[實用新型]用于制備聚酰胺的裝置以及聚酰胺5X的生產設備

有效

• 申請號: 201520303717.3
• 申請日: 2015-05-12
• 公開（公告）號: CN204767455U
• 公開（公告）日: 2015-11-18
• 發明（設計）人: 秦兵兵;鄭毅;劉馳;劉修才
• 申請（專利權）人: 上海凱賽生物技術研發中心有限公司;凱賽生物產業有限公司
• 主分類號: B01D1/00
• 分類號: B01D1/00;B01D1/12;B01D1/30;C08G69/28;C08G69/46
• 代理公司: 北京律智知識產權代理有限公司 11438
• 代理人: 于寶慶;王瑩

技術領域

本實用新型涉及聚酰胺領域，具體涉及一種用于制備聚酰胺的裝置、以及包括所述裝置的聚酰胺生產設備。

背景技術

現有技術中，聚酰胺的聚合方法一般可分為加熱縮聚或界面縮聚法。例如：(BaconKe,A.W.Sisko,Differentialthermalanalysisofhighpolymers.III.Polyamides,JournalofPolymerScience第50卷第153期,第87–98頁,1961年3月)記載了加熱縮聚法，然而，根據報道，加熱縮聚法相較于界面縮聚法而言，制得的聚酰胺熔點低且耐熱性劣化(J.Polym.Sci.50,87,1961；Macromolecules,30,8540,1998)。而界面縮聚法工序非常復雜，難以在工業上適用。上述工藝都是短程聚合工藝，不論哪種工藝都存在一定缺陷，且制得的聚酰胺，特別是聚酰胺5X聚合度不高，工業應用受到很大的限制。

隨著聚合工藝的不斷發展，連續聚合工藝應運而生，從一定程度上彌補了短程聚合的缺陷。目前世界上主要的連續聚合工藝具體而言主要包括以下環節：濃縮→高壓預聚→閃蒸→常壓或真空縮聚。杜邦公司作為世界范圍內知名的聚酰胺生產商，對聚酰胺66的連續聚合工藝進行了改進，其獨特的連續聚合工藝主要包括以下環節：高壓濃縮預聚→閃蒸→常壓縮聚。

在連續聚合工藝中，通過各組設備的共同作用，將熱施加至反應混合物并將水逐漸地移除，以驅動反應平衡朝向聚酰胺，直至聚合物達到所需的長度范圍，之后再擠出成粒料，紡成纖維或加工為其他的形狀。整個連續聚合工藝需要大量的熱量，以使得縮合反應發生并從反應混合物移除水。

現有技術中，對于聚酰胺原料聚酰胺鹽溶液的濃縮，最常用的方法是蒸發，即：利用沸點不同，加熱水溶液使溶液中的水分蒸發，從而濃縮溶液以達到所需的聚酰胺鹽濃度。日本實公昭49-42658號公報公開了一種使液體在重力的作用下以薄膜狀沿傳熱管的內壁面流下，使該液體蒸發濃縮的薄膜流下式蒸發濃縮裝置。但該薄膜流下式蒸發濃縮裝置中，向各傳熱管供給的處理液與其它傳熱管的處理液不混合，此外難以向各傳熱管均勻散布，因此在該裝置中存在薄膜斷開產生干涸的傳熱面或過濃縮、水垢附著以及無法獲得與設計一致的熱效率的問題。日本特公昭33-6314號公報公開了一種使液體流入到蒸發器內，并使熱水在蒸發器的傳熱管內循環，從而使液體加熱蒸發，以進行濃縮的浸管式蒸發濃縮裝置。該浸管式蒸發濃縮裝置中，具有通過傳熱管表面的泡核沸騰傳熱。因此，在該裝置中存在傳熱效率較低、水垢附著在傳熱管表面導致導熱系數降低的問題。

實用新型內容

為克服現有聚酰胺生產工藝中原料濃縮裝置存在的缺陷，本實用新型的一個目的是提供一種用于制備聚酰胺的裝置。

本實用新型的第二個目的是提供一種聚酰胺5X的生產設備。

本實用新型提供的用于制備聚酰胺的裝置為一原料濃縮裝置，包括：

預熱裝置，用于預熱待濃縮的原料；

蒸發濃縮裝置，與所述預熱裝置相連接，用于蒸發濃縮預熱后的原料；以及

冷凝裝置，與所述蒸發濃縮裝置相連接，用于冷凝所述蒸發濃縮裝置蒸發排出的氣體。

本實用新型所述的裝置中，所述預熱裝置為換熱器。

本實用新型所述的裝置中，所述蒸發濃縮裝置包括蒸發氣體出口以及回流液入口，分別與所述冷凝裝置相連接，所述蒸發濃縮裝置蒸發排出的氣體由所述蒸發氣體出口進入所述冷凝裝置中，冷凝后所得回流液由所述回流液入口回流至所述蒸發濃縮裝置中。

本實用新型所述的裝置中，所述蒸發濃縮裝置為中央循環管式蒸發器，包括一中心管以及圍繞所述中心管的若干管束，待濃縮的原料在所述中心管及所述管束中被加熱濃縮。

本實用新型所述的裝置中，所述管束的長度為1～2m，直徑為30～75mm，長徑比為20～40。

本實用新型所述的裝置中，所述中心管的截面積為所述管束的總截面積的1～10％。

本實用新型所述的裝置中，所述冷凝裝置還與所述預熱裝置相連接，其中冷凝后所得氣體作為熱源用于加熱所述預熱裝置。

本實用新型提供的聚酰胺5X的生產設備包括：依次連接的原料濃縮裝置、預聚裝置、減壓裝置、水分分離裝置和縮聚裝置，其中，所述原料濃縮裝置為以上技術方案任一項所述的裝置。

本實用新型所述的生產設備中，所述聚酰胺5X為聚酰胺56。