[发明专利]连续法己内酰胺聚合釜

说明书

技术领域

 

本发明涉及一种聚合釜，尤其涉及一种连续法己内酰胺聚合反应的聚合釜。

 

背景技术

 

目前，在聚酰胺工业生产领域使用的聚合釜，大多数都采用管式聚合釜，以导热油为热载体进行分段加热，反应过程中产生的水分不断从反应器顶部排出。随着我国聚酰胺纤维市场的不断扩大，对聚酰胺的产能以及产品的质量，尤其是聚酰胺分子量及其分布提出了更高的要求，进而对反应器的容量、传热效率、耐压等级以及搅拌混合的多适用性提出了更高的要求。

中国发明专利ZL200610016937.3公开了一种聚合釜，特别涉及一种连续法液相聚异丁烯反应的液氨直冷式聚合釜。其特征是：釜內采用新型多层鼠笼式冷却竖管氨蒸发器和在釜外设半圆管式夹套冷却竖管氨蒸发器，用液氨直冷。采用多功能三层组合式搅拌器，可满足各种催化剂的分散、混合的要求。釜的外部设有外循环冷却系统，该系统采用釜内反应液通过泵送进釜外立式氨蒸发器，然再进入釜内的循环冷却系统。该聚合釜撤热能力强，分散混合均匀，解决了聚合釜大型化时传热面积不足和冷却系统耐高压等问题，生产效率和产品质量均得到有效提高。

中国发明专利申请200580027913.1公开了一种能够减少形成蒸气而排出至末设置回收装置的聚合装置外的挥发性液体的聚合装置以及使用了该装置的聚合物制备方法。该发明聚合装置的要点在于，该聚合装置的特征在于，具有聚合釜，和能够将从聚合釜中排出的蒸气冷却至15℃以下的冷凝器。

中国发明专利ZL200910005441.X公开了一种聚合装置的要旨在于，所述聚合装置的特征在于，具有：将单体和聚合引发剂混合制备混合液的混合槽，将混合槽的混合液供给聚合釜的供给管，该管是周围围绕着流水管的同双套管，将通过供给管供给的混合液加热而进行单体聚合的聚合釜，调节供给管内混合液温度的调温设备。

中国发明专利ZL88109232公开了一种阻止聚合物氧化皮在带有双键的烯类单体进行聚合过程中粘附在聚合釜中的方法，其中所说的聚合是在聚合釜中进行的，聚合釜的内壁以及在聚合中能与单体接触的其他部位首先用含有阳离子染料的溶液涂覆，所形成的涂层再用含有至少一种选自阴离子聚合物，两性聚合组合物和含羟基的有机化合物的组份的溶液涂覆，该方法可以有效地阻止聚合物氧化皮的形成。

中国发明专利申请03130451.6公开了一种间歇式常压缩聚反应器及缩聚工艺方法。该装置由聚合釜及气体净化循环装置组成。该发明涉及聚合釜具有长径比大的特点，在聚合釜内内部设有环形气体分布器，搅拌桨为双层复合式搅拌。惰性气体从釜内带出低纸分子副产物排出，经净化后循环使用。待反应物分子量达到要求后终止反应，产物由排气螺杆挤出机脱气后挤出，铸带切粒。

现有的传统型反应器结构形式已经无法适应大规模生产的需要，以及对反应器的效率和产品质量所提出的新要求。传统型的反应器中，通常采用齿轮泵输送物料，在大容量反应釜中若仍然采用这种方式，势必导致混合不均匀，且由于在直径方向上受壁效应的影响，呈非牛顿流体状态的物料在釜内的停留时间产生差异，导致聚合的产品质量相应地存在差异。另一方面，采用分段插入式加热器，传热效率低，换热面积相对较小，同时也不利于反应体系的物料流动和混合。综上考虑，有必要对大容量的反应釜进行重新设计和改进。

 

发明内容

 

本发明的目的在于在解决现有技术中存在的问题，提供一种连续法己内酰胺聚合釜，以满足大容量聚合反应的需要，从而提高反应器的生产效率，改善产品质量。

本发明采用如下的技术方案：

一种连续法己内酰胺聚合釜，其特征在于：

A）聚合釜由两段釜体组成，第一段为加压釜体（2），第二段为常压釜体（4）。

B）第一段加压釜体（2）为锥形出口的反应器，釜顶封头设有进料口(23)和回流口(24)，在其下方釜内设有列管换热器(25)；锥形端出料口（26）用于与第二段常压釜联接；列管换热器(25)由导热油作为热源，提供预聚合所需的能量。

上述的加压釜（2），其所述的釜体的高径比为1.5～10.0之间，其容积为10m³～100m³。

上述的加压釜（2），其所述的列管换热器（25）的管径为44～57mm，管长为600～800mm，列管个数为600～900根。

C）第一段加压釜釜顶进料口(23)与原料预热器(1)的出料口（22）联接。