[实用新型]一种对位芳纶溶剂体系生产装置

说明书

本实用新型涉及纺丝装置技术领域，具体为一种对位芳纶溶剂体系生产装置，补水管一端连接自来水储存箱，自来水储存箱另一端与第一计量泵连接，第一计量泵通过第一质量流量计连接到混合储存箱一侧管路，另一侧通入氯化钙管路，混合储存箱出口处与缓存储存箱进口处相连接，缓存储存箱出口处与第二质量流量计相连接，第二计量泵一端设置有第二质量流量计，NMP管路一端连接NMP储存箱，NMP储存箱设置有混合器，混合器出口处设置有板式精馏塔，本装置适用于工业化大规模对位芳纶聚合用溶剂的深度脱水处理，能耗低，对生产成本影响不大，处理塔中的分子筛活化处理后，可反复使用，脱水处理后的溶剂质量稳定，含水率≤100ppm，能满足聚合用溶剂的要求。

技术领域

本实用新型涉及对位芳纶生产加工技术领域，具体为一种对位芳纶溶剂体系生产装置。

背景技术

对位芳纶纤维也称聚对苯二甲酰对苯二胺纤维,溶剂体系：由于两种反应单体的活性较高，而产物芳香族聚酰胺很难溶于普通溶剂，所以选择使用酰胺型非质子极性溶剂，如六甲基磷酰胺(HMPA)、N-甲基吡咯烷酮(NMP)、二甲基乙酰胺(DMAc)等；还要加入助溶盐，如氯化钙、氯化锂等。助溶盐中的阳离子可与NMP的羰基络合，阴离子可与聚合物酰胺键上的氢原子结合，从而增加PPTA的溶解度。单一溶剂中，HMPA的溶解效果最好；而混合溶剂的效果要好于每种单一溶剂，并且混合溶剂中都包括HMPA。但是后来发现，HMPA不易回收，而且会引发癌症，所以在工业生产中逐渐被放弃。现在使用的溶剂体系一般是NMP和氯化钙，在一定范围内，氯化钙的用量越大，聚合所得PPTA的分子量越高。

聚对苯二甲酰氯活性很高，极易与水反应而变质；而且，水分会破坏溶剂体系中溶剂分子与阳离子的络合作用，导致聚合物在溶剂体系中的溶解性变差，因此控制溶剂中的水分含量是特别重要的。目前对位芳纶聚合用溶剂的深度脱水处理方法有溶剂中加入氢化钙蒸发回流一段时间，然后减压蒸馏出溶剂，这种方法可使溶剂的含水率降至100pm以下，但仅适用于实验室规模，无法在工业化生产中使用，因此，会造成溶剂中含水率波动，从而影响对位芳纶连续聚合的稳定性，大大降低了产品质量。

实用新型内容

本实用新型提供一种对位芳纶溶剂体系生产装置，具体实施方式如下：

一种对位芳纶溶剂体系生产装置，包括：补水管、自来水储存箱、氯化钙管路、混合储存箱、缓存储存箱、NMP管路、NMP储存箱、混合器和板式精馏塔，补水管与自来水储存箱一端相连接，自来水储存箱另一端与第一计量泵连接，混合储存箱分为两个管路，第一计量泵通过第一质量流量计连接到混合储存箱一侧管路，混合储存箱另一侧通入氯化钙管路，混合储存箱出口处与缓存储存箱进口处相连接，缓存储存箱出口处与第二质量流量计相连接，第二计量泵一端设置有第二质量流量计，NMP管路与NMP储存箱一端相连接，NMP储存箱另一端与第三计量泵一端相连接，第三计量泵另一端设置有第三质量流量计，第三质量流量计与第二计量泵之间与混合器进口处相连接，混合器出口处设置有板式精馏塔，可实现NMP与氯化钙和水的充分混合。

混合储存箱设置有液位控制器，可实现混合储存箱测量位置，然后根据溶剂位置自动控制第一计量泵的启停。

板式精馏塔包括：塔体、换热器和再沸器组成，塔体进料口处与混合器出口处相连接，塔体上端连接有管路通向换热器一端，换热器另一端固定连接有储存箱，储存箱与第四计量泵一端相连接，第四计量泵另一端再次连接塔体，塔体下端连接有管路通向再沸器一端，再沸器另一端重新连入塔体，本结构采用的板式精馏塔，可实现NMP+氯化钙和水的分离。

换热器出口处连接有两条管路，一条管路与储存箱进口处相连接回流入塔体内部，另一条管路连接有存储装置。

再沸器出口处分为两条管路，一条管路回流入塔体内部，另一条管路连接有存储装置。

补水管、氯化钙管路和NMP管路管路开口处均设置有开关阀。

由于采用了以上技术方案，本实用新型的有益技术效果是：