专利名称：一种聚对苯二甲酰对苯二胺长纤维工业化生产系统装置的连接结构的制作方法
技术领域：
本发明公开了一种聚对苯二甲酰对苯二胺长纤维工业化生产系统装置的连接结构，属于特种高性能纤维制备技术领域。
背景技术：
聚对苯二甲酰对苯二胺具有高强度、高模量、耐高温、耐酸碱、耐有机溶剂腐蚀、密度低等特性和特点，且具有适当的韧性可进行纺织加工。因聚对苯二甲酰对苯二胺具有极高的强度，是优质钢材的5 6倍，模量是钢材、玻璃纤维的2 3倍，韧性是钢材的2倍，而重量仅为钢材的1/5，用其纺出的丝拥有“人造钢丝”的美誉。“人造钢丝”在航空航天、国防军工、防护装甲、高级轮胎、交通桥梁、结构工程、通讯光纤、海底输油管道、土木结构工程等领域有重要的运用价值。目前，国际上只有四家公司，掌握能够工业规模化生产聚对苯二甲酰对苯二胺长纤维制造技术，产能大的两家是美国杜邦公司和日本帝人公司，采用的都是高度自动化的工业生产系统装置，杜邦产能为3.3万吨/年，帝人产能为2.65万吨/年，这两家为全世界需求高性能纤维的客户提供着各种型号的产品，他们掌握的大规模工业化生产的设备及其生产方法、生产系统的连接关系对外界没有文字记载，对全球各国更没有技术出口与许可；产能小的两家是韩国科隆1000吨/年，和俄罗斯的1000吨/年，他们的生产技术对外也没有文字介绍，同样也没有技术出口与许可。因芳纶在军事、国防等领域有着不可替代的重要运用价值，芳纶工业化制备技术属于拥有国对其他国封锁的高端技术领域。我国对芳纶研究还处于实验室小试或中试阶段，对位芳纶工业化生产系统装置及其连接结构处于探索研究阶段，对位芳纶当前的制备现状是:实验室小规模研究状态、中试起步性质的研究状态，环节相对独立，运用人工或半人工，人为处理从母粒制备到出丝相关环节的衔接，还没有形成并提出能提高产品性能的大规模工业化生产连接结构模式，目前这样的连接结构模式，转递环节简单，效率低下影响生产效率，操作复杂、人员误操作可能性较大，使成丝效率下降。不利我国对位芳纶工业化生产的发展及打破国外垄断的局面。而对位芳纶的运用对一个围家具有不可替代的战略意义，面对上述现状，急待提出一种聚对苯二甲酰对苯二胺长纤维的工业化生产系统装置的连接结构，提高母粒品质，转递环节顺畅，提高纺丝原料品质，降低断丝现象等，扭转对位芳纶只能依赖进口的局面。
发明内容
本发明的目的是提供了一种聚对苯二甲酰对苯二胺长纤维工业化生产系统装置的连接结构，具有能提高母粒品质，解决转递环节暴露，提高纺丝原料品质，降低断丝现象的特点，促进了对位芳纶国产化进程，提高了我国对位芳纶工业化生产发展速度。本发明的目的是这样实现的:
一种聚对苯二甲酰对苯二胺长纤维工业化生产系统装置的连接结构，它有母粒生产装置、水洗处理装置、洗涤工艺水处理装置、纺丝工艺装置，母粒生产装置上接有进料口，母粒生产装置接水洗处理装置，水洗处理装置的液体出口接洗涤工艺水处理装置进口，水洗处理装置的固体出口接纺丝工艺装置；其中，母粒生产装置上的进料口是两个，一个是进料口一，另一个是进料口二 ；进料口 一是液体进料口，进料口 二是固体进料口，进料口 二也可以进固体溶解后的液体料；洗涤工艺水处理装置的出口可以接母粒生产装置的进料口一 ；水洗处理装置与纺丝工艺装置之间可以通过气力输送装置连接；气力输送装置可以是正压输送设备、或是真空输送设备；母粒生产装置与水洗处理装置之间可以通过浆料输送装置连接；浆料输送装置可以是渣浆泵、罗茨泵、气动隔膜泵；水洗处理装置与洗涤工艺水处理装置之间可以通过液体输送装置连接，洗涤工艺水处理装置与母粒生产装置的液体进料口可以通过液体输送装置连接；液体输送装置可以是泵。由于本发明所述的聚对苯二甲酰对苯二胺长纤维的工业化生产系统装置的连接结构设计的提出，是为实验室分段研究的技术转变为工业化生产技术提供了具体的结构连接形式，将芳纶生产相关环节通过封闭管道连接，解决了转递环节不顺畅问题，能提高母粒品质，进而提高纺丝原料品质，降低断丝现象等问题；液体料用液体输送装置转递、粉体料用气力输送装置转递、浆状料用浆料输送装置转递，不仅提高了生产效率，降低了产品成本，同样提高了纺丝原料品质，降低断丝现象；母粒装置两个进料口的设计，同样提高了母料的品质；本发明具体结构的工业化研究运用成功，进一步促进了对位芳纶大规模工业化国产化生产进程的速度。泵、正压输送设备、真空输送设备、渣浆泵、罗茨泵、气动隔膜泵等常规设备的运用，能进一步降低生产成本，促进芳纶产品国产化。
图1是本发明所述的工业化生产系统装置连接结构实施例4示意图；图2是本发明所述的工业化生产系统装置连接结构实施例3示意图；图3是本发明所述的工业化生产系统装置连接结构实施例2示意图；图4是本发明所述的工业化生产系统装置连接结构实施例1示意图；图中:母粒生产装置1、水洗处理装置2、洗涤工艺水处理装置3、纺丝工艺装置4、进料口 5、进料口一 6、进料口二 7、气力输送装置8、浆料输送装置9、液体输送装置10 ；下面结合附图对本发明所述的一种聚对苯二甲酰对苯二胺长纤维工业化生产系统装置的连接结构做进一步详细说明。
具体实施例方式实施例1如图4所示，一种聚对苯二甲酰对苯二胺长纤维工业化生产系统装置的连接结构，聚对苯二甲酰对苯二胺长纤维工业化生产系统装置有母粒生产装置1、水洗处理装置
2、洗涤工艺水处理装置3、纺丝工艺装置4 ；
母粒生产装置I可以是常规的化学反应器，水洗处理装置2可以是常规反应器，洗涤工艺水处理装置3可以是常规的塔器、纺丝工艺装置4可以是市场上卖的芳纶纺丝机；它们也可以是其他设计的装置；母粒生产装置I上开有进料口一 6和进料口 二 7，进料口一 6是液体进料口，进料口二 7是固体进料口，走固体进料口的固体料，溶解后，也可以通过进料口二 7进入；母粒生产装置I通过浆料输送装置9连接水洗处理装置2，浆料输送装置9具体可以是渣浆泵、罗茨泵、气动隔膜泵；水洗处理装置2的液体出口通过液体输送装置10连接洗涤工艺水处理装置3的进口，洗涤工艺水处理装置3通过液体输送装置10连接母粒生产装置I的进料口一 6，液体输送装置10可以是泵；水洗处理装置2的固体出口通过气力输送装置8连接纺丝工艺装置4，气力输送装置8具体可以是正压输送设备、或是真空输送设备。一般工作时，N-甲基吡咯烷酮(NMP)和吸酸剂、催化剂由液体进料口一 6送入母粒生产装置1，对苯二胺(PPD)、助溶剂氯化钙由进料口二 7送入母粒生产装置I。对苯二胺(PPD)和对苯二甲酰氯(TPC)根据反应条件不同，即可以以液态通过进料口一 6送入母粒生产装置I，也可以以固态通过进料口 二 7送入母粒生产装置I。在相关工况条件下发生反应，反应完成后，生成的聚合物，通过浆料输送装置9送入水洗处理装置2进行洗涤分离，分离后的粉体物料通过气力输送装置8送入纺丝工艺装置4进行纺丝，而液体物料通过液体输送装置10送入洗涤工艺水处理装置3进行回收，回收处理完的液料通过液体输送装置10送回母粒生产装置I的进料口一 6进行再利用。实施例2如图3所示，一种聚对苯二甲酰对苯二胺长纤维工业化生产系统装置的连接结构，其与实施例1所述结构相同，不同的仅是粉体料、浆状料、固体料没通过用传输装置传递，仅是通过封闭管道连接，利用物料自身重量在有倾斜的设备间移动。实施例3如图2所示，一种聚对苯二甲酰对苯二胺长纤维工业化生产系统装置的连接结构，其与实施例2所述结构相同，不同的仅是洗涤工艺水处理装置3同收后的物料没有往母粒生产装置I内加入。实施4如图1所示，一种聚对苯二甲酰对苯二胺长纤维工业化生产系统装置的连接结构，其与实施例3所述结构相同，不同的仅是母粒生产装置I只开有进料口 5，进料口 5同时完成进料口一 6(完成液体料)和进料口二 7(完成固体料)的进料任务，或是所有进料都是液体，都通过这个进料口 5进入。本发明所述技术方案并不仅限于本发明所述实施例。
权利要求
1.一种聚对苯二甲酰对苯二胺长纤维工业化生产系统装置的连接结构，其特征是:它有母粒生产装置(I)、水洗处理装置(2)、洗涤工艺水处理装置(3)、纺丝工艺装置(4)，母粒生产装置(I)上接有进料口(5)，母粒生产装置(I)接水洗处理装置(2)，水洗处理装置(2)的液体出口接洗涤工艺水处理装置(3)进口，水洗处理装置(2)的固体出口接纺丝工艺装置⑷。
2.按权利 要求1所述的一种聚对苯二甲酰对苯二胺长纤维工业化生产系统装置的连接结构，其特征是:洗涤工艺水处理装置(3)出口接母粒生产装置(I)的进料口(5)。
3.按权利要求1所述的一种聚对苯二甲酰对苯二胺长纤维工业化生产系统装置的连接结构，其特征是:母粒生产装置⑴上进料口(5)是两个，进料口一(6)和进料口二(7)。
4.按权利要求3所述的一种聚对苯二甲酰对苯二胺长纤维工业化生产系统装置的连接结构，其特征是:洗涤工艺水处理装置(3)出口接母粒生产装置(I)的进料口一(6)。
5.按权利要求1或2或3或4所述的一种聚对苯二甲酰对苯二胺长纤维工业化生产系统装置的连接结构，其特征是:水洗处理装置(2)与纺丝工艺装置(4)之间通过气力输送装置⑶连接。
6.按权利要求5所述的一种聚对苯二甲酰对苯二胺长纤维工业化生产系统装置的连接结构，其特征是:气力输送装置(8)是正压输送备、或是真空输送设备。
7.按权利要求1或2或3或4所述的一种聚对苯二甲酰对苯二胺长纤维工业化生产系统装置的连接结构，其特征是:母粒生产装置(I)与水洗处理装置(2)之间通过浆料输送装置(9)连接。
8.按权利要求7所述的一种聚对苯二甲酰对苯二胺长纤维工业化生产系统装置的连接结构，其特征是:浆料输送装置(9)是渣浆泵、罗茨泵、气动隔膜泵。
9.按权利要求5所述的一种聚对苯二甲酰对苯二胺长纤维工业化生产系统装置的连接结构，其特征是:母粒生产装置(I)与水洗处理装置(2)之间通过浆料输送装置(9)连接。
10.按权利要求9所述的一种聚对苯二甲酰对苯二胺长纤维工业化生产系统装置的连接结构，其特征是:浆料输送装置(9)是渣浆泵、罗茨泵、气动隔膜泵。
11.按权利要求6所述的一种聚对苯二甲酰对苯二胺长纤维工业化生产系统装置的连接结构，其特征是:母粒生产装置(I)与水洗处理装置(2)之间通过浆料输送装置(9)连接。
12.按权利要求11所述的一种聚对苯二甲酰对苯二胺长纤维工业化生产系统装置的连接结构，其特征是:浆料输送装置(9)是渣浆泵、罗茨泵、气动隔膜泵。
13.按权利要求3或4或6或8或9或10或11或12所述的一种聚对苯二甲酰对苯二胺长纤维工业化生产系统装置的连接结构，其特征是:水洗处理装置(2)与洗涤工艺水处理装置(3)之间通过液体输送装置(10)连接，洗涤工艺水处理装置(3)与母粒生产装置(I)的进料口一(6)通过液体输送装置(10)连接。
14.按权利要求13所述的一种聚对苯二甲酰对苯二胺长纤维工业化生产系统装置的连接结构，其特征是:液体输送装置(10)是泵。
15.按权利要求5所述的一种聚对苯二甲酰对苯二胺长纤维工业化生产系统装置的连接结构，其特征是:水洗处理装置(2)与洗涤工艺水处理装置(3)之间通过液体输送装置(10)连接，洗涤工艺水处理装置(3)与母粒生产装置(I)的进料口一(6)通过液体输送装置(10)连接。
16.按权利要求15所述的一种聚对苯二甲酰对苯二胺长纤维工业化生产系统装置的连接结构，其特征是:液体输送装置(10)是泵。
17.按权利要求7所述的一种聚对苯二甲酰对苯二胺长纤维工业化生产系统装置的连接结构，其特征是:水洗处理装置(2)与洗涤工艺水处理装置(3)之间通过液体输送装置(10)连接，洗涤工艺水处理装置(3)与母粒生产装置(I)的进料口一(6)通过液体输送装置(10)连接。
18.按权利要求17所述的一种聚对苯二甲酰对苯二胺长纤维工业化生产系统装置的连接结构，其特征是: 液体输送装置(10)是泵。
全文摘要
本发明公开了一种聚对苯二甲酰对苯二胺长纤维工业化生产系统装置的连接结构，属于特种高性能纤维制备技术领域；它有母粒生产装置、水洗处理装置、洗涤工艺水处理装置、纺丝工艺装置，母粒生产装置上接有进料口，母粒生产装置接水洗处理装置，水洗处理装置的液体出口接洗涤工艺水处理装置进口，水洗处理装置的固体出口接纺丝工艺装置；所述方案具有能提高母粒品质，解决转递环节暴露，提高纺丝原料品质，降低断丝现象的优点，促进了对位芳纶国产化进程，提高了我国对位芳纶工业化生产发展的速度，解决对位芳纶国外垄断的问题。
文档编号D01D1/06GK103088451SQ20111034997
公开日2013年5月8日 申请日期2011年11月8日 优先权日2011年11月8日
发明者张楠, 徐宁力, 程晓, 王泽 , 张涛, 张永林 申请人:国能飞腾科技有限公司