Патент ссср 288223

 

288223

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союэ Советских

Социалистических

Республик

Зависимое от авт. свидетельства №вЂ”

Заявлено 13.Х1!.1965 (№ 1043163/23-5) Кл. 29Ь, 3/60 с присоединением заявки №вЂ”

Комитет по делам изобретений и открытий при Совете Министров

СССР

МПК Р 0lf

;. ДК 677.494.675.05 (088.8) Приоритет—

Опубликовано 03.XII,1970. Бюллетень № 36

Дата опубликования описания 9.III.1971

Авторы изобретения

Б. А. Харьков, И. 3. Кунин, В. Н. Скуфьин, Г. К. Моисеев, В. Н. Высоцкий, В. К. Муравьев, А. А. Дубынин, В. М. Харитонов, А. А. Сперанский, В. П. Юницкий, Е. М. Козлов, E. А. Грязнов, В. T. Быков, Э. Г. Подушкин, В. Я. Стрельцес и С. А. Кудряшов

Всесоюзный научно-исследовательский институт синтетических волокон

Заявитель

УСТАНОВКА ДЛЯ ПОЛУЧЕНИЯ ПОЛИАМИДНЫХ ВОЛОКОН

Предлагаемая установка предназначена для осуществления способа непрерывного получения полиамид Iblx волокон, в частности капронового.

Известна установка для получения полиамидных волокон, состоящая из соединенных напорными трубопроводами в технологической последовательности аппарата непрерывной полимеризации. аппарата отгонки паров низкохтолеку;IttpHI Ix соединении, шнекового насо"а и напорного блока, а также включенного в цепь между аппаратом отгонки паров и ш>лимеризатором конденсатора паров Hèçêîìîëåêóëÿðныx соединеHèé.

Известная установка не обеспечивает получения полимера, стабильного во времени и содер>кащего малое кол ичество низкомолекулярных соединений. Кроме того, система конденсации продуктов демономеризации громоздка и не позволяет длительное время вести непрерывный процесс из-за отложения олигомеров на стенках кондесатора и труоопроводов системы циркуляции капролактама.

Предлагаемая установка позволяет улучшить очистку полимера и служит дольше известной. Она отличается тем, что между аппаратом отгонки низкомолекулярных соеди нений и конденсатором введен аппарат каталитического разложения циклических олигомеров, представляющий собой заполненный катализатором вертикальный цилиндрический резервуар.

На фнг. 1 изображен оощий вид установ5 ки; на фиг. 2 — аппарат непрерывной полимеризации; на .фнг. 3 — аппарат отгонки низкомолекулярныx соединений; на фиг. 4 шнековый насос; на фиг. 5 — аппарат каталитического разложения циклических олнгомеров; на фиг. 6 — аппарат конденсации па1О ров низкомолекулярных соединений.

Установка состоит из аппарата непрерывной полимеризации 1, насосного блока 2 с лтестеренчатьтхис насосами аппарата отгонкот низксмолекулярных соединений 3, аппарата

15 каталитического расщепле;шя циклических олигомеров 4, аппарата конденсации 5 с погруженным насосом 6, шнекового насоса 7 II напорного бака 8, подающего расплав полимера на прядильную машину. 0

Аппарат непрерывной полимернзацнн (см. фиг. 2) состоит из расположенных друг над другом теплоизолированных секций. Все секции, за искл1очением последней, имеют днища

9 в виде глубоких концентрнчных гофров, образующих открытые сверху вертикальные кольцевые отсеки, В каждой нз I(QTOpbtx концентрично его стенкам вставлена цилиндрическая перегородка 10, не доходящая до нижнего перегиба гофра и зыступающая над его

ЗС верхним перепибом. В средних секциях ци288223 линдрическая перегородка 10, вставленная во внешний отсек, переходит в конус 11 и затем в дегазационную трубу 12, что обеспечивает свободную дегазацию полимера во всех секциях, Гофрированное днище 9 в каждой сек- 5 ции заканчивается центральной переливной трубой 18, по внутренним стенкам которой тонкий слой полимера перетекает из секции в секцию.

Последняя секция аппарата представляет собой полый цилиндр с коническим днищем и выходным штуцером 14. В последней секции помещена обычная насадка из перфор ированных тарелок 15. Уровень расплава в последней секции поддерживается автоматически.

Аппарат отгонки низкомолекулярных соединений (см. фиг. 3) представляет собой ооогреваемую теплоизолированную емкость со штуцером 16 для отвода паров низкомолекулярных соединений (НМС) . В нижней части емкости имеется коническое днище с выходным штуцером 17. Между нару жной обечайкой 18 .и соединенным с ней внизу внутренним стаканом 19 находится открытый сверху кольцевой отсек.

Шнековый горизонтальный насос (см. фиг. 4) предназначен для выгрузки полимера из аппарата отгонки низкомолекулярных соединений. Корпус 20 насоса со шнеком 21, подшипникагии и сальниковым уплотнением 22 по»1ещен в обогреваемый корпус 28 со штуцером 4 для присоединения к аппарату отгонки

) Л н изкомолекулярных соединений и входа расплава и штуцером 25 для выхода расплава.

Соединение корпусов 20 и 28 герметизируется прокладкой 26. Для уменьшения перетока расплава из зоны высокого давления в заборную зону по зазорам между корпусами применяется эластичная фторопластовая прокладка 27, 4О

В корпус 20 запрессованы термообработанные втулки 28, Рабочую пару шнек — втулка заменяют без разьединеция трубопроводов.

Аппарат каталитического разложения циклических олигомеров (см. фиг. 5) состоит из

45 вертикального цилиндра 29, вверху и внизу переходящего в конусы 80 с рубашкой обогрева 81. В рабочем состоянии аппарат заполнен гранулированным катализатором. Штуцер 82 служит для загрузки катализатора, 50 штуцер 88 — для его выгрузки.

AfIIIaPaT KoHQeHoaIII1H IIaPon KaIIPo 1aI»Ta»Ia (см. фиг. 6), работающий под вакуумом, состоит из конденсатора смешения, погру>кенного насоса 6 и теплоооменника 84. Основные части конденсатора смешения-резервуар 85, вертикальная конденсационная труоа 86 и труба вторичной конденсации 87 — снабжены рубашками охлаждения (охлаждающий агент — вода при температуре 78 — 80 С), 60

Теплообменник 84 — прямоточный, трубчатый, серийной конструкции.

В резервуаре конденсатора наход итси рас плав капролактама при 75 — 80 С, уровень его поддерживается постоянным с помощью переливной трубы 88, соединяющей конденсатор с барометрическоп емкостью-гидрозатвором.

Нижний конец конденсационной трубы QIIE— щен на 5 — 10 як ниже уровня жидкости в резервуаре, что гарантирует более полную конденса цию паров.

Труба вторичной конденсации является IIo своему назначению вакуумной ловушкой.

K штуцеру 29 присоединяется всасывающий патрубок вакуумного насоса.

Погружной циркуляционный насос установлен непосредственно в сборном оаке, что уменьшает длину обогреваемых цирк ляционHbI»; труоопроводов и и»; гидравлическое сопротивление.

Сальники центробежного погружного насоса находятся под давлением жидкости, развиваемым самим н асосом, что гарантирует систему от подсосов.

Работает установка следующим образом.

В аппарат непрерывной полимеризации 1, раоотающий при атмосферном давлении, через штуцер 40 дозируют расплавленный капролактам с добавками, который проходит последовательно через все вер11икальные кольцевые отсеки и по внутренним стенкам переливной трубы перетекает во вторую секцию, Во вгорой секции реакционная масса проходиf путь, аналогичный пути в первой секции и т. д.

Полимеризация капролактама происходит в среде инертного газа.

Готовый полимер с содержанием низкомолекулярных соединений 10% собирается в нижней части последней секции, откуда через штуцер 14 шестерснчатым насосом подается на демономеризацию.

В расплавопроводе между аппаратом непрерывной полимеризации,и аппаратом отгонки НМС поддерживают избыточное давление расплава, устраняющее возможность попадания кислорода воздуха в аппарат отгончи через фланцевые соединения расплавопровода,и насосного блока 2.

В аппарат отгонки низкомолекулярных соединений расплав полимера подается в нижню1о часть отсека через штуцер 41, постепенно движется вверх и, переливаясь по периметру верхнего обреза стакана 19, стекает в тонком слое по внутренним стенкам последнего в нижшою часть 42 аппарата, где имеется насадка 48 из перфорированных тарелок, предназначенная для выравнивания скорости протекания расплава в нижней часпи аппарата. Перфорированное кольцо над верхним обрезом переливного стакана гасит пену. B аппарате поддерживается остаточное давление 2 — 5 я,я рт. ст. Демоно»1еризованный полимер выгружается гор изонтальных1:шнековы»м насосом.

Расплав полимера при 260 — 280 С поступает через штуцер 24 в корпус 28, захватывается увеличенными заборными витками шнека и нагнетается через выходное отверстие корпуса Я в выходной штуцер 25 и затем в расплавопровод 44.

Расплав поступает на напорный бак 8, 288223 пряА я ну а пааы у обеспечивающий постоянное его давление перед дозирующими насосами прядильной машины, а затем — на прядильную машину.

Пары капролактама и олигомеров при

260 †2 С, войдя через штуцер 45 в аппарат каталитического расщепления циклически.; олигомеров, проходят через слой катализатора. Пр и этом олигомеры расщепляются до капролактама, пары которого выходят через штуцер 46.

После аппарата каталитического расщепления пары к апролактама при 260 — 280 С конденсируются в аппарате 5, поступая в него через штуцер 47.

Погруженный насос прогоняет капролактам из резервуара через теплообменнпк, где он охлаждается до 72 — 75 С и падает на форсунку 43.

Соприкасаясь с факелом жидкости, распыляемым форсункой, пары копденсируются, и конденсат стекает в резервуар, а оттуда, через перелив, — в сборную барометрическую емкость-гид розатвор.

Предмет изобретения

Установка для получения полиамидных волокон, в частности капронового, состоящая из соединенных в технологической последовательности аппарата непрерывной полимеризации, аппарата отгонки паров низкомолекулярных соединений и напорного блока, а также конденсатора паров низкомолекулярных соединений, вкл|оченного в цепь регенерации эти продуктов между аппаратом отгонки низкомолекулярных соединений и аппаратом непрерывной поли меризации, от.шчаюи,пяся тем, что, с целью повышения степени очистки полимера и увеличения срока службы установки, между аппаратом отгонки низкомолекулярных соединений и конденсатором установлен аппарат разложения циклических олигомеров в виде заполненного катализатором резервуара cG штуцерами подвода олигомеров и вывода продуктов itx разложения.

288223

Составитель Л. Дмитриев

Текред А. А. Камышникова Корректор А. П. Васильева

Редактор Б. Федотов

Тип Харьк. фил. пред. «Патент»

Заказ 16/47 Тираж 480 Подписное

ЦНИИПИ Комитета по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР

Москва, К-35, Раушская наб., д, 4/5