一种聚酰胺5x的聚合装置的制造方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种聚酰胺5X的聚合装置，该聚合装置为一聚合釜，该聚合釜包括：釜体、物料进口、物料出口、排气口、传动装置、搅拌装置和温控夹套，所述搅拌装置包括：主轴、第一螺旋带、第二螺旋带、连接横杆和环状的搅拌框；所述主轴与所述传动装置传动连接；所述搅拌框通过所述横杆与所述主轴连接，所述第一螺旋带和所述第二螺旋带围绕在所述主轴的下部，所述搅拌框位于所述第一螺旋带和所述第二螺旋带的外围。本实用新型的聚合装置搅拌效果明显，传热效率增加，物料分散喷洒，混合更均匀，聚合收率和效率都大大增加，且结构简单、操作方便，使用维修成本低，适合中小企业使用。
【专利说明】
一种聚酰胺5X的聚合装置
技术领域
[0001 ]本实用新型涉及一种聚酰胺的聚合装置。
【背景技术】
[0002]聚酰胺是一种性能良好的高分子复合材料，聚酰胺5X是指以I，5_戊二胺和二元羧酸构成的聚酰胺，二元羧酸可以为:己二酸、壬二酸、癸二酸、十一碳二元酸、十二碳二元酸、十三碳二元酸、十四碳二元酸、十五碳二元酸、十六碳二元酸、十七碳二元酸、十八碳二元酸、对苯二甲酸、间苯二甲酸等。聚酰胺5X在机械强度、阻燃性能及耐摩擦磨耗等方面表现出优异的特性，可用于纺丝或制备薄膜，也可作为工程塑料，应用于机械零部件、电子、电器部件等领域，随着科技的发展，其应用领域也在不断增加。现有技术中，聚酰胺可通过二胺和二酸聚合得到，该聚合工艺一般在聚合釜中进行。常规的聚酰胺聚合釜包括物料进口、釜体、搅拌装置和温控装置等。现有技术中的聚合釜存在两点不足。一为搅拌装置:随着聚合反应的不断进行，聚合体系的粘度不断增加，常规搅拌装置会产生物料“爬杆”现象，高粘度物料粘附在搅拌装置上，搅拌效果大大降低。二为温控装置:聚合釜一般采用整体冷却夹套或螺旋夹套作为温控装置，然而整体夹套中，冷却水由夹套下口进入，经夹套环直升而上，上口溢出，水流速度低，湍流程度不够，冷却效果差;而螺旋夹套在加工较好的情况下，虽然可以实现较大流速，提高传热效果，但因受到加工制造的限制，冷却水易走“短路”使传热系数降低。
[0003]上述两点问题，制约了聚酰胺的聚合效率。并且，现有技术中，聚酰胺5X仍处于实验室初期研究，对于大规模的工业化聚合装置的报道较少，由于聚酰胺5X聚合条件的苛刻，常规的聚合釜无法满足其聚合要求。
【实用新型内容】
[0004]本实用新型，为了克服现有技术的不足，提供一种聚酰胺5X的聚合装置。
[0005]—种聚酰胺5X的聚合装置，所述聚合装置为一聚合釜，所述聚合釜包括:釜体、物料进口、物料出口、排气口、传动装置、搅拌装置和温控夹套;所述搅拌装置包括:主轴、第一螺旋带、第二螺旋带、连接横杆和环状的搅拌框;所述主轴与所述传动装置传动连接;所述搅拌框通过所述横杆与所述主轴连接，所述第一螺旋带和所述第二螺旋带围绕在所述主轴的下部，所述搅拌框位于所述第一螺旋带和所述第二螺旋带的外围。
[0006]搅拌框的优选的例子如下所示:
[0007]所述搅拌框为一两端开口的圆筒。
[0008]所述搅拌框的侧面开有一个以上的通孔，优选，所述搅拌框的侧面为网状结构。如此既可利用通孔刮擦釜壁，又能使物料通过通孔在所述搅拌框的侧面的内外两侧流动，增强了搅拌效果，利于气液的分离。
[0009]所述搅拌框的形状与所述釜体的内表面形状相同，使所述搅拌框与所述釜体之间的间隙均匀。所述搅拌框与所述釜体的内壁平行。
[0010]所述横杆优选垂直于所述主轴。所述横杆优选垂直于所述搅拌框的侧面。
[0011]所述搅拌框的侧壁与所述聚合釜的釜壁的距离优选<12mm。
[0012]所述聚合釜内优选还设置有进料板。在所述进料板上开设有一个以上的进料板通孔；所述进料板位于所述物料进口的下部。所述进料板与所述物料进口的距离优选20-150mm，更优选50-120mm。所述进料板通孔优选为30-50个，所述进料板通孔的直径优选为4-7mm。所述进料板不仅可以增加传质面积，还可代替导流板起到分流作用，保证在容器中具有基本上均匀的下料速度，避免沟流。
[0013]所述温控夹套优选半管式夹套，更优选半管螺旋型夹套。所述半管螺旋型夹套优选设有多个进口和多个出口，更优选有3-6个进口和3-6个出口。半管螺旋型夹套结构使冷却水沿半管螺旋上升，用不大的水量可以获得较大流速，更好地提高了传热系数，同时增加釜体的强度。
[0014]所述主轴通过与所述传动装置传动连接，绕其自身轴心线转动。
[0015]所述第一螺旋带在所述主轴下部以等螺距螺旋线方式向右螺旋上升;所述第二螺旋带在所述主轴下部以等螺距螺旋线方式向左螺旋上升，且形状与所述第一螺旋带相同。
[0016]所述聚合釜的釜体长径比优选1.6-2.5，公称直径优选2.6-3.Sm，容积优选42-56m3。
[0017]所述物料进口位于所述釜体的釜盖上。所述排气口位于所述釜体的釜盖上。所述物料出口位于所述釜体的釜底的中央位置。在所述物料出口处设有底封头。
[0018]本实用新型的聚酰胺5X的聚合装置搅拌效果明显，传热效率增加，物料分散喷洒，混合更均匀，聚合收率和效率都大大增加，且结构简单、操作方便，使用维修成本低，适合中小企业使用。
【附图说明】
[0019]图1为实施例1的聚酰胺5X的聚合装置的结构示意图。
[0020]图2为实施例1的搅拌框的结构示意图。
[0021 ]图3为实施例2的聚酰胺5X的聚合装置的结构示意图。
[0022]图4为实施例3的聚酰胺5X的聚合装置的结构示意图。
[0023]图5为实施例4的聚酰胺5X的聚合装置的结构示意图。
【具体实施方式】
[0024]体现本实用新型特征与优点的典型实施方式将在以下的说明中详细叙述。应理解的是本实用新型能够在不同的实施方式上具有各种的变化，其皆不脱离本实用新型的范围，且其中的说明及图示在本质上是当作说明之用，而非用以限制本实用新型。
[0025]本实用新型中，所述聚酰胺5X是指I，5_戊二胺与有机二元酸通过缩聚反应形成的聚酰胺，该有机二元酸可以是己二酸或脂肪族长碳链二元酸。
[0026]I，5_戊二胺(简称戊二胺，又名I，5_二氨基戊烷)，也称尸胺，是一种多胺，是生物体内广泛存在的具有生物活性的含氮碱，为蛋白质腐败时赖氨酸在脱羧酶的作用下发生脱羧反应生成。脂肪族长碳链二元酸可以为癸二酸、十一碳二元酸、十二碳二元酸、十三碳二元酸、十四碳二元酸、十五碳二元酸、十六碳二元酸、十七碳二元酸、十八碳二元酸和Λ9-1，18-十八烯二元酸中的任意一种或几种的组合，优选为癸二酸或十二碳二元酸。上述脂肪族长碳链二元酸可以由生物法或化学法制备而成，并且也可以含有符合ASTM D6866标准的生物基有机碳。
[0027]本实用新型的聚酰胺5X的甲酸相对粘度优选为45-100;端氨基含量优选为ΙΟ-? OOmo I/ ton，进一步优选为 20_60mol/ton。
[0028]实施例1
[0029]—种聚酰胺5X的聚合装置，该聚合装置为一聚合釜，其结构示意图如图1所示，包括:釜体3、位于釜体3的釜盖上的物料进口 11、位于釜体3的釜底中央位置的物料出口 5、位于釜体3的釜盖上的排气口 i 2、传动装置2、搅拌装置和温控夹套7;
[0030]釜体3长径比2，公称直径3m;
[0031]搅拌装置包括:主轴40、第一螺旋带45、第二螺旋带44、2个连接横杆41和环状的搅拌框42 ；
[0032]主轴40与传动装置2传动连接，绕其自身轴心线转动;搅拌框42通过横杆41与主轴40连接，横杆41垂直于主轴40和搅拌框42的侧面;第一螺旋带45和第二螺旋带44围绕在主轴40的下部，第一螺旋带45以等螺距螺旋线方式向右螺旋上升;第二螺旋带44以等螺距螺旋线方式向左螺旋上升，第一螺旋带45和第二螺旋带44形状相同；搅拌框42位于第一螺旋带45和第二螺旋带44的外围；
[0033]搅拌框42:搅拌框42为一两端开口的圆筒，侧面为网状结构，结构图如图2所示，42表示搅拌框，43表示网状结构的网眼;该网状结构既可刮擦釜壁，又能使物料通过网状结构的通孔在搅拌框42的侧面的内外两侧流动，增强搅拌效果，利于气液的分离；
[0034]搅拌框42的形状与釜体3内表面形状相同，且与釜体3内壁平行，使搅拌框42与釜体3之间的间隙均勾;搅拌框42的侧壁与釜壁的距离
[0035]温控夹套7为螺旋夹套。
[0036]实施例2
[0037]—种聚酰胺5X的聚合装置，该聚合装置为一聚合釜，其结构示意图如图3所示，包括:釜体3、位于釜体3的釜盖上的物料进口 11、位于釜体3的釜底中央位置的物料出口 5、位于釜体3的釜盖上的排气口 12、传动装置2、搅拌装置、进料板6和温控夹套7;
[0038]釜体3长径比1.8，公称直径3.6m;
[0039]搅拌装置包括:主轴40、第一螺旋带45、第二螺旋带44、2个连接横杆41和环状的搅拌框42 ；
[0040]主轴40与传动装置2传动连接，绕其自身轴心线转动;搅拌框42通过横杆41与主轴40连接，横杆41垂直于主轴40和搅拌框42的侧面;第一螺旋带45和第二螺旋带44围绕在主轴40的下部，第一螺旋带45以等螺距螺旋线方式向右螺旋上升;第二螺旋带44以等螺距螺旋线方式向左螺旋上升，第一螺旋带45和第二螺旋带44形状相同；搅拌框42位于第一螺旋带45和第二螺旋带44的外围；
[0041]搅拌框42:搅拌框42为一两端开口的圆筒，侧面为网状结构，结构图如图2所示，42表示搅拌框，43表示网状结构的网眼;该网状结构既可刮擦釜壁，又能使物料通过网状结构的通孔在搅拌框42的侧面的内外两侧流动，增强搅拌效果，利于气液的分离；
[0042]搅拌框42的形状与釜体3内表面形状相同，且与釜体3内壁平行，使搅拌框42与釜体3之间的间隙均勾;搅拌框42的侧壁与釜壁的距离
[0043]进料板6上开设有50个直径4.5mm的进料板通孔;进料板6位于物料进口11的下部，与所述物料进口 11的距离为50mm;进料板6可增加传质面积，还可代替导流板起到分流作用，保证在容器中具有基本上均匀的下料速度，避免沟流。
[0044]温控夹套7为螺旋夹套。
[0045]实施例3
[0046]—种聚酰胺5X的聚合装置，该聚合装置为一聚合釜，其结构示意图如图4所示，包括:釜体3、位于釜体3的釜盖上的物料进口 11、位于釜体3的釜底中央位置的物料出口 5、位于釜体3的釜盖上的排气口 i 2、传动装置2、搅拌装置和温控夹套7;
[0047]釜体3长径比2.5，公称直径2.6m;
[0048]搅拌装置包括:主轴40、第一螺旋带45、第二螺旋带44、2个连接横杆41和环状的搅拌框42 ；
[0049]主轴40与传动装置2传动连接，绕其自身轴心线转动;搅拌框42通过横杆41与主轴40连接，横杆41垂直于主轴40和搅拌框42的侧面;第一螺旋带45和第二螺旋带44围绕在主轴40的下部，第一螺旋带45以等螺距螺旋线方式向右螺旋上升;第二螺旋带44以等螺距螺旋线方式向左螺旋上升，第一螺旋带45和第二螺旋带44形状相同；搅拌框42位于第一螺旋带45和第二螺旋带44的外围；
[0050]搅拌框42:搅拌框42为一两端开口的圆筒，侧面开有一个以上的通孔43，利用通孔43既可刮擦釜壁，又能使物料通过通孔43在搅拌框42的侧面的内外两侧流动，增强搅拌效果，利于气液的分离；
[0051]搅拌框42的形状与釜体3内表面形状相同，且与釜体3内壁平行，使搅拌框42与釜体3之间的间隙均勾;搅拌框42的侧壁与釜壁的距离
[0052]温控夹套7为半管螺旋型夹套，其有多个进口和多个出口，使冷却水沿半管螺旋上升，用不大的水量可以获得较大流速，更好地提高了传热系数，同时增加釜体3的强度。
[0053]实施例4
[0054]一种聚酰胺5X的聚合装置，该聚合装置为一聚合釜，其结构示意图如图5所示，包括:釜体3、位于釜体3的釜盖上的物料进口 11、位于釜体3的釜底中央位置的物料出口 5、位于釜体3的釜盖上的排气口 12、传动装置2、搅拌装置、进料板6和温控夹套7;
[0055]釜体3长径比2，公称直径2.8m;
[0056]搅拌装置包括:主轴40、第一螺旋带45、第二螺旋带44、2个连接横杆41和环状的搅拌框42 ；
[0057]主轴40与传动装置2传动连接，绕其自身轴心线转动;搅拌框42通过横杆41与主轴40连接，横杆41垂直于主轴40和搅拌框42的侧面;第一螺旋带45和第二螺旋带44围绕在主轴40的下部，第一螺旋带45以等螺距螺旋线方式向右螺旋上升;第二螺旋带44以等螺距螺旋线方式向左螺旋上升，第一螺旋带45和第二螺旋带44形状相同；搅拌框42位于第一螺旋带45和第二螺旋带44的外围；
[0058]搅拌框42:搅拌框42为一两端开口的圆筒，侧面为网状结构，结构图如图2所示，42表示搅拌框，43表示网状结构的网眼;该网状结构既可刮擦釜壁，又能使物料通过网状结构的通孔在搅拌框42的侧面的内外两侧流动，增强搅拌效果，利于气液的分离；
[0059]搅拌框42的形状与釜体3内表面形状相同，且与釜体3内壁平行，使搅拌框42与釜体3之间的间隙均勾;搅拌框42的侧壁与釜壁的距离
[0000]进料板6上开设有40个直径6mm的进料板通孔;进料板6位于物料进口 11的下部，与所述物料进口 11的距离为120_;进料板6可增加传质面积，还可代替导流板起到分流作用，保证在容器中具有基本上均匀的下料速度，避免沟流。
[0061]温控夹套7为半管螺旋型夹套，其有多个进口和多个出口，使冷却水沿半管螺旋上升，用不大的水量可以获得较大流速，更好地提高了传热系数，同时增加釜体3的强度。
[0062]除非特别限定，本实用新型所用术语均为本领域技术人员通常理解的含义。
[0063]本实用新型所描述的实施方式仅出于示例性目的，并非用以限制本实用新型的保护范围，本领域技术人员可在本实用新型的范围内作出各种其他替换、改变和改进，因而，本实用新型不限于上述实施方式，而仅由权利要求限定。
【主权项】
1.一种聚酰胺5X的聚合装置，所述聚合装置为一聚合釜，所述聚合釜包括:釜体、物料进口、物料出口、排气口、传动装置、搅拌装置和温控夹套，其特征在于:所述搅拌装置包括:主轴、第一螺旋带、第二螺旋带、连接横杆和环状的搅拌框;所述主轴与所述传动装置传动连接;所述搅拌框通过所述横杆与所述主轴连接，所述第一螺旋带和所述第二螺旋带围绕在所述主轴的下部，所述搅拌框位于所述第一螺旋带和所述第二螺旋带的外围。2.如权利要求1所述的聚合装置，其特征在于:所述搅拌框为一两端开口的圆筒;所述搅拌框的侧面开有一个以上的通孔;所述搅拌框的形状与所述釜体的内表面形状相同；所述搅拌框与所述釜体的内壁平行。3.如权利要求2所述的聚合装置，其特征在于:所述搅拌框的侧面为网状结构。4.如权利要求1所述的聚合装置，其特征在于:所述横杆垂直于所述主轴;所述横杆垂直于所述搅拌框的侧面;所述搅拌框的侧壁与所述聚合釜的釜壁的距离<12mm。5.如权利要求1-4任一项所述的聚合装置，其特征在于:所述聚合釜内还设置有进料板;所述进料板位于所述物料进口的下部。6.如权利要求5所述的聚合装置，其特征在于:在所述进料板上开设有一个以上的进料板通孔;所述进料板与所述物料进口的距离为20-150mm;所述进料板通孔为30-50个，所述进料板通孔的直径为4-7_。7.如权利要求1-4任一项所述的聚合装置，其特征在于:所述温控夹套为半管式夹套。8.如权利要求7所述的聚合装置，其特征在于:所述半管螺旋型夹套设有多个进口和多个出口。9.如权利要求1、2、3、4、6或8任一项所述的聚合装置，其特征在于:所述主轴通过与所述传动装置传动连接，绕其自身轴心线转动;所述第一螺旋带在所述主轴下部以等螺距螺旋线方式向右螺旋上升;所述第二螺旋带在所述主轴下部以等螺距螺旋线方式向左螺旋上升，且形状与所述第一螺旋带相同。10.如权利要求5所述的聚合装置，其特征在于:所述主轴通过与所述传动装置传动连接，绕其自身轴心线转动;所述第一螺旋带在所述主轴下部以等螺距螺旋线方式向右螺旋上升;所述第二螺旋带在所述主轴下部以等螺距螺旋线方式向左螺旋上升，且形状与所述第一螺旋带相同。11.如权利要求7所述的聚合装置，其特征在于:所述主轴通过与所述传动装置传动连接，绕其自身轴心线转动;所述第一螺旋带在所述主轴下部以等螺距螺旋线方式向右螺旋上升;所述第二螺旋带在所述主轴下部以等螺距螺旋线方式向左螺旋上升，且形状与所述第一螺旋带相同。12.如权利要求1、2、3、4、6或8任一项所述的聚合装置，其特征在于:所述聚合釜的釜体长径比1.6-2.5，公称直径2.6-3.8m，容积42_56m3。13.如权利要求5所述的聚合装置，其特征在于:所述聚合釜的釜体长径比1.6-2.5，公称直径 2.6-3.8m，容积42-56m3。14.如权利要求7所述的聚合装置，其特征在于:所述聚合釜的釜体长径比1.6-2.5，公称直径 2.6-3.8m，容积42-56m3。
【文档编号】B01J19/18GK205684003SQ201620376836
【公开日】2016年11月16日
【申请日】2016年4月29日 公开号201620376836.6, CN 201620376836, CN 205684003 U, CN 205684003U, CN-U-205684003, CN201620376836, CN201620376836.6, CN205684003 U, CN205684003U
【发明人】侯本良, 秦兵兵
【申请人】凯赛（金乡）生物材料有限公司