
°
～60
°
(一般采用45
°
或60
°
)。
[0011]对于上文所述的技术方案，进一步的，所述预热段筒体直径为反应段筒体直径的1～1.2 倍，冷却段筒体直径为反应段筒体直径的0.6～1倍。
[0012]对于上文所述的技术方案，进一步的，所述内层预热段锥体的开口直径为预热段筒体直径的0.3～0.8倍；反应段锥体的开口直径为反应段筒体直径的0.3～0.8倍；开口直径与设备设计的停留时间有关，一般停留时间越长该数值越大。
[0013]对于上文所述的技术方案，进一步的，所述预热段分布锥底面直径为预热段进风环开口直径的0.5～1.2倍，其底面距离反应段筒体高度约为分布锥底面直径的0.2～0.5倍；其距离预热段进风环开口位置的高度约为开口直径的0.2～1.5倍。
[0014]对于上文所述的技术方案，进一步的，所述反应段分布锥底面直径为反应段直径的 0.5～0.7倍，该值要根据设计的反应段料层高度确定，高度越高该值越大，其底面距离反应段筒体高度约为分布锥底面直径的0.2～0.5倍，其距离反应段进风口位置的高度约为开口直径的 0.2～1.5倍。
[0015]对于上文所述的技术方案，进一步的，所述的冷却段分布锥底面直径为冷却段直径的 0.5～0.7倍，其距离冷却段进风口位置的高度约为开口直径的0.2～1.5倍。
[0016]利用上文所述一体式双组分尼龙的固相增粘反应器，生产双组分高粘度尼龙切片的系统，即一体式双组分尼龙的固相增粘反应器生产高粘度双组分尼龙切片的系统，其结构包括一体式双组分尼龙的固相增粘反应器、第一风机、第一氮气加热器、节能换热器、氮气冷却器I、喷淋冷却塔、喷淋水泵、第二风机、除氧器、第二氮气加热器、冷却风机、氮气冷却器II；其连接关系为：
[0017]所述系统还设置有配套使用的氮气置换料仓、进料器、出料器。具体的，上游工艺的原料低粘度双组分尼龙切片经由氮气置换料仓、进料器和进料口落入一体式双组分尼龙的固相增粘反应器；再经出料器输送出。
[0018]所述一体式双组分尼龙的固相增粘反应器预热段顶部的出风口分别与第一风机入口和节能换热器入口相连，所述第一风机出风口经第一氮气加热器与预热段进风口相连；所述节能换热器出口与氮气冷却器I、喷淋冷却塔依次相连，喷淋冷却塔与第二风机相连，所述第二风机出风口依次与节能换热器、除氧器、第二氮气加热器相连后，再与一体式双组分尼龙的固相增粘反应器的反应段进风口相连；
[0019]所述的喷淋冷却塔配置有喷淋水泵作为水循环动力；
[0020]在除氧器和第二氮气加热器之间的管路上设置三通的管路，该管路与冷却段出风口相连，且该管路还与冷却风机、氮气冷却器II连接后与一体式双组分尼龙的固相增粘反应器的冷却段进风口相连。也就是说，一体式双组分尼龙的固相增粘反应器的冷却段出风口依次与冷却风机、氮气冷却器II、一体式双组分尼龙的固相增粘反应器的冷却段进风口
相连。
[0021]利用上文所述一体式双组分尼龙的固相增粘反应器，生产高粘度尼龙切片的工艺流程如下：
[0022]低粘度的双组分尼龙切片由氮气置换料仓经由进料器和进料口进入一体式双组分尼龙的固相增粘反应器，经由进料器和进料口，填充至一体式双组分尼龙的固相增粘反应器上部的预热段及反应段筒体中，通过出料器控制堆积在反应器内的料逐渐下落；低粘度的尼龙切片在上部预热段反应段筒体中与高温反应氮气充分接触，加热至本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一体式双组分尼龙的固相增粘反应器，其特征在于：该反应器由上部的预热段筒体（1）、中部的反应段筒体（2）和下部的冷却段筒体（3）、进料口（4）、预热段出风口（5）、内层预热段锥体（6）、外层预热段锥体（7）、预热段进风环（8）、预热段分布锥（9）、预热段进风口（10）、反应段锥体（12）、反应段分布锥（13）、反应段进风口（14）、冷却段回风腔（15）、冷却段出风口（16）、冷却段分布锥（17）、冷却段进风口（18）、冷却段锥体（19）、出料口（20）及反应器保温盘管（11）组成，其连接关系为：所述预热段筒体（1）的顶部为封闭式，且设置有进料口（4）和预热段出风口（5）、预热段筒体（1）的底部设置呈环状的、向下开口式倒锥形的内层预热段锥体（6）和外层预热段锥体（7）；内层预热段锥体（6）和外层预热段锥体（7）间的环状锥形腔形成预热段进风环（8），在所述预热段进风环（8）对应的外层预热段锥体（7）上设置有预热段进风口（10）；在预热段筒体（1）内部，预热段进风环（8）的上方，设置有预热段分布锥（9）；所述反应段筒体（2）的上部为开口式，反应段筒体（2）通过此开口套合于外层预热段锥体（7）上，反应段筒体（2）的底部设置反应段锥体（12），呈环状的、向下开口式倒锥形；在所述反应段锥体（12）上设置有反应段进风口（14）；在反应段筒体（2）内部，反应段进风口（14）的上方，设置有反应段分布锥（13）；所述冷却段筒体（3）的上部为开口式，冷却段筒体（3）通过此开口套合于反应段锥体（12）上，在冷却段筒体（3）和反应段锥体（12）之间形成的空腔为冷却段回风腔（15）；通过反应段锥体（12）的开口，将反应段筒体（2）和冷却段筒体（3）的内部相连通；在冷却段回风腔（15）外壁上设有冷却段出风口（16）；所述冷却段筒体（3）的底部设置有呈闭口式倒锥形的冷却段锥体（19）；在所述冷却段锥体（19）上设置有冷却段进风口（18）；在冷却段筒体（3）内部，冷却段进风口（18）的上方，设置有冷却段分布锥（17）；在冷却段锥体（19）底部设置有出料口（20）；所述反应器保温盘管（11）为圆管结构，均匀缠绕固定于预热段筒体（1）和反应段筒体（2）外壁上设置若干段进、出口。2.根据权利要求1所述的一体式双组分尼龙的固相增粘反应器，其特征在于：所述反应器保温盘管（11）内采用蒸汽或导热油作为保温填充介质，所述反应器保温盘管（11）的工艺温度设定与反应段筒体（2）工艺温度一致。3.根据权利要求1所述的一体式双组分尼龙的固相增粘反应器，其特征在于：所述预热段分布锥（9）、反应段分布锥（13）和冷却段分布锥（17）均为锥顶朝上的正三角圆锥体，圆锥角度为3...

【专利技术属性】
技术研发人员：李闯，马路，毕扬，王艇，于轶，赵明秀，高洋，
申请(专利权)人：大连海新工程技术有限公司，
类型：新型
国别省市：