專利名稱：一種對位芳綸聚合用溶劑的深度脫水裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
屬化學(xué)工程領(lǐng)域，是涉及溶劑深度脫水技術(shù)。確切地說是涉及一種對位芳綸聚合用溶劑的深度脫水裝置。
背景技術(shù)：
對位芳綸纖維也稱聚對苯二甲酰對苯二胺纖維，對位芳綸是當(dāng)今世界三大高性能纖維中用途最廣、需求量最大的有機(jī)纖維，對位芳綸被材料界稱為“百變金剛”，其用途非常廣泛，是制造高強(qiáng)度輕質(zhì)裝甲和特種防護(hù)材料的首選，被廣泛應(yīng)用于航天、航空、軍工、機(jī)電、建筑、汽車、體育用品等領(lǐng)域。在對位芳綸的聚合過程中要使用一種溶劑，溶劑的含水率高低對聚合有重要的影響。國產(chǎn)溶劑含水率一般> 300ppm，進(jìn)口溶劑含水率一般> 150ppm，均無法直接使用，需要 經(jīng)過深度脫水處理，將溶劑含水率降至IOOppm以下。目前對位芳綸聚合用溶劑的深度脫水處理方法有(I)溶劑中加入氫化鈣蒸發(fā)回流一段時間，然后減壓蒸餾出溶劑，這種方法可使溶劑的含水率降至IOOppm以下，但僅適用于實(shí)驗(yàn)室規(guī)模，無法在工業(yè)化生產(chǎn)中使用。(2)將溶劑送至精餾系統(tǒng)精餾，這種方法也可使溶劑的含水率降至IOOppm以下，滿足對位芳綸聚合要求，但精餾過程中需要消耗大量能量，增加了生產(chǎn)成本。(3)新購買的溶劑中按一定比例參兌含水率< IOOppm的溶劑，可使參兌后的溶劑含水率降至IOOppm以下，但這種操作繁瑣，會造成溶劑中含水率波動，從而影響對位芳綸連續(xù)聚合的穩(wěn)定性。
發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種對位芳綸聚合用溶劑的深度脫水裝置。本實(shí)用新型采取的技術(shù)方案如下—種對位芳綸聚合用溶劑的深度脫水裝置，包含溶劑循環(huán)處理裝置和分子篩活化裝置；溶劑循環(huán)處理裝置的連接關(guān)系是溶劑貯罐的輸出端與第一級處理塔的溶劑輸入端之間，聯(lián)接著溶劑輸送泵和溶劑流量計(jì)；第一級處理塔的溶劑輸出端聯(lián)接著第二級處理塔的溶劑輸入端；第二級處理塔的溶劑輸出端聯(lián)接著過濾器的輸入端；過濾器的輸出端聯(lián)接著溶劑貯罐的回流端；分子篩活化裝置的連接關(guān)系是一定壓力條件下的氮?dú)饨?jīng)流量計(jì)計(jì)量，換熱器和補(bǔ)熱器加熱升溫至一定溫度后，進(jìn)入第一級處理塔的氮?dú)廨斎攵撕偷诙壧幚硭牡獨(dú)廨斎攵耍?jīng)過第一級處理塔的塔體和第二級處理塔的塔體后，將第一級處理塔塔體中的水分和溶劑及第二級處理塔塔體中的水分和溶劑，從第一級處理塔的氮?dú)廨敵龆撕偷诙壧幚硭牡獨(dú)廨敵龆藥е晾淠髦欣淠螅魅胭A罐中。本實(shí)用新型的積極效果是(I)適用于工業(yè)化大規(guī)模對位芳綸聚合用溶劑的深度脫水處理；(2)該處理裝置能耗低，對生產(chǎn)成本影響不大；[0011](3)處理塔中的分子篩活化處理后，可反復(fù)使用；(4)脫水處理后的溶劑質(zhì)量穩(wěn)定，含水率< lOOppm，能滿足聚合用溶劑的要求。

圖1為本實(shí)用新型生產(chǎn)裝置結(jié)構(gòu)示意圖具體實(shí)施方式
現(xiàn)結(jié)合附圖對本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)作進(jìn)一步說明。一種對位芳綸聚合用溶劑的深度脫水裝置，包含溶劑循環(huán)處理裝置和分子篩活化裝置；溶劑循環(huán)處理裝置的連接關(guān)系是溶劑貯罐(I)的輸出端與第一級處理塔(4)的溶劑輸入端之間聯(lián)接著溶劑輸送泵(2)和溶劑流量計(jì)(3);第一級處理塔(4)的溶劑輸出端聯(lián)接著第二級處理塔(5)的溶劑輸入端；第二級處理塔(5)的溶劑輸出端聯(lián)接著過濾器(6)的輸 在流量計(jì)(7)的輸出端與補(bǔ)熱器(9)的輸入端之間連接著換熱器(8)，補(bǔ)熱器(9)的輸出端與第一級處理塔(4)的氮?dú)廨斎攵撕偷诙壧幚硭?5)的氮?dú)廨斎攵讼嘟?，第一級處理?br> (4)的氮?dú)廨敵龆撕偷诙壧幚硭?5)的氮?dú)廨敵龆伺c冷凝器(10)的輸入端相接，冷凝器
(10)的輸出端與貯罐(11)的輸入端相接。所述的第一級處理塔(4)填充3A或4A或5A分子篩，優(yōu)先選擇3A分子篩。所述的第二級處理塔(5)填充3A或4A或5A分子篩，優(yōu)先選擇4A分子篩。所述的過濾器(6)過濾精度< 5微米，優(yōu)先選擇< I微米。所述的換熱器(8)采用板式換熱器或管殼式換熱器，加熱介質(zhì)為水蒸汽。所述的補(bǔ)熱器(9)采用電熱棒加熱。所述的冷凝器(10)采用管殼式換熱器，冷卻介質(zhì)為水。實(shí)施案例實(shí)施例1。溶劑貯罐(I)中的NMP溶劑處理前含水率為150ppm，通過填充3A分子篩的第一級處理塔(4)、填充4A分子篩的第二級處理塔(5)和過濾精度< I微米的過濾器(6)循環(huán)一次后，溶劑貯罐(I)中的NMP溶劑含水率為50ppm，循環(huán)二次后，NMP溶劑含水率為20ppm。實(shí)施例2。溶劑貯罐(I)中的NMP溶劑處理前含水率為500ppm，通過填充4A分子篩的第一級處理塔(4)、填充4A分子篩的第二級處理塔(5)和過濾精度< 3微米的過濾器(6)循環(huán)一次后，溶劑貯罐(I)中的NMP溶劑含水率為80ppm，循環(huán)二次后，NMP溶劑含水率為30ppm。實(shí)施例3。溶劑貯罐(I)中的NMP溶劑處理前含水率為lOOOppm，通過填充3A分子篩的第一級處理塔(4)、填充3A分子篩的第二級處理塔(5)和過濾精度<5微米的過濾器(6)循環(huán)一次后，溶劑貯罐(I)中的NMP溶劑含水率為120ppm，循環(huán)二次后，NMP溶劑含水率為50ppm。實(shí)施例4。0.2MPa壓力下的氮?dú)饨?jīng)換熱器(8)加熱后溫度升至168°C，換熱器(8)采用管殼式換熱器和0. SMPa飽和水蒸汽加熱，升溫后的氮?dú)饨?jīng)過補(bǔ)熱器(9)進(jìn)一步加熱，溫度升至300°C，進(jìn)入第一級處理塔(4)和第二級處理塔(5)，將兩個塔中的水分和溶劑以氣體的形式帶入冷凝器(10)冷凝后，流入貯罐(11)中，加熱氮?dú)膺B續(xù)處理兩塔5小時后，塔中分子篩即恢復(fù)活性，可重新用來對溶劑的深度脫水。實(shí)施例5。O. 3MPa壓力下的氮?dú)饨?jīng)換熱器(8)加熱后溫度升至160°C，換熱器(8)采用管殼式換熱器和O. SMPa飽和水蒸汽加熱，升溫后的氮?dú)饨?jīng)過補(bǔ)熱器(9)進(jìn)一步加熱，溫度升至350 V，進(jìn)入第一級處理塔(4)和第二級處理塔(5)，將兩個塔中的水分和溶劑以氣體的形式帶入冷凝器(10)冷凝后，流入貯罐(11)中，加熱氮?dú)膺B續(xù)處理兩塔3小時后，塔中分子篩 即恢復(fù)活性，可重新用來對溶劑的深度脫水。
權(quán)利要求1.一種對位芳綸聚合用溶劑的深度脫水裝置，其特征是包含溶劑循環(huán)處理裝置和分子篩活化裝置；溶劑循環(huán)處理裝置的連接關(guān)系是溶劑貯罐(I)的輸出端與第一級處理塔 (4)的溶劑輸入端之間聯(lián)接著溶劑輸送泵(2)和溶劑流量計(jì)(3);第一級處理塔(4)的溶劑輸出端聯(lián)接著第二級處理塔(5)的溶劑輸入端；第二級處理塔(5)的溶劑輸出端聯(lián)接著過濾器(6)的輸入端；過濾器(6)的輸出端聯(lián)接著溶劑貯罐(I)的回流端；分子篩活化裝置的連接關(guān)系是在流量計(jì)(7)的輸出端與補(bǔ)熱器(9)的輸入端之間連接著換熱器(8)，補(bǔ)熱器 (9)的輸出端與第一級處理塔(4)的氮?dú)廨斎攵撕偷诙壧幚硭?5)的氮?dú)廨斎攵讼嘟樱谝患壧幚硭?4)的氮?dú)廨敵龆撕偷诙壧幚硭?5)的氮?dú)廨敵龆伺c冷凝器(10)的輸入端相接，冷凝器(10)的輸出端與貯罐(11)的輸入端相接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種對位芳綸聚合用溶劑的深度脫水裝置，其特征是所述的第一級處理塔(4)和第二級處理塔(5)填充3A或4A或5A分子篩。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種對位芳綸聚合用溶劑的深度脫水裝置，其特征是所述的過濾器(6)過濾精度< 5微米，優(yōu)先選擇< I微米。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種對位芳綸聚合用溶劑的深度脫水裝置，其特征是所述的換熱器(8)采用板式換熱器或管殼式換熱器，加熱介質(zhì)為水蒸汽。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種對位芳綸聚合用溶劑的深度脫水裝置，其特征是所述的補(bǔ)熱器(9)采用電熱棒加熱。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種對位芳綸聚合用溶劑的深度脫水裝置，其特征是所述的冷凝器(10)采用管殼式換熱器，冷卻介質(zhì)為水。
專利摘要本實(shí)用新型涉及一種對位芳綸聚合用溶劑的深度脫水裝置，屬化學(xué)工程領(lǐng)域。其特征在于該裝置由溶劑循環(huán)處理裝置和分子篩活化裝置組成。溶劑循環(huán)處理裝置主要包含溶劑輸送泵、流量計(jì)和填充分子篩的處理塔等裝置；分子篩活化裝置主要包含氮?dú)饬髁坑?jì)、換熱器、補(bǔ)熱器和冷凝器等裝置。采用該裝置，能在低能耗下將聚合用溶劑的含水率降至100ppm以下，且分子篩經(jīng)活化處理后可反復(fù)使用，適用于工業(yè)化大規(guī)模對位芳綸聚合用溶劑的深度脫水處理。
文檔編號B01D15/00GK202849300SQ201220508429
公開日2013年4月3日 申請日期2012年10月2日 優(yōu)先權(quán)日2012年10月2日
發(fā)明者劉岳新, 羅丹, 羅建業(yè), 胡艷君 申請人:上海會博新材料科技有限公司