聚合反应装置

合集下载

尼龙聚合反应器

尼龙聚合反应器

尼龙聚合反应器
尼龙(Nylon)聚合反应器是用于合成尼龙聚合物的反应设备。

尼龙是一类合成纤维和塑料的通用名称,它们属于聚酰胺类聚合物。

尼龙聚合通常包括以下主要步骤:
原料准备:
原料通常包括二元或多元胺(如己二胺)和二元或多元酸(如己二酸)。

这些原料在反应器中按照一定的比例准备。

酸胺反应:
首先进行酸胺反应,通过在反应器中加热和混合,使胺和酸发生缩合反应,生成酰胺链段。

缩聚反应:
在酸胺反应后,通过缩聚反应,将酰胺链段连接成大分子聚合物。

这一步骤通常需要一定的温度和压力。

聚合物化学处理:
完成缩聚反应后,进行聚合物的化学处理,例如中和、清洗等步骤,以确保产物的质量。

升温和固化:
最后,将聚合物升温至一定温度,使其进一步固化和定型。

这通常包括拉伸、定型等步骤,以得到所需的尼龙产品形态。

在尼龙聚合反应器中,控制温度、压力和反应物质的比例是关键的操作参数。

这些参数的调节可以影响尼龙聚合物的分子结构、物理性质和用途。

此外,现代尼龙聚合反应器通常配备先进的自动化控制系统,以确保生产的高效、稳定和可控。

连续聚合反应器-概述说明以及解释

连续聚合反应器-概述说明以及解释

连续聚合反应器-概述说明以及解释1.引言1.1 概述连续聚合反应器是一种在化学工业和研究领域中广泛应用的反应器。

它具有连续、高效、可控的特点,被广泛用于聚合反应的过程中。

与传统的批量聚合反应器相比,连续聚合反应器具有许多优势。

在连续聚合反应器中,原料通过连续流动的方式输入,反应产物也通过连续的方式输出。

这种流动式的操作方式使得反应更加均匀,能够有效地控制反应的温度、压力和物料的混合程度。

此外,由于反应物料的连续供应,连续聚合反应器具有较高的反应速度和产能,能够满足大规模生产的需求。

连续聚合反应器在聚合反应过程中还具有很好的控制性能。

通过合理设计反应器的结构和控制参数,可以实现对反应速率和产物分布的精确控制。

同时,连续聚合反应器还能够方便地与其他单元操作进行集成,实现多步反应的一体化操作,进一步提高了反应的效率和产物质量。

由于连续聚合反应器具有以上种种优势,因此在聚合反应领域得到了广泛的应用。

例如,连续聚合反应器可以用于合成高分子材料,如聚合物和纳米材料,以满足各种领域的需求,如塑料制品、涂料、医用材料等。

此外,连续聚合反应器还可以应用于制备有机化合物和药物等领域,为实现高效、低成本的生产提供了新的思路和技术支持。

总之,连续聚合反应器是一种具有连续、高效、可控等优势的反应器。

它在化学工业和研究领域的应用前景广阔,并且具有很大的发展潜力。

随着科学技术的不断进步和人们对高效、环保工艺的需求不断增加,连续聚合反应器必将在未来发展中发挥更加重要的作用。

1.2 文章结构文章结构部分应该对整篇文章的结构和每个章节的内容进行简要介绍,方便读者了解文章的组织和主要论点。

具体如下所示:第2部分正文将主要介绍连续聚合反应器的定义、原理、优点和应用。

在2.1节中,将详细介绍连续聚合反应器的定义和原理,包括其基本概念、工作原理和特点。

2.2节将重点讨论连续聚合反应器的优点和应用领域。

通过分析其在化工生产、药物合成和材料制备等领域的具体应用案例,展示连续聚合反应器在提高反应效率、降低能耗和减少废物排放等方面的显著优势。

(优选)聚合反应器的分类介绍

(优选)聚合反应器的分类介绍

3.卧式搅拌反应器 该型式可设置多个搅拌器,每个搅拌器之间
用隔板分开,使物料在反应器内流动状况类似 于多级串联搅拌反应器,从而减少设备台数, 降低安装高度。
同时由于聚合反应器内物料粘度高、易结垢,因而要求传热速率高、结构简 单、避免易挂料的粗糙面及导致结垢的死角并易于清洗。
聚合反应器常用的传热装置型式有夹套传热、釜内传热件及釜外传热等。
1.夹套 根据工艺要求,夹套内可通入传热介 质(水、水蒸气或热载体等)。
为了提高夹套的传热系数,可通过提 高夹套传热介质的流速来实现,为此, 常在夹套内安装导流挡板。
优点:当设备较大时,搅拌轴可做成短而
细,稳定性好,且可降低安装高度。同时由 于把笨重的传动装置安装在地面基础上,从 而改善了釜体上封头的受力状态,也便于维 护与检修。
缺点:轴密封较困难,而且搅拌器下部
至轴封处常有固体物料粘积,影响产品的质 量,检修时需将釜内物料全部排净。该型式 较常用于大型搅拌设备。
1.以液体粘度和反应釜体积为依 据选型
右图为在较合理搅拌功率消耗下, 物料粘度与反应体积的关系图。图 中表示各种叶轮适用范围。

2.以流动状态、搅拌目的为依据选型 下表就列出了根据流动状态和搅拌目 的来选择搅拌器。
三、传热装置
化学反应过程伴有放热或吸热,对聚合反应而言,往往要求严格控制反应温 度,使其恒定或按一定的温度曲线进行。
其他型式的搅拌反应器
1. 偏心式搅拌反应器 偏心式搅拌反应器是搅拌器中
心偏离容器中心。由于其搅拌轴偏 离容器的中心轴线,使流体在各点 所受的压力不同,因而液层间的相 对运动加强,增加液层的湍动,明 显提高搅拌效果。但容易引起振动, 故一般多用于较小型设备。
2.底部传动搅拌反应器

聚合反应在化工厂装置中的操作方法与优化技巧

聚合反应在化工厂装置中的操作方法与优化技巧

聚合反应在化工厂装置中的操作方法与优化技巧化工工业是现代工业的重要组成部分,而聚合反应作为化工工业中的一项重要技术,广泛应用于塑料、橡胶、纤维等领域。

本文将探讨聚合反应在化工厂装置中的操作方法与优化技巧,以帮助化工从业人员更好地理解和应用这一技术。

一、聚合反应的基本原理和装置聚合反应是指通过将单体分子按照一定的规则和条件连接起来,形成高分子化合物的过程。

聚合反应的基本原理是通过引发剂或催化剂的作用,使单体分子发生聚合反应,形成聚合物。

常见的聚合反应包括自由基聚合、阴离子聚合、阳离子聚合等。

在化工厂装置中,聚合反应通常需要使用反应釜或反应塔进行操作。

反应釜是一种用于进行化学反应的设备,通常由容器、加热系统、搅拌系统、进料系统和排放系统等组成。

反应釜的选择应根据反应物性质、反应条件和反应规模等因素进行合理设计。

二、聚合反应的操作方法1. 反应物的配制和进料在进行聚合反应前,需要将反应物按照一定的配比进行准备。

通常,聚合反应需要将单体、引发剂或催化剂、溶剂等混合,并进行充分搅拌以保证反应物的均匀分布。

进料过程中需要注意控制进料速率和进料顺序。

对于一些敏感的反应物,应采用逐渐加入的方式,以避免剧烈反应和产生副反应。

此外,进料过程中还需要控制温度和压力等参数,以确保反应物在适宜的条件下进行反应。

2. 反应温度和时间的控制反应温度是聚合反应中的重要参数,它直接影响反应速率和产物质量。

在进行聚合反应时,应根据反应物的特性和反应条件合理选择反应温度。

通常情况下,较高的反应温度能够提高反应速率,但也容易引发副反应和产物分解等问题。

反应时间是指反应物在反应釜中停留的时间。

反应时间的选择应根据反应物的特性和反应速率进行合理调整。

过短的反应时间可能导致反应不完全,而过长的反应时间则可能导致产物过度聚合和产物分解等问题。

3. 搅拌和气体控制在聚合反应过程中,搅拌是非常重要的。

搅拌可以使反应物充分混合,提高反应速率和产物质量。

聚酯聚合反应釜

聚酯聚合反应釜

聚酯聚合反应釜1. 简介聚酯聚合反应釜是一种用于聚酯聚合反应的装置。

聚酯是一类重要的合成高分子材料,广泛应用于纺织、塑料、涂料等领域。

聚酯聚合反应釜通过控制反应条件和提供合适的反应环境,实现聚酯的聚合过程。

2. 反应原理聚酯聚合反应是指通过酯化反应或缩聚反应,将含有羟基和羧基的单体分子聚合成高分子聚酯。

其中,主要的反应原理是酯化反应,即羟基和羧基之间的酯键形成。

聚酯聚合反应釜提供了合适的反应条件和催化剂,促进反应的进行。

3. 反应釜结构聚酯聚合反应釜通常由反应釜本体、加热系统、搅拌系统、冷却系统、进料系统、出料系统等组成。

•反应釜本体:一般采用不锈钢材料制成,具有良好的耐腐蚀性和高温抗压性能。

•加热系统:通过电加热、蒸汽加热或油加热等方式,提供反应釜所需的温度。

•搅拌系统:通过搅拌器将反应物均匀混合,促进反应的进行。

•冷却系统:通过冷却介质流过反应釜外壁或内部换热器,控制反应温度。

•进料系统:将单体、溶剂、催化剂等物料加入反应釜。

•出料系统:将反应产物从反应釜中取出。

4. 反应条件聚酯聚合反应的条件对反应的效率和产物性能有重要影响。

常见的反应条件包括温度、压力、催化剂、溶剂等。

•温度:通常在150-250°C范围内进行反应,温度过高会导致副反应的发生。

•压力:一般在常压下进行,也可根据需要调节反应压力。

•催化剂:常用的催化剂有有机酸、碱催化剂等,可以提高反应速率和选择性。

•溶剂:可用作反应介质,有助于反应的进行和产物的分离。

5. 反应过程聚酯聚合反应一般分为预聚合和聚合两个阶段。

•预聚合:将单体、催化剂、溶剂等加入反应釜中,通过加热和搅拌使反应进行。

预聚合过程中,单体分子通过酯化反应或缩聚反应形成较短的聚合物链。

•聚合:在预聚合的基础上,进一步加热反应釜,控制反应温度和时间,使聚合物链进一步生长,形成目标聚酯。

6. 应用领域聚酯聚合反应釜广泛应用于纺织、塑料、涂料、电子材料等领域。

•纺织:聚酯纤维是一种重要的合成纤维,广泛应用于纺织品制造。

本体聚合的聚合反应装置是什么样的

本体聚合的聚合反应装置是什么样的

本体聚合的聚合反应装置是什么样的
本体聚合的聚合反应装置是一种高效的化学反应装置,用于实现有机物分子之间的聚合反应。

在现代化工生产中,本体聚合的聚合反应装置被广泛应用于合成聚合物、树脂、涂料等化工产品的生产过程中。

首先,本体聚合反应装置由多个反应单元构成,每个反应单元都设计有独特的反应条件和控制系统,以确保反应物质可以在适宜的环境下进行聚合反应。

这些反应单元通常由高温高压反应釜、混合搅拌器、加热冷却装置等组成,可以根据具体的反应要求来组合调整。

在本体聚合的聚合反应装置中,通常会采用多相反应体系,其中包括溶液相、气相、固相等多种反应体系。

这样可以实现不同相之间的传质和反应平衡,提高反应效率和产物质量。

另外,本体聚合的聚合反应装置还会配备先进的监测与控制系统,用于实时监测反应过程中的温度、压力、浓度等重要参数,并根据监测数据对反应条件进行调节,以确保反应过程的稳定性和高效性。

在操作过程中,操作人员需要根据反应装置的设计参数和反应物质的特性,合理调节反应条件,保证反应过程的安全和可控性。

此外,对反应产物的分离和纯化也是本体聚合反应装置操作的重要环节,通常会配备相应的分离设备和纯化装置。

总的来说,本体聚合的聚合反应装置是一种高度集成化的化工装置,结合了化学工程、流体力学、传热传质等多个学科的知识和技术,能够实现复杂的有机物聚合反应,为化工生产提供了强大的技术支持和保障。

1。

聚乙烯装置聚合反应器结构计算分析研究

聚乙烯装置聚合反应器结构计算分析研究

聚乙烯装置聚合反应器结构计算分析研究摘要:本文结合工程实际,对聚乙烯装置中的聚合反应器结构的计算方法进行了讨论分析。

首先应用STAAD.PRO软件对反应器本体进行结构计算分析,对比不同模型的周期位移等参数;然后应用PKPM软件对支撑设备的混凝土框架及基础进行结构计算分析;最后应用ANSYS软件对设备本体进行计算分析,对比不同软件计算得到的自振周期等参数。

本文采用的简化计算方法容易操作,精度较高,工程实用性强,可在今后的工程实例中得到较好的推广。

关键词:聚合反应器;结构计算;聚乙烯装置。

1引言聚合反应器是高密度聚乙烯装置中重要的设备,本文的计算分析选用的反应器采用环管形式,由六条腿及数个弯头组成,单根管腿长约60米(直段平均值),各根管腿在顶部底部通过180度弯头连接,使反应器联为一体,底部与劳伦斯泵相连,设备支撑于混凝土框架上,基础形式采用桩基础。

该设备在顶部设有三层平台,环管反应器的自重及物料重较大,管腿的直径较大,各根管腿的间距较小且整体高度较高,属于高耸结构,对风荷载和地震工况较为敏感,故结构计算上有一定难度。

本文依托于某实际工程项目,提出了一种简单可行的环管反应器结构的计算方法,得到了较高精度的计算结果,且该方法具有很强的工程应用性。

2聚合反应器结构设计思路聚合反应器本体采用的是夹套管结构,各根管腿之间沿高度采用H型钢梁及圆管支撑相互连接,反应器顶部有多层钢结构操作平台。

由于聚合反应器的高宽比较大,刚度较小,且反应器易产生振动,故下部支撑结构选用混凝土结构以保证结构的整体刚度,基础形式采用桩基础。

针对这种结构体系,由于反应器本体均为钢结构且需要校核的荷载组合较多,本文选用STAAD.PROV8i软件对反应器本体进行结构计算。

因为STAAD.PROV8i软件无法应用中国规范对混凝土结构进行校核,故本文选用PKPM软件对下部混凝土框架及基础进行计算,提高工程设计效率。

本文将反应器本体与下部混凝土框架分开进行计算,对于上部设备本体,在混凝土框架支撑处加固定支座,假设设备在支撑处无位移,然后将设备在不同工况下各根管腿的支座反力值均分,以荷载的形式输入到下部混凝土框架对应的支撑梁上。

本体聚合的聚合反应装置有哪些类型

本体聚合的聚合反应装置有哪些类型

本体聚合的聚合反应装置有哪些类型在化学工程领域,本体聚合是指将较低分子量的物质通过化学反应组装成高分子量聚合物的过程。

而在进行本体聚合过程时,常常需要借助一些特殊的装置来促进反应的进行。

其中,聚合反应装置种类繁多,各有其特点和适用范围。

首先,我们来介绍一种常见的本体聚合反应装置类型——批式聚合反应装置。

批式反应装置适用于小规模实验室研究和生产过程中。

它的优点在于操作简单,易于控制反应条件,对小规模试验来说是一个理想的选择。

不过,由于其工作效率较低,只能进行小规模批量的生产,不适用于大规模工业生产。

另一种常见的本体聚合反应装置类型是连续流动反应装置。

这种装置相比于批式反应装置,具有更高的生产效率和连续生产的特点。

连续流动反应装置通常采用管式反应器或者流动床反应器,在持续的流动条件下进行反应,能够实现高效的生产,适用于大规模工业生产。

除了批式和连续流动反应装置外,还有一种常见的本体聚合反应装置是固定床反应装置。

固定床反应装置主要用于催化剂固定的反应系统中,反应物质在固定的催化剂上进行反应,反应产物通过固定床收集和分离。

这种装置适用于一些需要催化剂参与的反应过程,能够有效地提高反应速率和选择性。

此外,还有一种特殊的本体聚合反应装置类型是微波辐射反应装置。

利用微波辐射能够加速反应物质分子之间的碰撞和反应速率,从而降低反应温度和提高反应效率。

微波辐射反应装置广泛应用于有机合成、聚合物合成等领域,具有节能、高效的特点。

综上所述,本体聚合的聚合反应装置类型多种多样,每种类型装置都有其独特的特点和适用范围。

选择合适的反应装置能够提高生产效率,降低生产成本,为本体聚合反应过程的顺利进行提供了重要保障。

在实际应用中,根据不同的反应条件和需求,选择合适的反应装置至关重要。

希望以上内容能够对相关领域的研究和实践工作有所帮助。

1。

  1. 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
  2. 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
  3. 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。

J I A N G S U U N I V E R S I T Y 聚酰胺6的聚合工艺学院:京江学院班级:J高分子1101姓名:杨嘉城学号:4111126036一.聚酰胺6的简介: (3)二.聚酰胺6的的发展前景 (3)三.聚酰胺6的原料及配方 (3)3.1原料 (3)3.2配方 (4)四.聚酰胺6聚合过程与工艺 (4)4.1PA6聚合方法 (4)4.1.1常压连续聚合法 (5)4.1.2二段聚合法 (5)4.1.3间歇式高压釜聚合法 (6)4.1.4固相后缩聚法 (6)4.1.5多段连续聚合法 (8)4.1.6水解聚合工艺 (9)五..聚合聚酰胺6的设备 (11)5.1反应机理 (11)5.2工艺流程 (12)5.3聚酰胺反应挤出 (13)5.4反应挤出机理 (13)六.挤出成型的影响因素 (14)6.1原料质量 (14)6.2温度控制 (14)七.聚酰胺6的注塑聚合工艺 (14)八.PA6生产的污水处理 (15)1处理工艺及设计参数 (16)九.参考文献 (17)摘要:聚酰胺6熔点较低,而且工艺温度范围很宽。

由己内酰胺聚合而成,是聚酰胺系列中产量最多的一种。

有水解聚合固相聚合等。

关键词:聚合、生产工艺、注塑、挤出一.聚酰胺6的简介:聚酰胺-6,即尼龙6,又叫PA6,聚酰胺6。

中文名聚酰胺-6英文名Polycaprolactam别称锦纶-6;尼龙-6化学式C6H13NO机械强度、刚度、硬度、韧性高、耐老化性能好、机械减振能力好、良好的滑动性、优异的耐磨性、机械加工性能好、用于精密有效控制时、无蠕动现象、抗磨性能良好、尺寸稳定性好。

尼龙6的化学物理特性和尼龙66很相似,然而,它的熔点较低,而且工艺温度范围很宽。

它的抗冲击性和抗溶解性比尼龙66塑料要好,但吸湿性也更强。

因为塑件的许多品质特性都要受到吸湿性的影响,因此使用尼龙6设计产品时要充分考虑到这一点。

为了提高尼龙6的机械特性,经常加入各种各样的改性剂。

玻璃就是最常见的添加剂,有时为了提高抗冲击性还加入合成橡胶,如EPDM和SBR等。

对于没有添加剂的产品,尼龙6塑胶原料的收缩率在1%到1.5%之间。

加入玻璃纤维添加剂可以使收缩率降低到0.3%(但和流程相垂直的方向还要稍高一些)。

成型组装的收缩率主要受材料结晶度和吸湿性影响。

实际的收缩率还和塑件设计、壁厚及其它工艺参数成函数关系。

二.聚酰胺6的的发展前景21世纪时绿色、低碳、经济、环保的时代,聚酰胺树脂的发展,也应该遵守这个规律。

但是,从聚酰胺树脂的生产过程中来看,存在着工艺流程长、工艺复杂、碳吸收率低、环境污染严重、能耗大等问题。

采用绿色工艺、减少污染环境、简化工艺路线、采用先进的化工过程强化技术等已经成为聚酰胺生产发展的方向,目前前景看好。

三.聚酰胺6的原料及配方3.1原料原料:己内酰胺环己酮—羟胺路线非芳烃路线聚酰胺加工配方:3.2配方配方1:配方组成质量分数PA6 100 N-苯基马来酰亚胺(热稳定剂)10 玻璃微珠30 PP-g-MAH 3 配方2:配方组成质量分数PA6 100 据甲基丙烯酸酰亚胺(热稳定剂)10 偶联剂KH-550 5 石棉纤维30 BaSt 0.5 配方3:配方组成质量分数PA6 100 碱金属盐35 PP-g-POE 10 ZnSt四.聚酰胺6聚合过程与工艺聚酰胺6的生产工艺路线较多,不同的工艺路线所得到的产品性能大大不同,用途也有所差异。

按聚合机理的不同分为,水解聚合、固相聚合、阴离子聚合和插层聚合,其中水解聚合反应时间长,分子量分布窄,适合大规模生产,是当今世界普遍采用的方法;固相聚合主要以低分子聚酰胺6为基料,在催化剂作用下,气熔点以下进行分子链的增长,适合制造高分子量聚酰胺6;阴离子聚合反应快,聚合时间短,对反应体系水分含量及操作控制要求高。

目前水解聚合与固相聚合融合为一体成为聚酰胺6聚合发展趋势。

4.1PA6聚合方法4.1.1常压连续聚合法该方法用于生产PA6民用丝。

NOY公司特点:采用大型VK管(○1440mm ×1690mm)连续聚合,聚合温度260℃,时间20h。

热水逆流萃取切片中残余单体及低聚物、氮气气流干燥、DCS集散系统控制,单体回收采用萃取水连续三效蒸发浓缩,间断蒸馏浓缩液工艺。

具有生产连续化、产量高、质量好、占地面积少的特点。

是当前世界普遍采用的生产民用丝PA6切片的典型工艺。

4.1.2二段聚合法该法由前聚合与后聚合二个聚合管组成,主要用于生产高粘度的工业帘子布用丝。

二段聚合法又分为前聚合高压、后聚合常压;前聚合加压、后聚合减压;前、后聚合均为常压三种方法。

在三种方法中从聚合时间及产物中含单体和低聚体量等比较则以加压、减压聚合法最好(但设备投资大,操作费用最高),高压、常压次之,前、后聚合均为常压最差(但设备投资最省,操作费用最低)、巴陵石化公司鹰山石化石从德国Zimmer公司引进的14600t/aPA6聚合装置为前聚合加压,后聚合减压法,在加压聚合阶段,所配物料混合后进入反应器,在给定的温度下主要进行水解开环反应和部分加聚反应。

该阶段为吸热反应,所需热量由设在聚合管上部的列管换热器通入的气相联苯蒸汽提供,聚合物在加压聚合管中停留4h后进入后聚合器,此时聚合物粘度可达1.7左右。

减压聚合阶段主要进行缩聚和平衡反应。

由于聚合物的最终聚合度与体系中水的含量有关,为了提高分子量必须降低体系中的水的含量。

因此,在减压聚合管上部装有一成膜器,用气态联苯加热,尽可能地除去体系中的水分。

由于缩聚为放热反应,因此,在聚合管的中下段用液态联苯吸收热量,并设有一列管换热器使聚合物温度尽快降至缩聚工艺所需温度。

控制给定温度与项部压力(减压操作),聚合物在反应器内停留10h左右出料。

此时聚合物粘度可达2.8-3.6(可按需要调整)。

聚合物经铸带,水下切粒,连续萃取、干燥后与热稳定剂均匀混合进入挤压机熔融、挤压后纺丝。

该工艺流程特点:二段式连续聚合、气相联苯加热,液相联苯吸热,减压脱水能保证聚合反应充分,聚合物粘度波动小,分子量分布均匀,有利于提高纤维质量;切片萃取采用新型塔内构件,从而提高萃取效率,萃取水浓度达到10%以上,使回收已内酰胺能耗降低,萃取后切片中可萃取物含量<0.6%;采用氨气逆流干燥流程,切片在密封系统中被连续干燥,效果好,切片含水低,且不受空气氧化,适合于生产安全帽子布所用一步法纺牵联合机。

4.1.3间歇式高压釜聚合法该法主要用于生产小批量多品种工程塑料级切片。

其规模10-12t/d;单台釜产量为2t/批。

压力0.7-0.8MPa(最高可达2MPa),切片粘度最高可达4.0,一般为3.8(粘度太高,产量低)。

该方式可用于生产PA6,亦可生产PA66,工艺灵活,便于更换品种,生产弹性化。

缺点是已内酰胺消耗比连续法多1.5%左右,聚合时间长,产物中含萃取物多,特别是低聚体含量大,对生产非常不利。

搅拌的形式对减少聚合反应时间很重要,意大利NOY公司与德国EKATO公司共同开发了高压釜的搅拌器,强化了聚合反应。

下图为NOY公司间歇式高压釜聚合法聚合工艺流程。

4.1.4固相后缩聚法固相聚合也成为固后相聚合,是将普通PA6切片用水萃取之后,在干燥过程中,通过魔种催化剂在PA6熔点以下进行聚合的方法,是PA6增粘的有效途径。

在工业生产中,固相聚合工艺可以分为连续固相聚合和间歇固相聚合两种方法。

这是一种使切片增粘的方法,如果需要在干燥过程中增粘,与VK管连续聚合不同之处是把连续干燥塔分为三段,第一段为干燥塔,第二段为固相后缩聚塔,第三段为冷却塔,并设置三个氮气循环系统,塔内氮气温度为160-180℃(第二段),通过调节氮气温度,使切片粘度从2.5提到4以上,日产20t系列的干燥塔,固相后缩聚时间为8h,这意味着用同一聚合管不仅可生产民用丝切片,还可以通过干燥后聚合增粘,生产薄膜和塑料级高粘度切片。

但这种设备造价比一般连续干燥塔贵一倍。

Zimmer公司在用这种方法增粘时,另用一种特殊催化剂。

此外,值得注意的是德国Kart Fischer公司在生产帘子布级切片及工业用丝级切片时,为改善聚合物均匀性,不采用固相后缩聚增粘,而在连续聚合管后加一个真空降膜闪蒸塔,进一步除掉水分提高切片粘度。

当真空度为97-98KPa时,切片相对粘度为3.0,在该塔内脱水的同时也脱除一部分单体,进塔时单体含量为8%-9%;出塔时单体含量约2.5%。

下图分别为Inventa公司固相缩聚生产流程和Zimmer公司固相聚合生产流程。

4.1.5多段连续聚合法美国Allied Chemical公司采取多段聚合法用以生产高粘度的帘子线,其工艺过程包括预聚合、加成反应、真空闪蒸、螺杆后聚合等工艺。

即第一个预聚合反应器设计成矮胖型结构,单体已内酰胺在其中进行开环预聚;第二个聚合器设计成瘦长型结构,物料在其中进行开环加聚反应;第三个聚合器设计成上大下小结构,该聚合器上段进行真空闪蒸,下段进行缩聚反应及平衡,包括链交换和链终止反应,聚合物达到一定的聚合度;第四步采取双螺杆后缩聚增粘法提高聚合物粘度,需真空系统和氧气的脱水、干燥及净化等装置。

这种方法聚合时间只要6-7h,可直接纺制帘子线,但设备较复杂。

德国BASF公司等对这种方法进行了改进,聚合时间可缩短到4-5h,聚合物粘度可提高三分之一,但建设费用和生产成本较高,检修周期长(设备多),影响了推广应用。

以上几个公司的方法对比 公司聚合方法 工艺特点 Didier 常压连续法1个聚合管,常压操作DCS 控制,生产高粘度2.7,聚合时间:20-22h ,回收系统采用三效蒸发提浓,适应生产民用丝。

Inventa 二段法2个聚合管,加压与减压操作,DCS 控制,生产最高粘度3.5,聚合时间:13-14h ,回收系统采用二效蒸发,聚合分子量均匀,适应生产工业用丝。

Zimmer 间歇式高压釜法 工艺灵活,便于更换产品,可生产PA6和PA66,缺点:已内酰胺损耗比连续生产法高1.5%左右,自动化程度低,适应生产小批量、多品种工程塑料级切片。

Karl Fischer固相后缩聚法 必须用高纯N2,粘度可从2.5增到4以上,工艺要求,设备造价高。

适应生产薄膜、塑料级高粘度切片。

NOY 多段连续聚合 聚合时间短,聚合物粘度高,工艺独特,缺点:设备复杂,建设费用高,生产成本高,检修期长,影响推广应用。

4.1.6水解聚合工艺4.1.6.1水解聚合原理在工业上,聚酰胺6的水解聚合是将己内酰胺、3%-10%的水加热到250-270℃,经过13-24H 聚合反应得到聚酰胺6,以水或酸作为催化剂,属于逐步聚合反应。

己内酰胺水解开环时有三种平衡反应、己内酰胺水解开环生成氨基酸氨基酸本身逐步缩聚氨基上氮原子向己内酰胺亲电进攻,使分子链增长己内酰胺开环聚合的速率比氨基酸自缩聚的速率至少要大一个数量级。

相关文档
最新文档