Технология производства химических волокон — 3-е изд. - Ряузов A.H.
Скачать (прямая ссылка):
Для первой и второй экстракции используют воду соответственно после второй и третьей промывок предыдущей партии полимера, а для третьей — свежую воду. При экстракции оборотной водой в ней накапливается до 5% низкомолекулярных соединений, после чего ее направляют на регенерацию капролактама. Продолжительность первой, второй и третьей экстракции составляет соответственно 2, 3 и 3 ч. Продолжительность смены промывной воды — 30 мин.
По окончании третьей экстракции и слива воды крошка, содержащая 0,8—1,5% низкомолекулярных соединений (при четырехкратной экстракции 0,3—0,5%), выгружается на водоотделитель-ный лоток и пневмотранспортом или самотеком направляется на сушку. В промышленности применяют также экстракторы более простой конструкции — без мешалок и внутреннего обогревающего устройства. Интенсивное движение в них""воды и крошки осуществляется за счет рециркуляции центробежным насосом промывной воды снизу вверх. При этом вода проходит через специальный теплообменник для ее нагрева и поддерживания температуры на заданном уровне.
Сушка. Крошку сушат во вращающихся вакуумных барабанных сушилках периодического действия емкостью до 12 м3. Сушилка снабжена внешней и внутренней трубчатой системой для обогрева водяным паром. Температура сушки составляет 115— '25 °С, остаточное давление равно 665 Па. В сушилку загружается Ao 4 т продукта. Продолжительность сушки составляет 24—36 ч, влажность не должна превышать 0,03—0,05%.
Продолжительность сушки зависит от температуры, глубины Вакуума, размеров гранул, устройства сушилки, исходной и конеч-н°й влажности крошки.
Рис. 16.5. Схема линии непрерывной экстракции и сушки крошки полиамида:
7 — аппарат полиамидирования; 2—ваниа для формования жилки; 3—рубильный станок; 4— барка двухсекционная; 5 — массоиасос; 6—буикер; 7—загрузочное устройство; 8—экстрактор; 9—разгрузочное устройство; 10—смеситель; 11 и 12—насосы; 13—бак; 14—ловушка; 15—бункер-водоотделитель; 16—сушилка; IT—дозатор; IS—бункер; 19—бункер-охладитель.
Высушенная крошка из сушилки выгружается в конический, бункер, откуда, пройдя устройство для обеспыливания, самотеком поступает в специальные герметичные бочки или пневмотранспортом в среде горячего азота направляется в бункер а-хранилища, находящиеся в прядильном цехе.
В последние годы, наряду с периодическими процессами экстракции и сушки крошки, в промышленность полиамидных волокон внедряются непрерывные процессы экстракции и сушки. В качестве примера описывается поточная линия обработки крошки, состоящая из экстрактора и сушилки непрерывного действия (рис. 16.5). От рубильного станка 3 крошка поступает в наполненную лактамной водой емкость 4, откуда массонасосом 5 подается в бункер 6, где отделяется избыточная вода, и через перелив крошка возвращается в емкость 4. С помощью специальных загрузочного 7 и выгрузочного 9 устройств крошка с водой вводится и выводится из экстрактора 8, работающего под давлением 0,5— 0,6 МПа. Перемещаясь в экстракторе в водной среде сверху вниз с определенной скоростью крошка проходит через несколько температурных зон (заданная температура в каждой зоне поддерживается с помощью рециркуляционного контура, состоящего из насоса и теплообменника). Температура в верхней части аппарата поддерживается на уровне 90 °С, в средней — около 120—1250C; в нижней части аппарата температура снижается вследствие наличия в этой зоне контура охлаждения и поступления свежей деминерализованной или умягченной воды. Отработанная вода отводится из верхней части аппарата и поступает в емкость 1, откуД3
капролактамная вода направляется на регенерацию капролактама.
Из экстрактора крошка с содержанием низкомолекулярных соединений 0,5—1,5% попадает в смеситель 10, откуда поступает в водоотделитель 15 и самотеком в сушилку непрерывного действия 16. В сушилке крошка сушится при ее движении сверху вниз в среде нагретого до 150°С азота. Высушенная крошка с влажностью 0,01—0,03% выгружается из сушилки дозатором 17 и, пройдя промежуточный бункер 18 и бункер-охладитель 19, с температурой 30—350C пневмотранспортом передается в прядильный цех.
Непрерывные процессы экструзии и сушки поликапроамидной крошки имеют ряд технико-экономических преимуществ по сравнению с периодическими процессами. Наряду с улучшением качества крошки, в результате снижения содержания в ней низкомолекулярных соединений и влажности, обеспечивается возможность применения оборудования большой единичной мощности (до 40 т/сут) и автоматизации процессов, что способствует значительному повышению производительности труда.
Регенерация капролактама. Наряду с усовершенствованием технологического процесса одним из основных методов повышения экономической эффективности производства капроновых нитей и снижения расхода основного сырья является регенерация капролактама из экстракционных вод и отходов полимера, образующихся при формовании и дроблении ленты, а также из отходов нитей, получающихся при формовании и последующей их обработке.
Регенерация капролактама из экстракционных вод, содержащих 3—5% лактама, проводится методом выпаривания на трех-корпусной вакуум-выпарной установке. Каждый ¦ корпус имеет испаритель и нагревательную камеру. Для обогрева первого корпуса применяется технологический пар, для обогрева второго и третьего— вторичный пар. Выпарка происходит при остаточном давлении 1064—1330 Па. Упаренный экстракт представляет собой лактам с примесью димеров и тримеров; содержание в нем воды составляет 2—5%. Этот экстракт подвергают дистилляции в присутствии твердого едкого натра при 1400C и остаточном давлении 1330 Па. В этих условиях капролактам отгоняется, а димеры и тркмеры остаются (10—15% от массы загрузки). Из этих соединений, как и из отходов полимера и нитей, лактам может быть также регенерирован путем деполимеризации (расщепления), осуществляемой в автоклаве (в присутствии твердого едкого натра при 27O0C и остаточном давлении 1330 Па). Полученный капролактам очищают дистилляцией в присутствии концентрированной фосфорной кислоты.
