[發(fā)明專利]一種廢舊腈綸纖維水解裝置及水解工藝

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202310254279.5
• 申請日: 2023-03-16
• 公開（公告）號: CN116351363A
• 公開（公告）日: 2023-06-30
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 田猛;田震;施慶坤;劉振洋;劉大雷
• 申請（專利權(quán)）人: 河南德盛鉆井液科技廠
• 主分類號: B01J19/18
• 分類號: B01J19/18;D01F13/04;B01J19/00
• 代理公司: 北京天盾知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11421
• 代理人: 王漾

本發(fā)明公開了一種廢舊腈綸纖維水解裝置，包括進料泵、第一反應(yīng)釜，還包括第二反應(yīng)釜、原料預(yù)熱裝置，所述第一反應(yīng)釜、第二反應(yīng)釜串聯(lián)，所述第二反應(yīng)釜還與進料泵直接連通并設(shè)有進料閥，所述原料預(yù)熱裝置包括依次連通的第一水箱、第一水泵、第一換熱器、第二換熱器，所述第一換熱器設(shè)置于第二反應(yīng)釜出口處，所述第二換熱器設(shè)置于進料泵出口處。本發(fā)明還公開了使用該裝置進行廢舊腈綸纖維水解的工藝。本發(fā)明設(shè)置了2個反應(yīng)釜進行輪換，使用第一換熱器和第二換熱器回收第二反應(yīng)釜出料的部分熱量，降低了廢舊腈綸纖維水解的能耗，并通過設(shè)置第三換熱器、第四換熱器及氣體冷凝器提高了能量回收效果，可解決堿法水解工藝能耗大的問題。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及廢舊腈綸纖維處理技術(shù)領(lǐng)域，具體為一種廢舊腈綸纖維水解裝置及水解工藝。

背景技術(shù)

降濾失劑是石油開采中最常用的添加劑之一，用于降低鉆井液中的水分向地層中滲透，以穩(wěn)定井壁。目前使用的降濾失劑主要有木質(zhì)素類、纖維素類等天然降濾失劑，和酚醛樹脂類、多元共聚物類等合成降濾失劑。

人工合成的降濾失劑可以根據(jù)鉆探條件調(diào)整基團種類、分子量，使降濾失劑能夠適應(yīng)不同的鉆探環(huán)境，相對于天然濾失劑在使用性能上具有明顯優(yōu)勢，但由于天然濾失劑來源易得，價格低廉，合成降濾失劑存在成本過高、生產(chǎn)工藝復(fù)雜的問題，限制了合成降濾失劑在油田鉆探過程中的應(yīng)用。

與人工合成的降濾失劑相比，水解聚丙烯腈類降濾失劑一般采用廢舊腈綸纖維作為原料，具有原料成本低、使用效果好的優(yōu)點。廢舊腈綸纖維的水解工藝主要有三種，分別為堿法水解、酸法水解以及加壓水解，其中酸法水解和加壓水解對設(shè)備要求較高，故堿法水解為目前應(yīng)用最廣泛的廢舊腈綸纖維水解工藝。

李留忠^[1]等在研究廢腈綸水解工藝時發(fā)現(xiàn)，堿法水解的溫度越高，水解程度越大，并發(fā)現(xiàn)水解溫度在95℃-100℃時水解較為充分。但提高水解溫度意味著能耗增加，從而提高腈綸水解產(chǎn)物的生產(chǎn)成本。而且由于腈綸水解大多采取間歇操作，而非連續(xù)操作，難以對水解產(chǎn)物的熱量進行回收，導(dǎo)致了巨大的能量浪費。

現(xiàn)有技術(shù)資料：

[1]李留忠,于元章,李永華,王敏,嚴(yán)婕,張廷山.廢腈綸水解物的制備與表征[J].高分子材料科學(xué)與工程,2003(04):169-172.DOI:10.16865/j.cnki.1000-7555.2003.04.045。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于：提供一種廢舊腈綸纖維水解裝置及水解工藝，可減少堿法水解過程中的能量損耗，以解決目前的腈綸堿法水解工藝能量浪費的問題。

本發(fā)明采用的技術(shù)方案如下：

一種廢舊腈綸纖維水解裝置，包括進料泵、第一反應(yīng)釜，還包括第二反應(yīng)釜、原料預(yù)熱裝置，所述第一反應(yīng)釜、第二反應(yīng)釜串聯(lián)，所述第二反應(yīng)釜還與進料泵直接連通并設(shè)有進料閥，所述原料預(yù)熱裝置包括依次連通的第一水箱、第一水泵、第一換熱器、第二換熱器，所述第一換熱器設(shè)置于第二反應(yīng)釜出口處，所述第二換熱器設(shè)置于進料泵出口處。

優(yōu)選的，所述原料預(yù)熱裝置還包括依次連通的第二水箱、第二水泵、第三換熱器、第四換熱器，所述第二反應(yīng)釜、第一換熱器之間設(shè)有第三換熱器，所述第一反應(yīng)釜、第二換熱器之間設(shè)有第四換熱器。

優(yōu)選的，所述原料預(yù)熱裝置還包括氣體冷凝器，所述氣體冷凝器的殼程與第一反應(yīng)釜、第二反應(yīng)釜的排氣管線連通，所述氣體冷凝器中的冷凝液通過回流管線返回第一反應(yīng)釜或第二反應(yīng)釜，所述氣體冷凝器的管程與第一換熱器連通。

優(yōu)選的，所述第二反應(yīng)釜與第三換熱器、第一換熱器的管程依次連通，所述原料泵與第二換熱器、第四換熱器的管程依次連通，所述第四換熱器的管程連通第一反應(yīng)釜。

本發(fā)明還提出一種廢舊腈綸纖維水解工藝，包括如下步驟：

S1：將腈綸廢絲投入第二反應(yīng)釜，并通過進料泵將NaOH溶液注入第二反應(yīng)釜，直至進料完成；