一种对位芳纶溶剂体系生产装置的制作方法

1.本实用新型涉及对位芳纶生产加工技术领域，具体为一种对位芳纶溶剂体系生产装置。


背景技术：

2.对位芳纶纤维也称聚对苯二甲酰对苯二胺纤维,溶剂体系：由于两种反应单体的活性较高，而产物芳香族聚酰胺很难溶于普通溶剂，所以选择使用酰胺型非质子极性溶剂，如六甲基磷酰胺(hmpa)、n
‑
甲基吡咯烷酮(nmp)、二甲基乙酰胺(dmac)等；还要加入助溶盐，如氯化钙、氯化锂等。助溶盐中的阳离子可与nmp的羰基络合，阴离子可与聚合物酰胺键上的氢原子结合，从而增加ppta的溶解度。单一溶剂中，hmpa的溶解效果最好；而混合溶剂的效果要好于每种单一溶剂，并且混合溶剂中都包括hmpa。但是后来发现，hmpa不易回收，而且会引发癌症，所以在工业生产中逐渐被放弃。现在使用的溶剂体系一般是nmp和氯化钙，在一定范围内，氯化钙的用量越大，聚合所得ppta的分子量越高。
3.聚对苯二甲酰氯活性很高，极易与水反应而变质；而且，水分会破坏溶剂体系中溶剂分子与阳离子的络合作用，导致聚合物在溶剂体系中的溶解性变差，因此控制溶剂中的水分含量是特别重要的。目前对位芳纶聚合用溶剂的深度脱水处理方法有溶剂中加入氢化钙蒸发回流一段时间，然后减压蒸馏出溶剂，这种方法可使溶剂的含水率降至100pm以下，但仅适用于实验室规模，无法在工业化生产中使用，因此，会造成溶剂中含水率波动，从而影响对位芳纶连续聚合的稳定性，大大降低了产品质量。


技术实现要素：

4.本实用新型提供一种对位芳纶溶剂体系生产装置，具体实施方式如下：
5.一种对位芳纶溶剂体系生产装置，包括：补水管、自来水储存箱、氯化钙管路、混合储存箱、缓存储存箱、nmp管路、nmp储存箱、混合器和板式精馏塔，补水管与自来水储存箱一端相连接，自来水储存箱另一端与第一计量泵连接，混合储存箱分为两个管路，第一计量泵通过第一质量流量计连接到混合储存箱一侧管路，混合储存箱另一侧通入氯化钙管路，混合储存箱出口处与缓存储存箱进口处相连接，缓存储存箱出口处与第二质量流量计相连接，第二计量泵一端设置有第二质量流量计，nmp管路与nmp储存箱一端相连接，nmp储存箱另一端与第三计量泵一端相连接，第三计量泵另一端设置有第三质量流量计，第三质量流量计与第二计量泵之间与混合器进口处相连接，混合器出口处设置有板式精馏塔，可实现nmp与氯化钙和水的充分混合。
6.混合储存箱设置有液位控制器，可实现混合储存箱测量位置，然后根据溶剂位置自动控制第一计量泵的启停。
7.板式精馏塔包括：塔体、换热器和再沸器组成，塔体进料口处与混合器出口处相连接，塔体上端连接有管路通向换热器一端，换热器另一端固定连接有储存箱，储存箱与第四计量泵一端相连接，第四计量泵另一端再次连接塔体，塔体下端连接有管路通向再沸器一
端，再沸器另一端重新连入塔体，本结构采用的板式精馏塔，可实现nmp+氯化钙和水的分离。
8.换热器出口处连接有两条管路，一条管路与储存箱进口处相连接回流入塔体内部，另一条管路连接有存储装置。
9.再沸器出口处分为两条管路，一条管路回流入塔体内部，另一条管路连接有存储装置。
10.补水管、氯化钙管路和nmp管路管路开口处均设置有开关阀。
11.由于采用了以上技术方案，本实用新型的有益技术效果是：
12.本装置适用于工业化大规模对位芳纶聚合用溶剂的深度脱水处理，能耗低，对生产成本影响不大，处理塔中的分子筛活化处理后，可反复使用，脱水处理后的溶剂质量稳定，含水率≤100ppm，能满足聚合用溶剂的要求。
附图说明
13.图1为本实用新型一种对位芳纶溶剂体系生产装置的示意图。
14.附图标记说明：
15.1、补水管，2、自来水储存箱，3、第一计量泵，4、第一质量流量计，5、氯化钙管路，6、混合储存箱，7、缓存储存箱，8、第二质量流量计，9、第二计量泵，10、nmp管路，11、nmp储存箱，12、第三计量泵，14、混合器，15、板式精馏塔，
16.151、塔体，152、换热器，153、储存箱，154、第四计量泵，155、再沸器。
具体实施方式
17.下面结合附图及实施例描述本实用新型具体实施方式：
18.需要说明的是，本说明书所附图中示意的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本实用新型可实施的限定条件，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本实用新型所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本实用新型所揭示的技术内容得能涵盖的范围内。
19.同时，本说明书中所引用的如“上”、“下”、“左”、“右”、“中间”及“一”等的用语，亦仅为便于叙述的明了，而非用以限定本实用新型可实施的范围，其相对关系的改变或调整，在无实质变更技术内容下，当亦视为本实用新型可实施的范畴。
20.结合图1对本实用新型一种对位芳纶溶剂体系生产装置进行说明：
21.一种对位芳纶溶剂体系生产装置，包括：补水管1、自来水储存箱2、氯化钙管路5、混合储存箱6、缓存储存箱7、nmp管路10、nmp储存箱11、混合器14和板式精馏塔15，补水管1与自来水储存箱2一端相连接，自来水储存箱2另一端与第一计量泵3连接，混合储存箱6分为两个管路，第一计量泵3通过第一质量流量计4连接到混合储存箱6一侧管路，混合储存箱6另一侧通入氯化钙管路5，混合储存箱6出口处与缓存储存箱7进口处相连接，缓存储存箱7出口处与第二质量流量计8相连接，第二计量泵9一端设置有第二质量流量计8，nmp管路10与nmp储存箱11一端相连接，nmp储存箱11另一端与第三计量泵12一端相连接，第三计量泵12另一端设置有第三质量流量计13，第三质量流量计13与第二计量泵9之间与混合器14进
口处相连接，混合器14出口处设置有板式精馏塔15，可实现nmp与氯化钙和水的充分混合，混合储存箱6设置有液位控制器，可实现混合储存箱6测量位置，然后根据溶剂位置自动控制第一计量泵3的启停。
22.板式精馏塔15包括：塔体151、换热器152和再沸器155组成，塔体151进料口处与混合器14出口处相连接，塔体151上端连接有管路通向换热器152一端，换热器152另一端固定连接有储存箱153，储存箱153与第四计量泵154一端相连接，第四计量泵154另一端再次连接塔体151，塔体151下端连接有管路通向再沸器155一端，再沸器155另一端重新连入塔体151，本结构采用的板式精馏塔15，可实现nmp+氯化钙和水的分离，换热器152出口处连接有两条管路，一条管路与储存箱153进口处相连接回流入塔体151内部，另一条管路连接有存储装置，再沸器155出口处分为两条管路，一条管路回流入塔体151内部，另一条管路连接有存储装置，补水管1、氯化钙管路5和nmp管路10管路开口处均设置有开关阀。
23.本实用新型的具体实施方式是，自来水从补水管1内进入流入自来水储存箱2中，自来水储存箱2中的自来水和氯化钙管路5内进入的氯化钙在混合储存箱6中混合，混合储存箱6温度设置在80℃左右，混合后的溶剂流入缓存储存箱7，nmp从nmp管路10内进入到nmp储存箱11内，nmp储存箱内的nmp和缓存储存箱7内的溶剂流入混合器14内充分混合，混合后的溶剂从板式精馏塔15进料口内进入，气体自下而上流出，饱和后的溶剂自上而下流出。
24.不脱离本实用新型的构思和范围可以做出许多其他改变和改型。应当理解，本实用新型不限于特定的实施方式，本实用新型的范围由所附权利要求限定。