專利名稱：一種對位芳綸聚合用溶劑的深度脫水裝置的制作方法
技術領域：
屬化學工程領域，是涉及溶劑深度脫水技術。確切地說是涉及一種對位芳綸聚合用溶劑的深度脫水裝置。
背景技術：
對位芳綸纖維也稱聚對苯二甲酰對苯二胺纖維，對位芳綸是當今世界三大高性能纖維中用途最廣、需求量最大的有機纖維，對位芳綸被材料界稱為“百變金剛”，其用途非常廣泛，是制造高強度輕質裝甲和特種防護材料的首選，被廣泛應用于航天、航空、軍工、機電、建筑、汽車、體育用品等領域。在對位芳綸的聚合過程中要使用一種溶劑，溶劑的含水率高低對聚合有重要的影響。國產溶劑含水率一般> 300ppm，進口溶劑含水率一般> 150ppm，均無法直接使用，需要 經過深度脫水處理，將溶劑含水率降至IOOppm以下。目前對位芳綸聚合用溶劑的深度脫水處理方法有(I)溶劑中加入氫化鈣蒸發回流一段時間，然后減壓蒸餾出溶劑，這種方法可使溶劑的含水率降至IOOppm以下，但僅適用于實驗室規模，無法在工業化生產中使用。(2)將溶劑送至精餾系統精餾，這種方法也可使溶劑的含水率降至IOOppm以下，滿足對位芳綸聚合要求，但精餾過程中需要消耗大量能量，增加了生產成本。(3)新購買的溶劑中按一定比例參兌含水率< IOOppm的溶劑，可使參兌后的溶劑含水率降至IOOppm以下，但這種操作繁瑣，會造成溶劑中含水率波動，從而影響對位芳綸連續聚合的穩定性。
發明內容本實用新型的目的在于克服現有技術的不足，提供一種對位芳綸聚合用溶劑的深度脫水裝置。本實用新型采取的技術方案如下—種對位芳綸聚合用溶劑的深度脫水裝置，包含溶劑循環處理裝置和分子篩活化裝置；溶劑循環處理裝置的連接關系是溶劑貯罐的輸出端與第一級處理塔的溶劑輸入端之間，聯接著溶劑輸送泵和溶劑流量計；第一級處理塔的溶劑輸出端聯接著第二級處理塔的溶劑輸入端；第二級處理塔的溶劑輸出端聯接著過濾器的輸入端；過濾器的輸出端聯接著溶劑貯罐的回流端；分子篩活化裝置的連接關系是一定壓力條件下的氮氣經流量計計量，換熱器和補熱器加熱升溫至一定溫度后，進入第一級處理塔的氮氣輸入端和第二級處理塔的氮氣輸入端，經過第一級處理塔的塔體和第二級處理塔的塔體后，將第一級處理塔塔體中的水分和溶劑及第二級處理塔塔體中的水分和溶劑，從第一級處理塔的氮氣輸出端和第二級處理塔的氮氣輸出端帶至冷凝器中冷凝后，流入貯罐中。本實用新型的積極效果是(I)適用于工業化大規模對位芳綸聚合用溶劑的深度脫水處理；(2)該處理裝置能耗低，對生產成本影響不大；[0011](3)處理塔中的分子篩活化處理后，可反復使用；(4)脫水處理后的溶劑質量穩定，含水率< lOOppm，能滿足聚合用溶劑的要求。
圖1為本實用新型生產裝置結構示意圖具體實施方式
現結合附圖對本實用新型的結構作進一步說明。一種對位芳綸聚合用溶劑的深度脫水裝置，包含溶劑循環處理裝置和分子篩活化裝置；溶劑循環處理裝置的連接關系是溶劑貯罐(I)的輸出端與第一級處理塔(4)的溶劑輸入端之間聯接著溶劑輸送泵(2)和溶劑流量計(3);第一級處理塔(4)的溶劑輸出端聯接著第二級處理塔(5)的溶劑輸入端；第二級處理塔(5)的溶劑輸出端聯接著過濾器(6)的輸 在流量計(7)的輸出端與補熱器(9)的輸入端之間連接著換熱器(8)，補熱器(9)的輸出端與第一級處理塔(4)的氮氣輸入端和第二級處理塔(5)的氮氣輸入端相接，第一級處理塔
(4)的氮氣輸出端和第二級處理塔(5)的氮氣輸出端與冷凝器(10)的輸入端相接，冷凝器
(10)的輸出端與貯罐(11)的輸入端相接。所述的第一級處理塔(4)填充3A或4A或5A分子篩，優先選擇3A分子篩。所述的第二級處理塔(5)填充3A或4A或5A分子篩，優先選擇4A分子篩。所述的過濾器(6)過濾精度< 5微米，優先選擇< I微米。所述的換熱器(8)采用板式換熱器或管殼式換熱器，加熱介質為水蒸汽。所述的補熱器(9)采用電熱棒加熱。所述的冷凝器(10)采用管殼式換熱器，冷卻介質為水。實施案例實施例1。溶劑貯罐(I)中的NMP溶劑處理前含水率為150ppm，通過填充3A分子篩的第一級處理塔(4)、填充4A分子篩的第二級處理塔(5)和過濾精度< I微米的過濾器(6)循環一次后，溶劑貯罐(I)中的NMP溶劑含水率為50ppm，循環二次后，NMP溶劑含水率為20ppm。實施例2。溶劑貯罐(I)中的NMP溶劑處理前含水率為500ppm，通過填充4A分子篩的第一級處理塔(4)、填充4A分子篩的第二級處理塔(5)和過濾精度< 3微米的過濾器(6)循環一次后，溶劑貯罐(I)中的NMP溶劑含水率為80ppm，循環二次后，NMP溶劑含水率為30ppm。實施例3。溶劑貯罐(I)中的NMP溶劑處理前含水率為lOOOppm，通過填充3A分子篩的第一級處理塔(4)、填充3A分子篩的第二級處理塔(5)和過濾精度<5微米的過濾器(6)循環一次后，溶劑貯罐(I)中的NMP溶劑含水率為120ppm，循環二次后，NMP溶劑含水率為50ppm。實施例4。0.2MPa壓力下的氮氣經換熱器(8)加熱后溫度升至168°C，換熱器(8)采用管殼式換熱器和0. SMPa飽和水蒸汽加熱，升溫后的氮氣經過補熱器(9)進一步加熱，溫度升至300°C，進入第一級處理塔(4)和第二級處理塔(5)，將兩個塔中的水分和溶劑以氣體的形式帶入冷凝器(10)冷凝后，流入貯罐(11)中，加熱氮氣連續處理兩塔5小時后，塔中分子篩即恢復活性，可重新用來對溶劑的深度脫水。實施例5。O. 3MPa壓力下的氮氣經換熱器(8)加熱后溫度升至160°C，換熱器(8)采用管殼式換熱器和O. SMPa飽和水蒸汽加熱，升溫后的氮氣經過補熱器(9)進一步加熱，溫度升至350 V，進入第一級處理塔(4)和第二級處理塔(5)，將兩個塔中的水分和溶劑以氣體的形式帶入冷凝器(10)冷凝后，流入貯罐(11)中，加熱氮氣連續處理兩塔3小時后，塔中分子篩 即恢復活性，可重新用來對溶劑的深度脫水。
權利要求1.一種對位芳綸聚合用溶劑的深度脫水裝置，其特征是包含溶劑循環處理裝置和分子篩活化裝置；溶劑循環處理裝置的連接關系是溶劑貯罐(I)的輸出端與第一級處理塔 (4)的溶劑輸入端之間聯接著溶劑輸送泵(2)和溶劑流量計(3);第一級處理塔(4)的溶劑輸出端聯接著第二級處理塔(5)的溶劑輸入端；第二級處理塔(5)的溶劑輸出端聯接著過濾器(6)的輸入端；過濾器(6)的輸出端聯接著溶劑貯罐(I)的回流端；分子篩活化裝置的連接關系是在流量計(7)的輸出端與補熱器(9)的輸入端之間連接著換熱器(8)，補熱器 (9)的輸出端與第一級處理塔(4)的氮氣輸入端和第二級處理塔(5)的氮氣輸入端相接，第一級處理塔(4)的氮氣輸出端和第二級處理塔(5)的氮氣輸出端與冷凝器(10)的輸入端相接，冷凝器(10)的輸出端與貯罐(11)的輸入端相接。
2.根據權利要求1所述的一種對位芳綸聚合用溶劑的深度脫水裝置，其特征是所述的第一級處理塔(4)和第二級處理塔(5)填充3A或4A或5A分子篩。
3.根據權利要求1所述的一種對位芳綸聚合用溶劑的深度脫水裝置，其特征是所述的過濾器(6)過濾精度< 5微米，優先選擇< I微米。
4.根據權利要求1所述的一種對位芳綸聚合用溶劑的深度脫水裝置，其特征是所述的換熱器(8)采用板式換熱器或管殼式換熱器，加熱介質為水蒸汽。
5.根據權利要求1所述的一種對位芳綸聚合用溶劑的深度脫水裝置，其特征是所述的補熱器(9)采用電熱棒加熱。
6.根據權利要求1所述的一種對位芳綸聚合用溶劑的深度脫水裝置，其特征是所述的冷凝器(10)采用管殼式換熱器，冷卻介質為水。
專利摘要本實用新型涉及一種對位芳綸聚合用溶劑的深度脫水裝置，屬化學工程領域。其特征在于該裝置由溶劑循環處理裝置和分子篩活化裝置組成。溶劑循環處理裝置主要包含溶劑輸送泵、流量計和填充分子篩的處理塔等裝置；分子篩活化裝置主要包含氮氣流量計、換熱器、補熱器和冷凝器等裝置。采用該裝置，能在低能耗下將聚合用溶劑的含水率降至100ppm以下，且分子篩經活化處理后可反復使用，適用于工業化大規模對位芳綸聚合用溶劑的深度脫水處理。
文檔編號B01D15/00GK202849300SQ201220508429
公開日2013年4月3日 申請日期2012年10月2日 優先權日2012年10月2日
發明者劉岳新, 羅丹, 羅建業, 胡艷君 申請人:上海會博新材料科技有限公司