本发明专利技术提供一种多装置联用连续聚合生产芳纶纤维浆料的系统及方法，属于芳纶纤维生产技术领域，包括第一螺杆反应器的进料口与混合原料进料管线连通，第一螺杆反应器的出料口与微通道反应器的第一进料口连通，微通道反应器的第二进料口与中和剂进料管线连通，微通道反应器的出料口与过滤器的进料口连通，第二螺杆反应器进料端设置有第一进料口和第二进料口，过滤器的出料口与第二螺杆反应器的第一进料口连通，第二螺杆反应器的第二进料口与芳香族酰氯进料管线连通，第二螺杆反应器出料端设置有第三进料口，第三进料口与有机碱进料管线连通，解决了间歇聚合的生产效率低，反应体系的换热负荷高等问题。换热负荷高等问题。换热负荷高等问题。
【技术实现步骤摘要】
一种多装置联用连续聚合生产芳纶纤维浆料的系统及方法
[0001]本专利技术属于芳纶纤维生产
，具体属于一种多装置联用连续聚合生产芳纶纤维浆料的系统及方法。
技术介绍
[0002]间位芳纶纤维是一种性能优良的阻燃纤维，因其稳定的化学结构使其具有耐高温、阻燃、绝缘、耐辐射、耐化学腐蚀等优良的性能，这类纤维的织物不仅阻燃，而且不会熔化、滴落，应用范围十分广阔，通常被制成工业、军事、消防、汽车赛车等领域的装备，例如消防员的防护服、高温过滤器材的填料以及公共建筑中的室内用品。
[0003]随着经济的快速发展，间位芳纶纤维需求量的不断增加，对其生产效率和质量提出了越来越高的要求。目前间位芳纶纤维浆料的聚合生产主要有气相聚合、乳液聚合、界面聚合和溶液聚合，前两种方法仅限于研究，后两种方法已经实现工业化生产。
[0004]界面聚合通过搅拌在水溶液和有机溶液中进行，反应剧烈，缺点是分子量大小很难控制，聚合程度容易受到单体分子比例、搅拌转速、加料速度等多种因素影响。一旦开始投料就不能补加单体来调节分子量，制备共聚物时候，主链结构不易控制；溶液聚合容易发生副反应，但反应体系稳定，产物可直接用于纺丝，所以生产中多采用工艺技术比较成熟的间歇溶液聚合。
[0005]间歇聚合适用于小规模、多品种、多批次的生产，便于调节产量和种类，但是随着生产规模化的发展，芳纶纤维浆料聚合装置的年产能超过了6万吨，间歇聚合生产工艺的缺点日渐突出：（1）生产设备利用效率低：反应釜设备数量成倍增加，投资高，占地面积大；（2）不可避免的批次间聚合浆料的质量有差别，造成产品的质量波动；（3）在聚合过程中需要多次向反应体系中添加酰氯，直至指标达到要求，操作复杂；（4）装置温度、压力变化大，对设备要求高；（5）对产品质量调整不灵敏；（6）制备聚合浆料的生产效率较低。
[0006]为了稳定生产质量，提升产能效率，故采用多装置联用连续聚合生产芳纶纤维浆料，公开号为CN104072757A的专利技术专利公开了一种聚对苯二甲酰对苯二胺树脂的制备方法，其采用混合器、预反应和双螺杆反应器，将整个反应体系产生的热能分配到各个装置，解决了放热体系散热问题，有效控制聚合过程；公开号为CN1546552A的专利技术专利公开了半连续化制备聚对苯二甲酰对苯二胺树脂的方法，其将对苯二胺与部分对苯二甲酰氯进行预缩聚，预缩聚体在双螺杆挤出机中与剩余的对苯二甲酰氯进行反应，同时通入干燥的液氨进行中和，并在双螺杆挤出机中添加聚乙烯吡咯烷酮过得聚合物树脂；公开号为CN112961342A的专利技术专利公开了一种杂环芳纶连续聚合方法，其通过双螺杆挤出机为连续聚合反应器进行杂环芳纶的连续化聚合反应。
[0007]以上专利均是通过双螺杆反应器进行连续聚合，但是在熔融状态下往双螺杆反应器中加入液态酰氯对聚合反应的控制有不利影响，加剧了体系的换热负荷，同时酰氯添加过多过快不利于控制聚合物的分子量，对于生产而言控制难度大。
技术实现思路
[0008]为了解决现有技术中存在的问题，本专利技术提供一种多装置联用连续聚合生产芳纶纤维浆料的系统及方法，基于螺杆反应器和微通道反应器串联使用的方式，取代单一釜式反应和单一双螺杆反应器，实现芳纶纤维浆料的连续聚合自动控制，避免釜式反应器的放大效应，解决间歇聚合的生产效率低，反应体系的换热负荷高等问题，设备利用率高、产品质量恒定、能高效连续稳定的制备成品芳纶纤维浆料。
[0009]为实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：一种多装置联用连续聚合生产芳纶纤维浆料的系统，包括第一螺杆反应器、微通道反应器、过滤器和第二螺杆反应器，所述第一螺杆反应器的进料口与混合原料进料管线连通用于通入芳香族二胺溶液和芳香族酰氯的混合液，所述第一螺杆反应器的出料口与所述微通道反应器的第一进料口连通，所述微通道反应器的第二进料口与中和剂进料管线连通，所述微通道反应器的出料口与所述过滤器的进料口连通，所述第二螺杆反应器进料端设置有第一进料口和第二进料口，所述过滤器的出料口与所述第二螺杆反应器的第一进料口连通，所述第二螺杆反应器的第二进料口与芳香族酰氯进料管线连通，所述第二螺杆反应器出料端设置有第三进料口，所述第三进料口与有机碱进料管线连通。
[0010]进一步的，还包括混合釜，所述混合釜的进料口分别与芳香族二胺溶液、芳香族酰氯的进料管线连通，所述混合釜的出料口通过混合原料进料管线与所述第一螺杆反应器的进料口连通用于将混合原料通入第一螺杆反应器中进行预聚合反应；所述混合釜的搅拌转速为20r/min~50r/min，腔体温度为
‑
5℃~10℃；所述混合釜外部设置外夹套，内部设置双层双螺带搅拌器，混合釜上设置有液位计，出料口处设置有调节阀。
[0011]进一步的，还包括第一缓存搅拌罐、第二缓存搅拌罐、第三缓存搅拌罐和第四缓存搅拌罐，第一缓存搅拌罐的搅拌转速是20r/min~50r/min，第二缓存搅拌罐、第三缓存搅拌罐和第四缓存搅拌罐的搅拌转速均为15r/min~35r/min，所述第一缓存搅拌罐的进料口与所述第一螺杆反应器的出料口连通，所述第一缓存搅拌罐的出料口与所述微通道反应器的进料口连通，所述第二缓存搅拌罐的进料口与所述微通道反应器的出料口连通，所述第二缓存搅拌罐的出料口与所述过滤器的进料口连通，所述第三缓存搅拌罐的进料口与所述过滤器的出料口连通，所述第三缓存搅拌罐的出料口与所述第二螺杆反应器的第一进料口连通，所述第四缓存搅拌罐的第一进料口与所述第二螺杆反应器的出料口连通。
[0012]进一步的，所述第一缓存搅拌罐、第二缓存搅拌罐、第三缓存搅拌罐、第四缓存搅拌罐外部均设置外夹套，内部均设置双层双螺带搅拌器，四个缓存搅拌罐上均设置有液位计，出料口处均设置有调节阀，所述第一缓存搅拌罐、第四缓存搅拌罐均采用多个并联的反应釜。
[0013]进一步的，所述第四缓存搅拌罐上设置有第二进料口，所述第二进料口与芳香族酰氯的进料管线连通。
[0014]进一步的，所述过滤器包括多台并联的板框过滤器，板框过滤器采用100目~400目的滤布。
[0015]进一步的，第一螺杆反应器和第二螺杆反应器均为双螺杆挤出机。
[0016]进一步的，第一螺杆反应器、微通道反应器与第二螺杆反应器上均连接有冷却换热系统，所述第一螺杆反应器、微通道反应器、过滤器和第二螺杆反应器的连接管线上均设置有在线动力粘度计。
[0017]本专利技术还提供一种多装置联用连续聚合生产芳纶纤维浆料的方法，具体步骤如下：S1：设置芳香族二胺溶液流量为160kg/h~190kg/h，将摩尔配比为10:（8~9）的芳香族二胺溶液、芳香族酰氯混合后通入第一螺杆反应器得到预聚物浆料；第一螺杆反应器的流量为185.56kg/h~227.15kg/h，腔体温度为
‑
5℃~10℃，混合原料在第一螺杆反应器中停留50s~100s；S2：将预聚物浆料和中和剂通入微通道反应器中进行第一次中和反应，得到含有不溶物的预聚物浆料；微通道反应器的流量为185.56kg/h~227.15kg/h，中本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种多装置联用连续聚合生产芳纶纤维浆料的系统，其特征在于，包括第一螺杆反应器（2）、微通道反应器（5）、过滤器和第二螺杆反应器（10），所述第一螺杆反应器（2）的进料口与混合原料进料管线连通用于通入芳香族二胺溶液和芳香族酰氯的混合液，所述第一螺杆反应器（2）的出料口与所述微通道反应器（5）的第一进料口连通，所述微通道反应器（5）的第二进料口与中和剂进料管线连通，所述微通道反应器（5）的出料口与所述过滤器的进料口连通，所述第二螺杆反应器（10）进料端设置有第一进料口和第二进料口，所述过滤器的出料口与所述第二螺杆反应器（10）的第一进料口连通，所述第二螺杆反应器（10）的第二进料口与芳香族酰氯进料管线连通，所述第二螺杆反应器（10）出料端设置有第三进料口，所述第三进料口与有机碱进料管线连通。2.根据权利要求1所述的一种多装置联用连续聚合生产芳纶纤维浆料的系统，其特征在于，还包括混合釜（1），所述混合釜（1）的进料口分别与芳香族二胺溶液、芳香族酰氯的进料管线连通，所述混合釜（1）的出料口通过混合原料进料管线与所述第一螺杆反应器（2）的进料口连通用于将混合原料通入第一螺杆反应器（2）中进行预聚合反应；所述混合釜（1）的搅拌转速为20r/min~50r/min，腔体温度为
‑
5℃~10℃；所述混合釜（1）外部设置外夹套，内部设置双层双螺带搅拌器，混合釜（1）上设置有液位计，出料口处设置有调节阀。3.根据权利要求1所述的一种多装置联用连续聚合生产芳纶纤维浆料的系统，其特征在于，还包括第一缓存搅拌罐、第二缓存搅拌罐、第三缓存搅拌罐和第四缓存搅拌罐，第一缓存搅拌罐的搅拌转速是20r/min~50r/min，第二缓存搅拌罐、第三缓存搅拌罐和第四缓存搅拌罐的搅拌转速均为15r/min~35r/min，所述第一缓存搅拌罐的进料口与所述第一螺杆反应器（2）的出料口连通，所述第一缓存搅拌罐的出料口与所述微通道反应器（5）的进料口连通，所述第二缓存搅拌罐的进料口与所述微通道反应器（5）的出料口连通，所述第二缓存搅拌罐的出料口与所述过滤器的进料口连通，所述第三缓存搅拌罐的进料口与所述过滤器的出料口连通，所述第三缓存搅拌罐的出料口与所述第二螺杆反应器（10）的第一进料口连通，所述第四缓存搅拌罐的第一进料口与所述第二螺杆反应器（10）的出料口连通。4.根据权利要求3所述的一种多装置联用连续聚合生产芳纶纤维浆料的系统，其特征在于，所述第一缓存搅拌罐、第二缓存搅拌罐、第三缓存搅拌罐、第四缓存搅拌罐外部均设置外夹套，内部均设置双层双螺带搅拌器，四个缓存搅拌罐上均设置有液位计，出料口处均设置有调节阀，所述第一缓存搅拌罐、第四缓存搅拌罐均采用多个并联的反应釜。5.根据权利要求4所述的一种多装置联用连续聚合生产芳纶纤维浆料的系统，其特征在于，所述第四缓存搅拌罐上设置有第...
【专利技术属性】
技术研发人员：关振虹，吕继平，冷向阳，宋西全，潘士东，高东，王梅阁，
申请(专利权)人：烟台泰和新材料股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
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