一种尼龙液相增粘反应过程降低挥发分的系统及方法与流程

本申请属于聚合物反应过程降低挥发分，更具体地说，是涉及一种尼龙液相增粘反应过程降低挥发分的系统及方法。

背景技术：

1、工业上尼龙等高分子材料的生产过程中，会产生水、低聚物等低分子量副产物，这些都是挥发性组分，只有将这些副产物从聚合物本体中脱除才能提高尼龙的性能，提高产品的聚合度。因此尼龙液相增粘反应过程降低挥发分的方法和工艺及相关参数确定至关重要。

2、高粘度尼龙生产过程中由于是在液相状态下进行增粘反应，本身液相尼龙粘度特别大，常规做法是采用闪蒸增粘及降膜蒸发增粘，由于物料在设备内部停留时间短、增粘效果差，易堵设备；也有采用单轴增粘反应器或双轴增粘反应器进行增粘，但是单独的靠一个单轴增粘反应器或双轴增粘反应器已经无法满足生产技术需求。

技术实现思路

1、本申请实施例的目的在于提供一种尼龙液相增粘反应过程降低挥发分的系统，以解决现有技术中单独的靠一个单轴增粘反应器或双轴增粘反应器已经无法满足生产技术需求的技术问题。

2、为实现上述目的，本申请采用的技术方案是：提供一种尼龙液相增粘反应过程降低挥发分的系统，单轴增粘反应器、单轴螺旋输送机、双轴增粘反应器、冷凝机构和真空泵，所述单轴增粘反应器的出料口和所述双轴增粘反应器的进料口通过单轴螺旋输送机连接，所述单轴增粘反应器顶部的气相出口设有第一过滤装置，所述双轴增粘反应器顶部的气相出口设有第二过滤装置，所述第一过滤装置和所述第二过滤装置均与所述冷凝机构连接，所述冷凝机构与真空泵连接，所述单轴增粘反应器和所述双轴增粘反应器具有高度差且所述单轴螺旋输送机竖直设置。

3、在一个实施方式中，所述冷凝机构包括依次连接的第一冷凝器、第二冷凝器和凝液收集罐，所述第一冷凝器与所述第一过滤装置和所述第二过滤装置连接。

4、在一个实施方式中，所述单轴增粘反应器包括壳体、单轴搅拌轴及内壁固定叶片，所述单轴搅拌轴上的耙齿与壳体内壁的间距为0-3mm，内壁固定叶片与单轴搅拌轴的耙齿的间距为0-5mm。

5、在一个实施方式中，所述双轴增粘反应器包括壳体、两个同向旋转的搅拌轴，其中一个搅拌轴为高速轴，另一个搅拌轴为低速轴，所述高速轴的转速为5-20r/min，所述低速轴与高速轴的速度比为2-16:20。

6、在一个实施方式中，所述搅拌轴的耙齿与壳体内壁的间距为0-3mm，两个搅拌轴的耙齿间距为0-3mm。

7、在一个实施方式中，所述单轴增粘反应器和所述双轴增粘反应器均采用导热油进行加热。

8、在一个实施方式中，所述双轴增粘反应器的出料口设置齿轮泵。

9、本申请的另一目的在于提供一种基于上述的尼龙液相增粘反应过程降低挥发分的系统的方法，所述方法包括以下步骤：

10、s1、单轴增粘反应器和双轴增粘反应器进行加热工作，真空泵工作，对单轴增粘反应器和双轴增粘反应器进行抽真空；

11、s2、聚合完成的尼龙从单轴增粘反应器的进料口进入到单轴增粘反应器内部，单轴增粘反应器内部的搅拌轴按5-20r/min转速顺时针旋转，同时，尼龙会在搅拌轴的作用下向单轴增粘反应器的出料口移动，尼龙在单轴增粘反应器内加热升温，尼龙物料中的水分、低聚物及溶剂等不断从气液交界面溢出，经顶部的第一过滤装置排出，同时粘度增加的液相尼龙被输送到出料口处；

12、s3、具有一定粘度的液相尼龙经竖直设置的单轴螺旋输送机强制输送到双轴增粘反应器中；

13、s4、步骤s2中，从液相尼龙中脱出的水分、低聚物及溶剂在负压下，经第一过滤装置进入到冷凝机构中进行冷凝收集；

14、s5、当具有一定粘度的液相尼龙进行到双轴增粘反应器内后，双轴增粘反应器的双搅拌轴按5-20r/min转速顺时针同向旋转，双搅拌轴上的耙齿在同向旋转过程中具有自清洁功能，液相尼龙经过双搅拌轴的作用下向出料口移动，粘度不断增加；与此同时，尼龙在双轴增粘反应器内加热升温，尼龙物料中的水分、低聚物及溶剂等不断从气液交界面溢出，经顶部的第二过滤装置排出；

15、s6、满足粘度要求的液相尼龙经双轴增粘反应器出口排出并经齿轮泵输送到出液相增粘反应工段；

16、s7、步骤s5中，从液相尼龙中脱出的水分、低聚物及溶剂在负压下，经第二过滤装置进入到冷凝机构中进行冷凝收集。

17、在一个实施方式中，所述单轴增粘反应器的加热温度为230℃-250℃，所述双轴增粘反应器的加热温度为250℃-300℃。

18、在一个实施方式中，所述单轴增粘反应器的真空绝压在1000pa以内，所述双轴增粘反应器的真空绝压在100pa以内。

19、本申请提供的一种尼龙液相增粘反应过程降低挥发分的系统及方法的有益效果在于：通过竖直设置的单轴螺旋输送机将单轴增粘反应器和双轴增粘反应器进行有机结合，从而有效降低挥发分以提高尼龙的粘度和品势，同时通过冷凝机构对挥发分进行收集无害处理。

技术特征：

1.一种尼龙液相增粘反应过程降低挥发分的系统，其特征在于：单轴增粘反应器(1)、单轴螺旋输送机(2)、双轴增粘反应器(3)、冷凝机构(4)和真空泵(5)，所述单轴增粘反应器(1)的出料口和所述双轴增粘反应器(3)的进料口通过单轴螺旋输送机(2)连接，所述单轴增粘反应器(1)顶部的气相出口设有第一过滤装置(6)，所述双轴增粘反应器(3)顶部的气相出口设有第二过滤装置(7)，所述第一过滤装置(6)和所述第二过滤装置(7)均与所述冷凝机构(4)连接，所述冷凝机构(4)与真空泵(5)连接，所述单轴增粘反应器(1)和所述双轴增粘反应器(3)具有高度差且所述单轴螺旋输送机(2)竖直设置。

2.如权利要求1所述的尼龙液相增粘反应过程降低挥发分的系统，其特征在于：所述冷凝机构(4)包括依次连接的第一冷凝器(41)、第二冷凝器(42)和凝液收集罐(43)，所述第一冷凝器(41)均与所述第一过滤装置(6)和所述第二过滤装置(7)连接。

3.如权利要求1所述的尼龙液相增粘反应过程降低挥发分的系统，其特征在于：所述单轴增粘反应器(1)包括壳体、单轴搅拌轴及内壁固定叶片，所述单轴搅拌轴上的耙齿与壳体内壁的间距为0-3mm，内壁固定叶片与单轴搅拌轴的耙齿的间距为0-5mm。

4.如权利要求1所述的尼龙液相增粘反应过程降低挥发分的系统，其特征在于：所述双轴增粘反应器(3)包括壳体、两个同向旋转的搅拌轴，其中一个搅拌轴为高速轴，另一个搅拌轴为低速轴，所述高速轴的转速为5-20r/min，所述低速轴与高速轴的速度比为2-16:20。

5.如权利要求4所述的尼龙液相增粘反应过程降低挥发分的系统，其特征在于：所述搅拌轴的耙齿与壳体内壁的间距为0-3mm，两个搅拌轴的耙齿间距为0-3mm。

6.如权利要求1所述的尼龙液相增粘反应过程降低挥发分的系统，其特征在于：所述单轴增粘反应器(1)和所述双轴增粘反应器(3)均采用导热油进行加热。

7.如权利要求1所述的尼龙液相增粘反应过程降低挥发分的系统，其特征在于：所述双轴增粘反应器(3)的出料口设置齿轮泵(9)。

8.一种尼龙液相增粘反应过程降低挥发分的方法，其特征在于，基于权利要求1-7中任一项所述的尼龙液相增粘反应过程降低挥发分的系统，所述方法包括以下步骤：

9.如权利要求8所述的尼龙液相增粘反应过程降低挥发分的方法，其特征在于：所述单轴增粘反应器(1)的加热温度为230℃-250℃，所述双轴增粘反应器(3)的加热温度为250℃-300℃。

10.如权利要求8所述的尼龙液相增粘反应过程降低挥发分的方法，其特征在于：所述单轴增粘反应器(1)的真空绝压在1000pa以内，所述双轴增粘反应器(3)的真空绝压在100pa以内。

技术总结本申请涉及聚合物反应过程降低挥发分技术领域，提供一种尼龙液相增粘反应过程降低挥发分的系统及方法，该系统，包括单轴增粘反应器、单轴螺旋输送机、双轴增粘反应器、冷凝机构和真空泵，单轴增粘反应器的出料口和双轴增粘反应器的进料口通过单轴螺旋输送机连接，单轴增粘反应器顶部的气相出口设有第一过滤装置，双轴增粘反应器顶部的气相出口设有第二过滤装置，第一过滤装置和第二过滤装置均与冷凝机构连接，冷凝机构与真空泵连接，单轴增粘反应器和双轴增粘反应器具有高度差且单轴螺旋输送机竖直设置。通过将单轴增粘反应器和双轴增粘反应器进行有机结合，从而有效降低挥发分以提高尼龙的粘度和品势，通过冷凝机构对挥发分进行收集无害处理。技术研发人员：张晓辉,赵旭,彭栗妮,周涛,窦岩,王苏受保护的技术使用者：中国石油化工股份有限公司技术研发日：技术公布日：2024/9/12