Производство поликапроамида. Характеристика производимой продукции. Технологическая схема получения поликапроамида, страница 6

Основной особенностью поликапроамида, получаемого в этом реакторе, является сравнительно низкая степень полимеризации. Это объясняется тем, что влага удаляется из расплава в трубе НП менее полно, чем в автоклаве.

Реактор имеет для обогрева кроме наружной рубашки другие устройства, расположенные внутри.

Наличие в верхних секциях аппарата калориферов позволяет равномерно прогреть полимеризующийся капролактам и предотвратить проскок в последующие секции трубы продукта с низкой степенью полимеризации и повышенным содержанием воды. Для этого температуру в верхних секциях поддерживают выше, чем в средних и нижних.

Полученный в таких аппаратах поликапроамид обладает достаточной степенью полимеризации для использования его в производстве капронового волокна большинства видов.

Используемый в данном проекте подводный гранулятор имеет ряд преимуществ перед другими, широко применяемыми в промышленности, способами гранулирования.

Основные преимущества этого способа следующие:

·  бесшумная работа;

·  одинаковые размеры гранул;

·  отсутствие отходов в виде осколков и пыли неопределенных формы и размеров;

·  короткое время литья, благодаря чему вязкость гранулята в отдельных партиях не изменяется и снижается возможность окисления полимера;

·  хорошее охлаждение циркулирующей водой ножей, работающих на высоких скоростях;

·  незначительная влажность гранулята после центрифуги (0,1—0,5%);

·  незначительное количество отходов при литье.

Поскольку полностью удалить водорастворимые низкомолекулярные соединения из поликапроамида практически невозможно, их удаляют до определенного содержания этих соединений в полимере, равного 0,5–1,5 % (при вакуумировании расплава – до 3%). Для удаления НМС гранулы полимера промывают горячей водой или обрабатывают инертным газом в псевдоожиженном слое, либо расплав поликапроамида подвергают вакуумированию или обработке острым паром /2/.

В данном проекте применяется экстрактор непрерывного действия. Интенсификация процесса экстракции НМС в таких аппаратах осуществляется за счет повышения температуры воды до 130— 140 ⁰С при давлении 0,4—0,6 МПа.

Экстракторы непрерывного действия, отличаются не только производительностью, но и схемой циркуляции воды и конструкцией отдельных узлов. Как правило, такие аппараты компонуются в общей установке с сушилками непрерывного действия.

Количество циркуляционных зон, температура воды и циркуляционный объем рассчитаны таким образом, что за время пребывания гранулята в экстракторе происходит удаление из гранул полимера низкомолекулярных соединений (НМС) до требуемых пределов.

Для получения волокон высокого качества в цех формования должен подаваться полимер, содержащий не более 0,03 - 0,05% влаги, поэтому гранулят необходимо подвергнуть сушке.

Разработанные в последнее время способы сушки гранулята поликапроамида в псевдоожиженном слое с использованием азота являются более экономичными, чем сушка под вакуумом, так как процесс интенсифицируется за счет резкого увеличения площади тепло- и массообмена, а также повышения температуры сушильного агента до 200 ⁰С. В этих условиях продолжительность сушки сокращается в 20 - 25 раз. Исследование свойств высушенного в псевдоожиженном слое гранулята поликапроамида показало, что содержание НМС в нем уменьшается, а его молекулярная масса увеличивается с возрастанием температуры азота и продолжительности процесса сушки. Степень же белизны гранулята оказывается не ниже, чем у гранулята, высушенного в вакуум-барабанной сушилке.

В данном проекте бункер-водоотделитель (отстойник) для отделения воды заменен на сгуститель и центрифугу. Это позволяет удалить большее количество поверхностной влаги и следовательно уменьшить время сушки гранулята, т.е. уменьшаются затраты электроэнергии. Кроме того, при использовании центрифуги за счет снижения остаточной влажности гранулята можно получить продукт более высокого качества.