[发明专利]一种对位芳纶纺丝用高纯硫酸溶剂的生产装置

说明书

技术领域

属化学工程领域，是涉及高纯硫酸制备技术。确切地说是涉及一种对位芳纶纺丝用高纯硫酸溶剂的生产装置。

背景技术

对位芳纶纤维也称聚对苯二甲酰对苯二胺纤维，对位芳纶是当今世界三大高性能纤维中用途最广、需求量最大的有机纤维,对位芳纶被材料界称为“百变金刚”，其用途非常广泛，是制造高强度轻质装甲和特种防护材料的首选,被广泛应用于航天、航空、军工、机电、建筑、汽车、体育用品等领域。

在对位芳纶的纺丝过程中要大量使用硫酸作为纺丝溶剂，硫酸浓度的高低对纺丝质量有重要的影响，对位芳纶纺丝用浓硫酸最好采用浓度在99%～100%之间的高纯硫酸。市面上出售的高浓度硫酸的浓度一般在95%～98%之间，无法直接作为对位芳纶纺丝用溶剂，必须进一步浓缩处理。硫酸生产厂家可通过在95%～98%的浓硫酸中通入SO₃气体，将浓硫酸的浓度调高至99%～100%之间，但目前，对位芳纶纺丝用99%～100%之间的高纯硫酸用量相比硫酸生产厂家的常规硫酸产量来说微乎其微，硫酸生产厂家不愿意投资来改造原有已定型的生产线，即便有硫酸生产厂家愿意生产对位芳纶纺丝用的高纯硫酸，其价格也比常规产品贵很多，意味着将会增加对位芳纶生产企业的生产成本。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种对位芳纶纺丝用高纯硫酸溶剂的生产装置，该装置可采用两种市面上常见的常规硫酸产品，来制备对位芳纶纺丝用高纯硫酸溶剂，节约成本的同时也方便了生产。

本发明采取的技术方案如下：

   一种对位芳纶纺丝用高纯硫酸溶剂的生产装置，其特征是：在浓硫酸贮存罐的出口端和计量泵的浓硫酸入口端之间连接着浓硫酸过滤器；在发烟硫酸贮存罐的出口端和计量泵的发烟硫酸入口端之间连接着发烟硫酸过滤器；在计量泵的浓硫酸出口端和静态混合器的浓硫酸入口端之间连接着浓硫酸缓冲罐；在计量泵的发烟硫酸出口端和静态混合器的发烟硫酸入口端之间连接着发烟硫酸缓冲罐；在静态混合器的出口端和高纯硫酸贮存罐的入口端之间连接着浓度在线测量仪。

本发明的积极效果是：

（1） 该装置采用两种常规硫酸产品制备高纯硫酸溶剂，方便对位芳纶生产企业自行配置高纯硫酸溶剂，摆脱了对硫酸生产厂家的依赖；

（2） 相比从硫酸生产厂家购买高纯硫酸溶剂，对位芳纶生产企业自行配置时，成本更低；

（3） 该装置采用双头隔膜式计量泵同时完成两种硫酸的计量和输送功能，省掉了齿轮泵和质量流量计，节约了设备投资成本。

附图说明

图1为本发明生产装置的结构示意图

具体实施方式

现结合附图对本发明的生产装置作进一步说明。

一种对位芳纶纺丝用高纯硫酸溶剂的生产装置，其生产装置的连接关系是：在浓硫酸贮存罐（1）的出口端和计量泵（5）的浓硫酸入口端之间连接着浓硫酸过滤器（3）；在发烟硫酸贮存罐（2）的出口端和计量泵（5）的发烟硫酸入口端之间连接着发烟硫酸过滤器（4）；在计量泵（5）的浓硫酸出口端和静态混合器（8）的浓硫酸入口端之间连接着浓硫酸缓冲罐（6）；在计量泵（5）的发烟硫酸出口端和静态混合器（8）的发烟硫酸入口端之间连接着发烟硫酸缓冲罐（7）；在静态混合器（8）的出口端和高纯硫酸贮存罐（10）的入口端之间连接着浓度在线测量仪（9）。

所述的计量泵（5）采用双头隔膜式计量泵。

所述的计量泵（5）采用聚四氟乙烯材质的双层隔膜。

所述的计量泵（5）带有隔膜破损报警装置。

实施案例。

实施例1：

浓硫酸贮存罐（1）中的98酸和发烟硫酸贮存罐（2）中的20%发烟硫酸分别经浓硫酸过滤器（3）和发烟硫酸过滤器（4）后同时进入双头隔膜式计量泵（5）的两个入口端，经计量后，98酸以5体积份/小时的流速和20%发烟硫酸以3.5体积份/小时的流分别通过各自的缓冲罐进入静态混合器（8）中，混合后形成高纯硫酸，再经浓度在线测量仪（9）后，流入高纯硫酸贮存罐（10）中；经检测，实际浓度为99.7%。

实施例2：

浓硫酸贮存罐（1）中的98酸和发烟硫酸贮存罐（2）中的50%发烟硫酸分别经浓硫酸过滤器（3）和发烟硫酸过滤器（4）后同时进入双头隔膜式计量泵（5）的两个入口端，经计量后，98酸以12.6体积份/小时的流速和50%发烟硫酸以3.5体积份/小时的流分别通过各自的缓冲罐进入静态混合器（8）中，混合后形成高纯硫酸，再经浓度在线测量仪（9）后，流入高纯硫酸贮存罐（10）中；经检测，实际浓度为99.8%。

实施例3：

浓硫酸贮存罐（1）中的98酸和发烟硫酸贮存罐（2）中的65%发烟硫酸分别经浓硫酸过滤器（3）和发烟硫酸过滤器（4）后同时进入双头隔膜式计量泵（5）的两个入口端，经计量后，98酸以16.2体积份/小时的流速和65%发烟硫酸以3.5体积份/小时的流分别通过各自的缓冲罐进入静态混合器（8）中，混合后形成高纯硫酸，再经浓度在线测量仪（9）后，流入高纯硫酸贮存罐（10）中；经检测，实际浓度为99.9%。