[实用新型]一体式固相增粘反应器及用其生产高粘度尼龙切片的系统

说明书

技术领域

本实用新型属于尼龙切片生产工艺技术领域，具体涉及一种一体式固相增粘反应器及用其生产高粘度尼龙切片的系统。

背景技术

由于受到尼龙聚合技术的限制，常规的尼龙聚合装置生产出的切片粘度(硫酸法)范围在2.4～2.8，高粘度的尼龙聚合生产线所生产的切片粘度范围在3.2～3.4，采用熔体聚合方式生产高粘度切片时，其质量有所下降。采用固相增粘技术生产高粘度切片是获得高品质高粘度切片的重要生产方式。制备高粘度尼龙切片的固相聚合装置，通常多采用固相聚合反应器联合冷却料仓的方式，两台设备用管道连接，用回转落料器控制落料速度。该方式装置的整体高度高，设备占用空间大，设备成本及原料输送成本都较高，回转落料器还会产生额外的碎沫及粉尘，影响产品的质量，同时也增加了设备故障点和设备维护工作量。例如，专利CN201010532870.5，2012104777335，2014103949507所采用的技术，都有上述的弊端。

实用新型内容

本实用新型将传统的固相聚合反应器与冷却料仓结合到一起，形成一个一体式固相增粘反应器的结构整体，有效地解决背景技术中所列举的问题。

所述一体式固相增粘反应器的结构：由上部的反应段筒体和下部的冷却段筒体组成，其结构由反应段筒体、冷却段筒体、进料口、反应段出风口、内层反应段锥体、外层反应段锥体、反应段进风环、反应段进风口、反应段分布锥、冷却段回风腔、冷却段出风口、内层冷却段锥体、外层冷却段锥体、冷却段进风环、冷却段分布锥、冷却段进风口、冷却段分布锥及出料口组成；具体的，其连接关系为：

所述反应段筒体的顶部为封闭式，且设置有进料口和反应段出风口、反应段筒体的底部设置内外两层反应段锥体，均呈环状的、向下开口式倒锥形；两层反应段锥体间的环状锥形腔形成反应段进风环，在所述反应段进风环对应的外层反应段锥体上设置有反应段进风口；在反应段筒体内部，反应段进风环的上方，设置有反应段分布锥；

所述冷却段筒体的上部为开口式，冷却段筒体通过此开口套合于外层反应段锥体上，在冷却段筒体和外层反应段锥体之间形成的空腔为冷却段回风腔；通过外层反应段锥体的开口，将反应段筒体和冷却段筒体的内部相联通；在冷却段回风腔外壁上设有冷却段出风口排出。

所述冷却段筒体下部结构与反应段筒体的下部结构相同；冷却段筒体的底部设置有内外两层冷却段锥体；内层冷却段锥体呈环状的、向下开口式倒锥形，外层冷却段锥体呈闭口式倒锥形；两层冷却段锥体间的环状锥形腔形成冷却段进风环，在所述冷却段进风环对应的外层冷却段锥体上设置有冷却段进风口；在冷却段筒体内部，冷却段进风环的上方，设置有冷却段分布锥；在外层冷却段锥体底部设置有出料口。

所述反应段分布锥和冷却段分布锥均为锥顶朝上的正三角圆锥体，圆锥角度为30°～60°(一般采用45°或60°)。冷却段筒体直径为反应段筒体直径的0.6～1倍。

内层反应段锥体的开口直径为反应段筒体直径的0.3～0.8倍；该值与设备设计的停留时间有关，一般停留时间越长该数值越大。

内层冷却段锥体的开口直径为冷却段筒体直径的0.3～0.8倍；反应段分布锥底面直径为反应段进风环开口直径的0.5～1.2倍(该值要根据设计的反应段料层高度确定，高度越高该值越大)，其距离反应段进风环开口位置的高度约为开口直径的0.2～1.5倍。

冷却段分布锥底面直径为冷却段进风环开口直径的0.5～0.9倍，其距离冷却段进风环开口位置的高度约为开口直径的0.2～1.5倍。

利用上文所述一体式固相增粘反应器，生产高粘度尼龙切片的系统，其结构主要由氮气置换料仓、进料器、一体式固相增粘反应器、出料器、第一风机、第二风机、除氧器、氮气加热器、节能换热器、喷淋冷却塔、喷淋水泵、冷却风机氮气冷却器等设备组成；具体的，其连接关系为：

所述一体式固相增粘反应器，经由进料器和进料口与氮气置换料仓相连；

所述一体式固相增粘反应器反应段顶部的反应段出风口与第一风机入口相连，所述第一风机出风口分别与第二风机入口和喷淋冷却塔入口相连，喷淋冷却塔出口同时与第二风机入口相连，所述第二风机出风口依次与除氧器、氮气加热器及一体式固相增粘反应器的反应段进风口相连。

一体式固相增粘反应器的冷却段出口依次与冷却风机、氮气冷却器相连，最后经由冷却段进风口与一体式固相增粘反应器相连。利用上文所述一体式固相增粘反应器，生产高粘度尼龙切片的工艺流程如下：