[实用新型]一种己内酰胺聚合物切片萃取水的分级处理系统

说明书

本实用新型属于己内酰胺聚合物切片萃取水分离技术领域，具体涉及一种己内酰胺聚合物切片萃取水的分级处理系统。本实用新型提供的萃取水的分级处理系统，包括通过输水管路依次连接的过滤装置、分子分离膜装置、离子分离膜装置和蒸发装置；所述分子分离膜装置内设置孔径尺寸为10nm‑45nm的分子分离膜，以将萃取水中的低聚物从萃取水中分离出来；所述离子分离膜装置内设置孔径尺寸为5nm‑0.1nm的离子分离膜，以将萃取水中的己内酰胺单体从萃取水中分离出来。本实用新型提供的萃取水的分级处理系统，可实现萃取水中低聚物、单体和脱盐水的有效分离，同时整个系统流程短，自动化程度高，且在低温低压下进行，操作安全。

技术领域

本实用新型属于己内酰胺聚合物切片萃取水分离技术领域，具体涉及一种己内酰胺聚合物切片萃取水的分级处理系统。

背景技术

尼龙6切片一般采用己内酰胺水解聚合方法生产，己内酰胺水解过程由引发加成、链生长、链平衡三个阶段组成。其中，己内酰胺的引发加成阶段：己内酰胺在一定温度下与脱盐水反应水解成ω-氨基己酸，ω-氨基己酸与己内酸胺分子进行加成反应，形成有一定长度的短链，由于参加水解反应的己内酰胺分子为少数，因此在此阶段氨基己酸的加成反应是主要的；链增长阶段主要是上阶段生长的短链分子间通过缩聚形成长链分子，在此阶段还会有少量的引发和加成反应进行，但以缩聚反应为主；链平衡阶段主要是链交换反应，各种不同长度的长链分子上的酰胺键受到端羟基和端氨基的作用进行酸解和氨解，从而引起链交换，同时反应体系内进行着水解和缩聚反应，由于在体系中同时存在着上述反应，使分子量进行重新分布，最后根据反应条件(如温度、水分、分子量稳定剂用量)，使体系达到动态平衡，使聚合物的平均分子量达到一定值；己内酰胺聚合反应结束后，反应物体系中有8％-12％的低分子物存在，这些低分子物中，己内酰胺单体约占75％，环状低聚物约占25％，在这些环状低聚物中，环状二聚体约占70％。环状低聚物的熔点较高，如环状二聚体的熔点为347-348℃，环状低聚物的存在将影响最终产品的纺丝成形。同时，切片中含有的己内酰胺单体也会在纺丝后加工时挥发产生大量单体烟雾。因此，尼龙6切片都必须经过热脱盐水萃取除去己内酰胺单体和低聚物，所得萃取水中一般含有低聚物、己内酰胺单体和脱盐水，需要进行回收处理。

现有己内酰胺聚合物切片萃取水的处理工艺一般先通过蒸馏去除脱盐水后得到浓缩液，然后将这种浓缩液分离或转化后回用到聚合工序，目前生产上浓缩液分离或转化工艺一般有三种：一是德国吉玛解聚工艺：将75％浓缩液经精馏排渣(排量约0.6％)分离出低聚物后，剩余单体中加入一部分新鲜己内酰胺进解聚釜进行解聚反应，在400℃、0.2-0.4Mpa下，停留2-3h后连续回用；二是德国高压水解工艺，将75％浓缩液在水解釜进行裂解反应，在釜内压力2.5-4Mpa、260-270℃下，停留3-4h后全部、连续回用；三是将85％浓缩液降温冷却后进离心机，脱除低聚物后浓缩液回用，一般为间歇性操作；四是采用反渗透膜将浓缩液进一步浓缩，然后进行回用。

然而上述工艺仍存在一定的问题，解聚工艺采用过热蒸汽加热，能耗高，工艺控制较为复杂，操作繁琐，且带压排渣，存在较大安全、环保风险；高压水解工艺，相对解聚工艺，工艺简单，但需要导热油加热，高温高压条件下进行反应，能耗高，不易操作，存在安全风险；离心工艺，工艺操作安全，也降低了能耗，但此工艺需要人工每班更换2-4次离心机滤布，操作频繁；现有反渗透膜分离工艺仅能实现低聚物和聚合物单体的浓缩，无法实现低聚物、聚合物单体和脱盐水的有效分离，进而导致萃取水中的低聚物和单体无法有效合理被利用。

实用新型内容

因此，本实用新型要解决的技术问题在于克服现有己内酰胺聚合物切片萃取水的处理回收工艺多采用先浓缩后分离或转化回用的方法，能耗高、人工操作复杂，存在安全风险，而现有反渗透膜分离工艺虽然可降低能耗和安全风险，但仅能实现低聚物和聚合物单体的浓缩，无法实现低聚物、聚合物单体和脱盐水的有效分离，进而导致萃取水中的低聚物和单体无法有效合理被利用的问题，进而提供一种己内酰胺聚合物切片萃取水的分级处理系统。

为此，本申请采取的技术方案为，