Читайте также:
|
с вакуумированием расплава поликапроамида (Германия, Франция)
1 – плавильный котёл для расплавления кристаллического капролактама; 2 – обогреваемая рубашка; 3 – насосы; 4 – шнек; 5 – перфорированная мембрана; 6 – сборник для вакуумирования расплава; 7 – штуцер для присоединения к вакуумной линии; 8 – литьевая фильера (литьё полимера в жилки).
Это аппарат наиболее простой конструкции. Направление движения расплава – снизу-вверх и сверху вниз. Удаление пузырьков газа низкомолекулярных соединений из расплава осуществляется только во второй половине времени передвижения расплава по трубе. Выходная камера этого аппарата имеет штуцер 7 для присоединения к вакуумной линии.
Вакуумный эвакуатор непрерывного действия модели «АОМ-10» (Россия)
1 – корпус; 2 – фланцы; 3 – сферическая насадка; 4, 7 – патрубки; 5 – внутренняя полость аппарата; 6 – «карман»; 8, 9 – верхний и нижний уровни расплава в аппарате; 10 – конус; 11 – наружные змеевики; 12 – выходной патрубок для демономеризованного расплава.
Аппарат «АОМ-10» (АОМ – аппарат отгонки мономера; 10 – производительность аппарата, т/сут) предназначен для удаления мономера (непрореагировавшего капролактама) и олигомеров из расплава поликапроамида в условиях глубокого вакуума (находится в эксплуатации на ОАО «Гродно Химволокно»).
Аппарат состоит из корпуса 1 и сферической насадки 3, соединенной с корпусом 1 фланцами 2. Фланец – это соединяющая часть, представляющая собой обычно плоское кольцо или диск с равномерно расположенными отверстиями для болтов и шпилек. Нижняя часть корпуса 1 переходит в конус 10. В верхней части аппарата между насадкой 3 и корпусом 1 образуется карман 6.
На сферической насадке 3 имеются патрубки 4, 7, основной из которых 4 служит для создания вакуума в аппарате и отвода удаляемых мономера и олигомеров.
Патрубки 4, 7 используются для установки контрольно-измерительных приборов (КИП), а также для подвода азота во избежание окисления поликапроамида при резком падении вакуума.
Аппарат обогревается жидким динилом, представляющим собой эвтектическую (eutëktos ≡ легкоплавящийся; температура плавления динила Тпл.=12,3°С) смесь дифенила (С6Н5)2 (26,5% масс.) и дифенилового эфира (С6Н5)2О (73,5% масс.), или ароматизированным нефтяным маслом «АМТ-300» («АМТ-300Т»), циркулирующим в наружных» змеевиках 11.
Для управления температурным режимом обогрев аппарата разделён на три зоны: нижнюю, среднюю и верхнюю. Каждая зона имеет самостоятельный ввод и вывод теплоносителя.
Напорным блоком аппарата полиамидирования капролактама «сырой» («равновесный») расплав поликапроамида под давлением до 40·105 Па через два патрубка 7 подаётся во внутренний карман 6, из которого плав переливается через край корпуса 1 аппарата во внутреннюю полость 5 и стекает по стенке тонким слоем (плёнкой) в конусную часть 10.
Уровень плава в конусной части 10 аппарата регулируется с помощью уровнемеров 8, 9 путём изменения подачи плава в аппарат. Верхний уровень 8 устанавливается не выше 2700 мм, нижний 9 не должен опускаться ниже 1950 мм от выходного патрубка 12 в конусе 10 аппарата. При повышении уровня уменьшается путь плава в тонком слое и сокращается поверхность плёнки, из которой происходит наиболее интенсивное удаление низкомолекулярных соединений. При чрезмерном снижении уровня ухудшается выравнивание температуры по всей массе плава в конусной части 10 аппарата.
Реакция полиамидирования капролактама протекает до наступления равновесия «мономер↔полимер». Удаляя низкомолекулярные соединения, равновесие нарушается, при этом реакция сдвигается в сторону образования полимера. Поэтому удалять низкомолекулярные соединения необходимо по возможности быстро, с опережением их образования. Интенсивность отвода низкомолекулярных соединений возрастает с повышением вакуума в аппарате, снижении вязкости полимера и с увеличением удельной поверхности плёнки плава.
Для достижения глубокого вакуума используются пароэжекторные насосы, которыми поддерживается разрежение в аппарате в пределах 133-665 Па. С понижением вакуума замедляется процесс удаления низкомолекулярных соединений.
С повышением температуры плава поликапроамида вязкость его снижается, скорость диффузии мономера и олигомеров возрастает. Поэтому температура теплоносителя в верхней секции аппарата поддерживается высокой (в пределах 270-285±2°С).
Для предотвращения вспенивания демономеризованного плава полимера, передаваемого на формование, температура в нижней зоне аппарата снижается (температура теплоносителя составляет 260-270°С).
Аппарат «АОМ-10» имеет большую поверхность испарения низкомолекулярных соединений. При выдерживании уровня плава в конусе 10 в среднем значении поверхность плёнки и «зеркала» в конусе 10 составляет 20,5 м2.
Одновременно с низкомолекулярными соединениями под действием глубокого вакуума из полимера удаляются пары воды. Удаление оставшейся воды способствует течению процесса жидкофазной дополиконденсации поликапроамида. При этом растёт степень полимеризации (СП), повышается молекулярная масса и вязкость расплава поликапроамида.
В зависимости от назначения полимера продолжительность вакуумной обработки составляет 6-8 ч, при этом содержание низкомолекулярных соединений в поликапроамиде снижается с 10-13% до 3% (масс.).
При производительности аппарата 10 т/сут количество удаляемых низкомолекулярных соединений составляет 900 кг/сут. Относительная вязкость полимера, являющаяся мерой выражения его молекулярной массы, на выходе из аппарата может выдерживаться в пределах 2,4-3,4 ед.
Демономеризованный расплав поликапроамида шнековым насосом под давлением до 40·105 Па нагнетается в расплавопровод машины формования (МФ).
Таким образом, для удаления не вошедшего в реакцию капролактама из расплава полимера в виде пузырьков газа создан ряд аппаратов, различающихся по направлению движения расплава полимера и продолжительностью демономеризации, соответствующей всему времени перемещения расплава по трубе или частичному промежутку времени, или с введением в технологическую линию отдельного аппарата-демономеризатора.
Дата добавления: 2015-07-11; просмотров: 113 | Нарушение авторских прав