Схема установки непрерывного плавления капролактама УЦП-22

Состоит из бункера 1, дробилки 2, шнекового питателя 3, расплавителя 4, лактамосборника5, насоса 6, фильтра 7,фильтра-ловушки 8, и системы т/п.

Бункёр- сосуд с коническим днищем, изго­товленный из коррозионностоикой стали. Во избежание слеживания и для равномерного распределения капролактама внутри бункера установлен лопастной рыхлитель и ворошитель с вертикальным приводом. На крышке бункера установлена двухвалковая дробилка. К разгрузочному патрубку буккера присоединяется шнековый питатель. Корпус питателя снабжен рубашкой, в которой циркулирует вода для охлаждения.

Производительность питателя регулируется автоматически в зависимости от уровня расплавленного капролактама в расплавителе и расплавосборнике.

Работа установки:

кристал­лический КЛ загружается в бункер через дробилку. Из бункера шнековым питателем лактам непрерывно подается в расплавитель для плавления. Расплавленный капролактам из расплавителя переливается в лактамосборник. Из лактамосборника, лактам насосом непрерывно подается в кольцевой расплавопровод, идущий в отделение поли­меризации. Из него расплав отбирается на аппараты непрерывной полимеризации, а избыток возвращается в лактамо­сборник.

В зависимости от расхода лактама уровень в лактамосборнике может колебаться; при малом разборе — повышаться, при большом - понижаться. Расплавленный капролактам как в расплавителе, так и в лактамо­сборнике с целью предохранения от окисления находится под азот­ной подушкой. Азот в аппараты подводится непрерывно с небольшим - давлением [0,05 МПа (0,5 кгс/см²)] и выходит из аппаратов через гидрозатвор. Производительность установки — 22 т/сутки.

Расплавители

Расплавители, а также уста­новки для расплавления бывают различных конструкций и разме­ров. Выбор той или иной кон­струкции зависит от аппаратов полимеризации. Так, при прове­дении процесса полимеризации в аппарате периодического дей­ствия — автоклаве расплавление ведут в аппарате, емкость кото­рого соответствует партии капролактама, загружаемой в автоклав.

Расплавитель - цилиндрический бак с днищем и крышкой, изготовлены из стали 12Х18Н10Т. К корпусу расплавителя приварена обогревательная рубашка для обогрева паром или горячей водой. На крыше установлен привод перемешивающего устройства с якорной мешалкой.

Капролактам загружают через люк на крышке аппарата, на кото­рой расположены также смотровые стекла и штуцера для загрузки добавок стабилизатора и активатора, а также для подачи защитного газа — азота.

Расплавитель - аппарат емкостью 3,6 м³, состоящий из кор­пуса 1, приварной рубашки 2 для обогрева горячей водой и кони­ческой с фланцем крышки 3, которая крепится к корпусу болтами. В аппарате установлена мешалка 4 якорного типа. Привод мешалки смонтирован на крышке. На крышке имеются смотровые стекла, штуцера для выхода азота и загрузочный люк, к которому присоединяется шне­ковый питатель.

Расплав отводится из штуцера, расположенного в нижней части расплавителя, через патрубок с фильтрующими отверстиями. Для чистки и удаления, осевших на дно расплавителя случайных меха­нических загрязнений (упаковочной бумаги, пленки, стекла и т. п.) в днище аппарата предусмотрен люк 7.

Для очистки расплава от механических примесей под расплавителем устанавливают свечевой фильтр.

Растворитель ДМТ

В промышленности синтетических волокон применяются различ­ные типы установок для получения полимеров в расплаве, отличаю­щиеся производительностью, конструкцией отдельных аппаратов и устройств, но в состав этих установок всегда входят:

1) аппараты для приготовления реакционной смеси: смесители, растворители, мерники, фильтры;

2) устройства для дозирования реакц. смеси в аппараты полимерообразования;

3) аппараты для получения полимеров и подготовки их к переработке: автоклавы полимеризации, переэтерификации и поликонденсации; аппараты непрерывной полимеризации и поликонденсации; аппараты для удаления низкомолекулярных соединений; конденсаторы смешения;

4) устройства для литья расплавов полимеров; литьевые головки для получения жилок или ленты полимера при непосредственном формовании волокна из расплава — напорные блоки с насосами для подачи расплава в расплавопровод машины для формования волокна;

5) устройства для охлаждения полимеров: ванны, барабаны,ленты,тянущие вальцы;

6) грануляторы для гранулирования жилок, лент;

7) аппараты для приема гранулята;

8) КИП и аппаратура автомати­ческого управления работой установок.

Растворитель (ДМТ)

пред­ставляет собой вертикальный сварной цилиндрический сосуд 1 с эллиптическим днищем, съем­ной крышкой и рубашкой 2 для обогрева. Аппарат снабжен перемешивающим устройством, состоящим из рамной мешалки 3 и привода 4. В привод входят редуктор, электродвигатель и стойка.

На крышке растворителя установлен состоящий из труб­чатого теплообменника с рубаш­кой обратный холодильник 5, чтобы конден­сировать пары ЭГ, а также имеются два смотровых стекла 6, на одном из которых монтируется светильник для под­света внутрь аппарата.

Растворитель снабжен воздушником и штуцерами для загрузки ДМТ, выхода раствора, подачи ЭГ, подачи азота, входа пара в рубашку, выхода конденсата. Для очистки смеси от примесей перед аппаратами для получения полимеров устанавливаются фильтры.

Широкое применение нашли свечевые фильтры, где в качестве фильтровального материала применяются различные ткани. В последнее время вместо фильтров со свечами, обтяну­тыми тканью, применяются фильтры с пористыми свечами из металлокерамики.

Автоклавы

Автоклав для переэтерификации ДМТ, применяющийся в производстве ПЭ волокна лавсан, представляет собой цилиндрический бак со сферическими днищем и крышкой, с мешалкой пропеллерного типа и дополнительными турбинками на валу. Для нагрева реакционной массы внутри аппарата помещен змеевик 4, по которому циркулирует теплоноситель.

На крышке автоклава на штуцере 2 установлена насадочная колонка, для улавливать возгоняю­щийся ДМТ и возвращать в аппарат ЭГ, пропуская метанол. Насадочную часть колонки заполняют кольцами Рашига 1. В верхней части колонки помещен трубчатый обратный холодиль­ник 2.

В качестве теплоносителя применяют жидкий ВОТ, ароматизи­рованное масло АМТ-300 или водяной пар давлением 4,5 МПа (45 кгс/см²).

Для предотвращения разрушения автоклава от взрыва на крышке аппарата на специальном штуцере устанавливается противовзрывная мембрана.

Автоклав для поликонденсации в отличие от автоклава для переэтерификации не имеет внутреннего змеевика; обогревается он наружной приварной рубашкой 2, в которую подаются пары ВОТ. Интенсивное перемешивание вязкого полимера обеспечивает тихоходная винтовая ленточная двухзаходная мешалка 3. Т.к. процесс поликонденсации проходит под вакуумом, уплотнение вала мешалки выбрано с учетом надежной герметичности аппарата при вращающемся вале. К разгрузочному штуцеру автоклава крепится литьевая фильера.

Контроль процесса поликонденсации, т.е. готовность полимера, заключается в определении вязкости расплава. Чем выше молеку­лярный вес расплавленного ПЭТ, тем выше при одной и той же температуре вязкость расплава и тем больше сопро­тивление вращению мешалки в аппарате и потребляемая мощность.

Автоклав для поликонденсации

1 — корпус;

2 — рубашка;

3— винтовая ленточ­ная мешалка;

4 — привод