专利名称：聚合管的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种聚合反应设备，特别涉及一种聚合管。
背景技术：
工业上生产聚己内酰胺大多采用连续法直形聚合管(又称VK管)，生产一般纺织 用丝的高聚物用一段聚合或两段聚合(前聚合和后聚合)。而生产工业用高黏度高聚物用 两段聚合，甚至用三段聚合。聚合管为不锈钢制成的封闭式直形管。由多节外有加热夹套 管分段由法兰连接而成。聚合管直径可大至2m。由于熔体流动和温度有高度均勻要求，管 内结构设计须特殊考虑。管子顶部有原料和助剂加入管和单体和水分排出分馏管。而底部 则由输出泵进行铸带、切片。己内酰胺的聚合反应是可逆平衡反应，聚合后聚合物中仍含有 8 10%的单体和低聚物，纺丝时单体能氧化而产生气泡，影响纤维质量。聚己内酰胺可采 用连续聚合切片纺丝工艺和连续聚合直接纺丝工艺制得纤维。聚合时，将己内酰胺、水、分 子量稳定剂(己二酸或醋酸等)和消光剂(Ti02)等加入熔融锅内，待熔融后送往连续聚合 管。从聚合管出来的聚合体倾入注带槽制成带条再送往切片机切片，然后用热水萃洗，除 去残留的单体，经过干燥后送去纺丝。长丝和帘子线纤维的生产大都采用这一工艺。连续 聚合直接纺丝工艺是将连续聚合管出来的聚合体直接经纺丝机纺丝，然后经拉伸、水洗、卷 曲、切断成短纤维，或用此法生产鬃丝。也可以将聚合管出来的聚合物熔体连续地送往真空 容器，利用闪蒸法脱除单体后直接纺丝；或先使己内酰胺聚合，达到2. 5左右的相对粘度， 将熔体进行真空闪蒸以除去单体，经后聚合器进一步聚合后送往纺丝。现有的聚合管一般主要由内管和外管组成，为了去除聚合物熔体中的微量水分， 提高聚合物但提的分子量，聚合关内还设有成膜器，利用气态联苯加热，液相联苯吸热，聚 合管内广泛采用静态混合器或整流器，目的是使管内温度、流速一致，整流器呈活塞流。聚 合管的直径较大(由①250mm发展到①2000mm左右)，普遍采用列管式换热器或盘管式换 热器，采用汽相或液相联苯作热载体，用于准确控制反应温度。现有的聚合管在进料时，物 料直接流向成膜器，致使物料流向分散，成膜器不能充分去除无聊中的微量水分，也造成管 内温度不一致，影响聚合反应的质量；另一方便，聚合管越来越大，其所需要支撑的重量越 来越大，使得加强聚合管的硬度和强度成为必要，为此，多采用金属材料聚合管，而同时又 要保证聚合管的换热和保温性能，这又要求不能全部采用金属材料。
实用新型内容本实用新型所要解决的技术问题是针对上述现有技术的不足，提供一种能够有效 充分去除聚合物熔体中的微量水分并且坚实耐用的聚合管。为解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案为一种聚合管，包括内管、外 管、成膜器、聚合进料管、成膜器出料管和成膜器进料管，内管和外管之间有空腔，聚合进料 管依次穿过外管和空腔与内管连通，聚合进料管与内管连通的一端为连接端口，另一端为 聚合管进料口，成膜器出料管和成膜器进料管分别依次穿过外管、空腔和内管与成膜器连通，成膜器出料管与成膜器连通的一端为连通端口，另一端为成膜器出料口 ；所述成膜器出 料管设置在聚合进料管内，成膜器出料管与聚合进料管之间有空隙。作为本实用新型进一步改进的技术方案，所述连接端口沿成膜器外壁面延伸并将 连通端口以及部分成膜器包含在连接端口内，聚合进料管与成膜器之间间隙。连接端口沿 成膜器外壁面延伸并将连通端口以及部分成膜器包含在连接端口内，这样物料从成膜器出 料口和聚合进料口之间流入聚合管时，从连接端口并顺着成膜器流出，这样物料能够充分 的接触成膜器表面，从而更好的去除物料中的微量水分，提高单体分子量，另一方面，也能 使无量更均勻的流入聚合管，保证聚合管内温度的一致和平衡。作为本实用新型进一步改进的技术方案，所述聚合进料管靠近成膜器附近的管壁 沿径向向内突起形成环状突环。凹形管壁使得物料的流速减缓，同业也能起到挡流板的作 用，以进一步保证物料的均勻性。作为本实用新型进一步改进的技术方案，所述成膜器出料口沿聚合管出料管轴向 从聚合管出料口伸出。作为本实用新型进一步改进的技术方案，所述成膜器出料口沿聚合管出料管径向 从聚合出料管的管壁穿过。作为本实用新型进一步改进的技术方案，所述内管上设有沿内管径向朝向空腔内 伸出的凸环。凸环能够坚强聚合管的强度，以适应大容量的聚合反应，这样在保证聚合管强 度和硬度的基础上，通过改善聚合管的材料来实现聚合管保温和换热的性能。作为本实用新型进一步改进的技术方案，所述凸环为多个，沿内管轴向均勻分布 在内管上。本实用新型通过所述成膜器出料管设置在聚合进料管内，成膜器出料管与聚合进 料管之间有空隙，连接端口沿成膜器外壁面延伸并将连通端口以及部分成膜器包含在连接 端口内，聚合进料管与成膜器之间有间隙，这样物料从成膜器出料口和聚合进料口之间流 入聚合管时，从连接端口并顺着成膜器流出，这样物料能够充分的接触成膜器表面，从而更 好的去除物料中的微量水分，提高单体分子量，另一方面，也能使无量更均勻的流入聚合 管，保证聚合管内温度的一致和平衡。内管上设有沿内管径向向空腔内伸出的凸环，凸环能 够坚强聚合管的强度，以适应大容量的聚合反应，这样在保证聚合管强度和硬度的基础上， 通过改善聚合管的材料来实现聚合管保温和换热的性能。
图1为本实用新型聚合管的结构示意图。图2为图1的局部放大图。图3为图2的局部放大图。图4为实施例1的内管、外管和凸环结构关系示意图。
具体实施方式
以下结合附图对本实用新型的具体实施方式
作进一步说明。参见图1、图2、图3和图4，本实用新型聚合管主要包括内管1、外管2、成膜器3、 聚合进料管4、成膜器出料管5和成膜器进料管6，内管1内还设有列管换热器和盘管式换热器，内管1和外管2之间有空腔7，聚合进料管4依次穿过外管2和空腔7与内管1连通， 聚合进料管4与内管1连通的一端为连接端口 4-1，另一端为聚合管进料口 4-2，成膜器出 料管5和成膜器进料管6分别依次穿过外管2、空腔7和内管1与成膜器3连通，成膜器出 料管5与成膜器3连通的一端为连通端口 5-1，另一端为成膜器出料口 5-2，成膜器出料管5 设置在聚合进料管4内，成膜器出料管5与聚合进料管4之间有空隙。连接端口 4-1沿成膜 器3外壁面延伸并将连通端口 5-1以及部分成膜器3包含在连接端口 4-1内，聚合进料管 4与成膜器3之间有间隙，聚合进料管4与成膜器3之间的间隙可视实际需要而定，例如可 以是6mm，10mm, 13mm, 15mm或者20mm等，以满足物料的稳定和均勻流动为标准，本实施例采 用13mm。聚合进料管4靠近成膜器3附近的管壁沿径向向内突起形成环状突环9。环状突 环9的设置使得这一部分的聚合进料管与成膜器出料管之间的间隙变小，使聚合进料管内 的物料流速减缓。成膜器出料口 5-2设置在聚合管外管2的外壁上，成膜器出料口 5-2可 以从聚合管出料口 4-2伸出，也可以从聚合出料管4-2的管壁穿过，本是实施例采用后者。 内管1上设有沿内管1径向向空腔7内伸出的凸环8，凸环8为多个，沿内管1轴向均勻分 布在内管1上，凸环8能够加强聚合管的支撑强度。
权利要求一种聚合管，包括内管(1)、外管(2)、成膜器(3)、聚合进料管(4)、成膜器出料管(5)和成膜器进料管(6)，内管(1)和外管(2)之间有空腔(7)，聚合进料管(4)依次穿过外管(2)和空腔(7)后与内管(1)连通，聚合进料管(4)与内管(1)连通的一端为连接端口(4-1)，另一端为聚合管进料口(4-2)，成膜器出料管(5)和成膜器进料管(6)分别依次穿过外管(2)、空腔(7)和内管(1)后与成膜器(3)连通，成膜器出料管(5)与成膜器(3)连通的一端为连通端口(5-1)，另一端为成膜器出料口(5-2)，其特征在于所述成膜器出料管(5)设置在聚合进料管(4)内，成膜器出料管(5)与聚合进料管(4)之间有空隙。
2.根据权利要求1所述的聚合管，其特征在于所述连接端口(4-1)沿成膜器(3)外 壁面延伸并将连通端口(5-1)以及部分成膜器(3)包含在连接端口(4-1)内，聚合进料管 (4)与成膜器(3)之间有间隙。
3.根据权利要求1或2所述的聚合管，其特征在于所述聚合进料管(4)靠近成膜器 (3)附近的管壁沿径向向内突起形成环状突环(9)。
4.根据权利要求1或2所述的聚合管，其特征在于所述成膜器出料口(5-2)沿聚合 管出料管⑷轴向从聚合管出料口(4-2)伸出。
5.根据权利要求1或2所述的聚合管，其特征在于所述成膜器出料口(5-2)沿聚合 管出料管(4)径向从聚合出料管(4-2)的管壁穿过。
6.根据权利要求1或2所述的聚合管，其特征在于所述内管(1)上设有沿内管(1)径 向向空腔(7)内伸出的凸环(S)0
7.根据权利要求6所述的聚合管，其特征在于所述凸环(8)为多个，沿内管(1)轴向 均勻分布在内管⑴上。
专利摘要本实用新型公开了一种聚合管，包括内管、外管、成膜器、聚合进料管、成膜器出料管和成膜器进料管，内管和外管之间有空腔，聚合进料管依次穿过外管和空腔与内管连通，成膜器出料管和成膜器进料管分别依次穿过外管、空腔和内管与成膜器连通；所述成膜器出料管设置在聚合进料管内，成膜器出料管与聚合进料管之间有空隙。连接端口沿成膜器外壁面延伸并将连通端口以及部分成膜器包含在连接端口内，聚合进料管与成膜器之间有间隙。本实用新型能使物料流动均匀，充分去除物料中的微量水分，提高单体分子量，同时保证聚合管内温度的一致和平衡。还能在保证聚合管强度和硬度的基础上具有更好的保温和换热的性能。
文档编号B01J19/00GK201586521SQ201020022810
公开日2010年9月22日 申请日期2010年1月6日 优先权日2010年1月6日
发明者姜丽琴, 姜才明 申请人:江阴市东发机械设备制造有限公司