Производство поликапроамида. Характеристика производимой продукции. Технологическая схема получения поликапроамида

Глава 2. Технологическая часть

2.1. Характеристика производимой продукции

Готовым продуктом является поликапроамид. Техническое наименование продукта: полиамид 6 (ПА6), капрон, ПКА. Выпускается в виде гранулята.

Требования к технологическим показателям готового поликапроамида определены технологическим регламентом производства гранулята поликапроамида ПА6 Р-14-29-01-2007.

Физико-химические показатели ПКА изложены в таблице 2.1

Таблица 2.1.

Физико-химические показатели ПКА

Поликапроамид – это твердое вещество белого цвета, представляющее собой полимер следующего состава:

НN₂-(СН₂)₅-СО-[NH-(CH₂)₅-CO-]_n-NH-(CH₂)₅-COOH                      

Поликапроамид относится к кристаллизующимся полимерам. Имеет плотность – 1140 кг/м³ при +20 ⁰C. Насыпная плотность гранулята – 600 - 700 кг/м³.

Поликапроамид стоек к действию минеральных масел, алифатических углеводородов, хлорированных углеводородов, альдегидов, кетонов, эфиров и спиртов, за исключением метанола, который нарушает межмолекулярные связи и вызывает изменение механических свойств.

Поликапроамид хорошо растворим в серной и соляной кислотах, в феноле, м-крезоле, при нагревании растворяется в муравьиной, уксусной, фосфорной и азотной кислотах, в этиленгликоле. Плавится при температуре +215 ⁰C.

Поликапроамид не токсичен, не имеет запаха. При длительном ультрафиолетовом облучении и атмосферных воздействиях поликапроамид теряет прочность, желтеет вследствие фотохимической деструкции и окисления кислородом воздуха.

Поликапроамид трудно загорается (t ⁰_воспл+395 ⁰C), однако, при большом притоке тепла (при температуре +440 ⁰C), он самовоспламеняется и горит голубым пламенем с обильным выделением дыма, издавая характерный запах, напоминающий запах сгоревших материалов животного происхождения.

Поверхностное удельное сопротивление поликапроамида 10-12´10¹⁴ Ом/см², в сухом состоянии поликапроамид является хорошим диэлектриком. Диэлектрическая проницаемость при частоте 1×10⁶ Гц – 3 ÷ 5. Сильно электризуется при трении.

Область применения: полиамид предназначен для производства полиамидных нитей, для изготовления технических изделий, применяемых в машиностроении, автомобилестроении и других областях народного хозяйства, для изготовления заготовок и деталей специального назначения.

2.2. Технологическая схема получения поликапроамида

2.2.1. Схема получения поликапроамида

Схема получения поликапроамида представлена на рис. 2.1.

Рис. 2.1. Технологическая схема производства поликапроамидного гранулята

Капролактам для производства поликапроамида (ПА6) поступает в цех в железнодорожной цистерне (1), из которой с помощью насоса (2) перекачивается в емкости (3) склада жидкого капролактама. Из емкости (3) капролактам насосом (4) подается в промежуточную емкость (5) отделения полимеризации.

В отделении полиамидирования капролактам из промежуточной емкости (5) с добавками (реакционная смесь) насосом (6) дозируется в аппарат полиамидирования (7), где под воздействием высокой температуры +250 ÷ 275 ⁰C превращается в полимер – поликапроамид (ПА6). Полимер в виде струек расплава поступает в воду в литьевые ванны (8), где застывает в виде стренг (жилок). Сформованные и охлаждённые жилки из литьевых ванн через тянущие вальцы (9) поступают в грануляторы или резательные машины (10). В резательных машинах стренги разрезаются на гранулы и по трубопроводу (течке) ссыпаются в бункер (11) приёма гранулята.

Из бункера (11) приёма гранулят транспортируется в экстрактор (13) в потоке воды с помощью насоса (12). В экстракторе производится промывка гранулята горячей водой с целью удаления НМС. Образовавшаяся лактамсодержащая вода последовательно перерабатывается в установках выпаривания и перегонки.

Проэкстрагированный ПКА гранулят в потоке воды с помощью насоса (14) подается в трехсекционный бункер-накопитель (15), где удаляется поверхностная влага. Глубокой сушке гранулят подвергается в сушилке (16) непрерывного действия. Высушенный ПКА гранулят с помощью дозатора (17) выгружается из СНД в промежуточный бункер (18), откуда периодически ссыпается в бункер-охладитель (19). Из бункера-охладителя (19) гранулят с помощью установки пневмотранспорта транспортируется в прядильное отделение ПВЦ, в отделение комплектации и упаковки ПКА химического цеха, в цех по производству композиционных материалов.