[实用新型]聚合管

说明书

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匀要求，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(TiO2)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Φ250mm发展到Φ2000mm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，也能使无量更均匀的流入聚合管，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匀性。

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，沿内管轴向均匀分布在内管上。