一种废旧腈纶纤维水解装置及水解工艺制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种废旧腈纶纤维水解装置，包括进料泵、第一反应釜，还包括第二反应釜、原料预热装置，所述第一反应釜、第二反应釜串联，所述第二反应釜还与进料泵直接连通并设有进料阀，所述原料预热装置包括依次连通的第一水箱、第一水泵、第一换热器、第二换热器，所述第一换热器设置于第二反应釜出口处，所述第二换热器设置于进料泵出口处。本发明专利技术还公开了使用该装置进行废旧腈纶纤维水解的工艺。本发明专利技术设置了2个反应釜进行轮换，使用第一换热器和第二换热器回收第二反应釜出料的部分热量，降低了废旧腈纶纤维水解的能耗，并通过设置第三换热器、第四换热器及气体冷凝器提高了能量回收效果，可解决碱法水解工艺能耗大的问题。可解决碱法水解工艺能耗大的问题。可解决碱法水解工艺能耗大的问题。

【技术实现步骤摘要】
一种废旧腈纶纤维水解装置及水解工艺


[0001]本专利技术涉及废旧腈纶纤维处理
，具体为一种废旧腈纶纤维水解装置及水解工艺。

技术介绍

[0002]降滤失剂是石油开采中最常用的添加剂之一，用于降低钻井液中的水分向地层中渗透，以稳定井壁。目前使用的降滤失剂主要有木质素类、纤维素类等天然降滤失剂，和酚醛树脂类、多元共聚物类等合成降滤失剂。
[0003]人工合成的降滤失剂可以根据钻探条件调整基团种类、分子量，使降滤失剂能够适应不同的钻探环境，相对于天然滤失剂在使用性能上具有明显优势，但由于天然滤失剂来源易得，价格低廉，合成降滤失剂存在成本过高、生产工艺复杂的问题，限制了合成降滤失剂在油田钻探过程中的应用。
[0004]与人工合成的降滤失剂相比，水解聚丙烯腈类降滤失剂一般采用废旧腈纶纤维作为原料，具有原料成本低、使用效果好的优点。废旧腈纶纤维的水解工艺主要有三种，分别为碱法水解、酸法水解以及加压水解，其中酸法水解和加压水解对设备要求较高，故碱法水解为目前应用最广泛的废旧腈纶纤维水解工艺。
[0005]李留忠
[1]等在研究废腈纶水解工艺时发现，碱法水解的温度越高，水解程度越大，并发现水解温度在95℃
‑
100℃时水解较为充分。但提高水解温度意味着能耗增加，从而提高腈纶水解产物的生产成本。而且由于腈纶水解大多采取间歇操作，而非连续操作，难以对水解产物的热量进行回收，导致了巨大的能量浪费。
[0006]现有技术资料：
[0007][1]李留忠,于元章,李永华,王敏,严婕,张廷山.废腈纶水解物的制备与表征[J].高分子材料科学与工程,2003(04):169
‑
172.DOI:10.16865/j.cnki.1000
‑
7555.2003.04.045。

技术实现思路

[0008]本专利技术的目的在于：提供一种废旧腈纶纤维水解装置及水解工艺，可减少碱法水解过程中的能量损耗，以解决目前的腈纶碱法水解工艺能量浪费的问题。
[0009]本专利技术采用的技术方案如下：
[0010]一种废旧腈纶纤维水解装置，包括进料泵、第一反应釜，还包括第二反应釜、原料预热装置，所述第一反应釜、第二反应釜串联，所述第二反应釜还与进料泵直接连通并设有进料阀，所述原料预热装置包括依次连通的第一水箱、第一水泵、第一换热器、第二换热器，所述第一换热器设置于第二反应釜出口处，所述第二换热器设置于进料泵出口处。
[0011]优选的，所述原料预热装置还包括依次连通的第二水箱、第二水泵、第三换热器、第四换热器，所述第二反应釜、第一换热器之间设有第三换热器，所述第一反应釜、第二换热器之间设有第四换热器。
[0012]优选的，所述原料预热装置还包括气体冷凝器，所述气体冷凝器的壳程与第一反应釜、第二反应釜的排气管线连通，所述气体冷凝器中的冷凝液通过回流管线返回第一反应釜或第二反应釜，所述气体冷凝器的管程与第一换热器连通。
[0013]优选的，所述第二反应釜与第三换热器、第一换热器的管程依次连通，所述原料泵与第二换热器、第四换热器的管程依次连通，所述第四换热器的管程连通第一反应釜。
[0014]本专利技术还提出一种废旧腈纶纤维水解工艺，包括如下步骤：
[0015]S1：将腈纶废丝投入第二反应釜，并通过进料泵将NaOH溶液注入第二反应釜，直至进料完成；
[0016]S2：启动第二反应釜的加热器，加热至95℃
‑
100℃，水解反应4h以上；
[0017]S3：将腈纶废丝投入第一反应釜，启动第一水泵，然后第二反应釜放料，通过进料泵将NaOH溶液注入第一反应釜，直至进料完成；
[0018]S4：启动第一反应釜的加热器，加热至95℃
‑
100℃，水解反应2h以上；
[0019]S5：将第一反应釜的物料送入第二反应釜继续反应剩余时间；
[0020]S6：重复步骤S3
‑
S5，直至所有原料反应完成。
[0021]优选的，步骤S3还包括：启动第二水泵，使第三换热器、第四换热器中的水循环流动。
[0022]优选的，步骤S2还包括：打开第二反应釜的排气阀和回流阀。
[0023]综上所述，由于采用了上述技术方案，本专利技术的有益效果是：
[0024](1)设置了2个反应釜进行轮换，使用第一换热器回收第二反应釜出料时的部分热量，并通过第一换热器和第二换热器之间的热水循环将热量搬运到第二换热器，再利用第二换热器预热第一反应釜的原料，从而回收水解反应产物的部分热量，降低废旧腈纶纤维水解的能耗；
[0025](2)通过设置第三换热器和第四换热器，对第二反应釜出料进行两次换热过程，能够更充分地回收第二反应釜水解产物的热量，提高热量回收率，从而进一步降低水解能耗。
附图说明
[0026]图1为实施例1的流程图。
[0027]图2为实施例2的流程图。
[0028]图3为实施例3的流程图。
[0029]图4为本专利技术另一实施方式的流程图。
[0030]图中标记：100、进料泵；200、第一反应釜；300、第二反应釜；301、进料阀；401、第一水箱；402、第一水泵；403、第一换热器；404、第二换热器；405、第二水箱；406、第二水泵；407、第三换热器；408、第四换热器；409、气体冷凝器。
具体实施方式
[0031]为了使本专利技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本专利技术进行进一步详细说明，应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本专利技术，并不用于限定本专利技术。
[0032]实施例1
[0033]如图1所示，本实施例提供一种废旧腈纶纤维水解装置，包括进料泵100、第一反应釜200、第二反应釜300以及原料预热装置，第一反应釜200、第二反应釜300串联，第一反应釜200中的物料可通过输送泵送入第二反应釜300进行反应，第二反应釜300还与进料泵100直接连通并设有进料阀301，使进料泵100可直接向第二反应釜300进料，第一反应釜200、第二反应釜300自身带有电加热或蒸汽加热装置作为主要的加热手段。
[0034]原料预热装置包括依次连通的第一水箱401、第一水泵402、第一换热器403、第二换热器404，第一换热器403设置于第二反应釜300出口处，第二换热器404设置于进料泵100出口处，第一水箱401中预先注入足量除盐水，在第一水泵402的带动下，第一水箱401中的除盐水依次通过第一水泵402、第一换热器403、第二换热器404，最终返回第一水箱401，使经过第一换热器403加热的除盐水进入第二换热器404作为热源。
[0035]该装置用于废旧腈纶纤维的碱法水解时，操作流程如下：
[0036]S1：按照预定的原料配比，将腈纶废丝投入第二反应釜300，并通过进料泵100将NaOH溶液注入第二反应釜300，直至进料完成，然后开本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种废旧腈纶纤维水解装置，包括进料泵(100)、第一反应釜(200)，其特征在于，还包括第二反应釜(300)、原料预热装置，所述第一反应釜(200)、第二反应釜(300)串联，所述第二反应釜(300)还与进料泵(100)直接连通并设有进料阀(301)，所述原料预热装置包括依次连通的第一水箱(401)、第一水泵(402)、第一换热器(403)、第二换热器(404)，所述第一换热器(403)设置于第二反应釜(300)出口处，所述第二换热器(404)设置于进料泵(100)出口处。2.根据权利要求1所述的一种废旧腈纶纤维水解装置，其特征在于，所述原料预热装置还包括依次连通的第二水箱(405)、第二水泵(406)、第三换热器(407)、第四换热器(408)，所述第二反应釜(300)、第一换热器(403)之间设有第三换热器(407)，所述第一反应釜(200)、第二换热器(404)之间设有第四换热器(408)。3.根据权利要求1或2所述的一种废旧腈纶纤维水解装置，其特征在于，所述原料预热装置还包括气体冷凝器(409)，所述气体冷凝器(409)的壳程与第一反应釜(200)、第二反应釜(300)的排气管线连通，所述气体冷凝器(409)中的冷凝液通过回流管线返回第一反应釜(200)或第二反应釜(300)，所述气体冷凝器(409)的管程与第一换热器(403)连通。4.根据权利要求2所述的一种废旧腈纶纤维水解装置，其特征在于...

【专利技术属性】
技术研发人员：田猛，田震，施庆坤，刘振洋，刘大雷，
申请(专利权)人：河南德盛钻井液科技厂，
类型：发明
国别省市：