本发明专利技术提供了一种长碳链尼龙树脂生产过程中余热利用装置和工艺，本发明专利技术的余热利用装置，包括聚合反应器、蒸发器、蒸汽气包和热水循环系统，热水循环系统包括热水储罐和热水循环泵，聚合反应器通过去热水储罐排气管道与热水储罐的进口端连接，通过去蒸发器排气管道与蒸发器的进口端连接，蒸发器的出口端通过进气管道与蒸汽气包连接，蒸汽气包通过去蒸汽管网管道与蒸汽用户端连接，热水储罐的出口端通过热水循环泵和热水管道与热水用户端连接。本发明专利技术将聚合过程中排出的蒸汽作为热媒加热去离子水得到饱和蒸汽和热水，供应工厂的蒸汽用户和热水用户，充分利用了聚合过程的蒸汽余热，减少了工厂蒸汽的用量，降低了生产能耗。降低了生产能耗。降低了生产能耗。
【技术实现步骤摘要】
一种长碳链尼龙树脂生产过程中余热利用装置和利用工艺
[0001]本专利技术涉及一种长碳链尼龙树脂生产过程中余热利用装置和工艺，属于高分子材料的制备和生产应用领域。
技术介绍
[0002]长碳链尼龙通常是指链段中亚甲基长度在10个碳以上的尼龙，包括尼龙11、尼龙12、尼龙1010、尼龙1012等。从长碳链尼龙树脂的链结构看，大分子链中亚甲基较长，酰胺基密度低，因此长碳链尼龙除具备一般尼龙的大多通用性能，如润滑性、耐磨抗压和易加工性，还具备高韧性及柔软性、吸水率低、尺寸稳定性好等常规尼龙6和尼龙66所不具有的特性。
[0003]国内长碳链尼龙的主要产品有尼龙1010、尼龙1012，其生产工艺一般采用间歇聚合方法，将长碳链二酸和长碳链二胺投入反应釜，然后加入当量的去离子水使得长碳链二酸和长碳链二胺能够形成均相的溶液，这样在聚合过程中可以提高传质传热的效果。随着聚合过程的进行，聚合体系中的去离子水会蒸发变成水蒸气排出反应釜外，或作为尾气直接排入大气。这样高温水蒸气带走了大量的热量，造成了能量的浪费。因此需要对此部分能量进行利用。
[0004]在尼龙66连续聚合中，反应器蒸发产生的二次蒸汽成为加热第二蒸发器的热源，加热第二蒸发器后的蒸汽尾汽被送到中间换热器，用来对盐液进行保温。
[0005]第一蒸发器和第二蒸发器产生的蒸汽被送到盐预热器，用来对50％浓度的原料预热，使盐液温度由45℃升高到 93℃。通过这种方式，将聚合过程中产生的蒸汽回收利用 ，极大地降低了能源消耗，同时又非常环保。（丁建龙，“尼龙66连续聚合耗热量分析”，《合成纤维工业》，2006，第29卷(第3期)，第54
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56页）中国专利CN114147030A公开了一种用于尼龙66连续缩聚装置的直排尾汽的回收利用系统，将尼龙66连续聚合反应器排出的过热水蒸气转变为饱和蒸汽，供给尼龙66连续聚合浓缩槽使用。尼龙66连续聚合蒸汽的回收方式对于间歇式的尼龙生产工艺并不适用。尼龙间歇生产过程中水蒸气的排出量、排出温度并不恒定，随反应进程而变化。
[0006]授权公告号为CN217511845U的技术提出了一种半芳族聚酰胺生产过程中余热的回收利用装置。将半芳族聚酰胺生产过程中产生的蒸汽直接通入成盐釜中，或者经换热器对成盐釜的液体物料进行加热，实现聚合过程中的排气废热用于尼龙盐的成盐过程加热，用于促进成盐过程中成盐反应及盐溶液的加热升温。由于成盐工艺所需热量较少，聚合过程中排出蒸汽的热量仅部分被成盐升温所利用，单釜盐溶液升温所需的热量仅占单釜聚合反应排出的蒸汽的热量的30
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40%，仍有大量的蒸汽余热被浪费。
技术实现思路
[0007]本专利技术的目的是在于克服现有技术中存在的不足，提供一种长碳链尼龙树脂生产过程中余热利用装置和利用工艺。本专利技术将聚合过程中排出的蒸汽作为热媒加热去离子水
得到饱和蒸汽和热水，供应工厂的蒸汽用户和热水用户，充分利用了聚合过程的蒸汽余热，减少了工厂蒸汽的用量，降低了生产能耗。
[0008]为实现以上技术目的，本专利技术实施例采用的技术方案是：第一方面，本专利技术实施例提供了一种长碳链尼龙树脂生产过程中余热利用装置，包括聚合反应器、蒸发器、蒸汽气包和热水循环系统，所述热水循环系统包括热水储罐和热水循环泵，所述聚合反应器通过去热水储罐排气管道与所述热水储罐的进口端连接，通过去蒸发器排气管道与蒸发器的进口端连接，所述蒸发器的出口端通过进气管道与蒸汽气包连接，所述蒸汽气包通过去蒸汽管网管道与蒸汽用户端连接，所述热水储罐的出口端通过所述热水循环泵和热水管道与热水用户端连接。
[0009]进一步地，所述聚合反应器为立式反应釜，设有夹套、盘管和搅拌装置，所述聚合反应器与蒸发器之间的去蒸发器排气管道上设置有蒸汽压力调节阀。
[0010]进一步地，所述蒸发器为立式圆筒容器，内设盘管，所述蒸发器上设置有液位计和进水管道，所述进水管道上设置有调节阀。
[0011]进一步地，所述蒸汽气包为卧式圆筒容器，设置有补充蒸汽管道。
[0012]进一步地，所述热水循环系统包括一个或多个热水储罐和热水循环泵，所述热水储罐设置有盘管、热水储罐冷凝水管道和热水回水管道。
[0013]第二方面，针对聚合反应的恒压排汽阶段和降压排汽前期蒸汽压力较高，聚合反应的降压排汽后期蒸汽压力较低的特点，本专利技术实施例提供了一种长碳链尼龙树脂生产过程中余热利用工艺，包括以下步骤：步骤S1、将由长碳链二元胺、长碳链二元酸和去离子水制得的长碳链尼龙盐加入聚合反应器中，向聚合反应器的夹套和盘管中通入高温导热油，对所述聚合反应器内的长碳链尼龙盐溶液进行加热，达到设定压力后，排出蒸汽以保持聚合反应器内压力恒定；步骤S2、当聚合过程进入恒压排汽阶段，聚合反应器排出的蒸汽通入蒸发器的盘管中，加热所述蒸发器内的去离子水，产生一定压力的饱和水蒸汽；步骤S3、当聚合过程进入降压排汽阶段，所述聚合反应器排出的蒸汽继续通入蒸发器，加热所述蒸发器中的去离子水，产生一定压力的饱和水蒸汽；步骤S4、在降压排汽阶段，当聚合反应器的压力降到设定压力，将聚合反应器排出的蒸汽通入热水储罐，用于加热经热水回水管道进入所述热水储罐中的热水，温度达到80
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95℃的热水通过热水循环泵供应给热水用户；步骤S5、所述蒸发器中产生的饱和蒸汽通入蒸汽气包，所述蒸汽气包中的蒸汽通入蒸汽管网，供应蒸汽用户。
[0014]进一步地，步骤S1中所述设定压力为1.0
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2.0MPa。
[0015]进一步地，步骤S2和步骤S3中所述饱和水蒸汽的压力为0.3
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0.5MPa。
[0016]进一步地，步骤S4中所述设定压力为0.8
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0.9MPa。
[0017]进一步地，步骤S5中所述蒸汽气包的压力为0.3
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0.5MPa，所述蒸汽气包设有压力调节控制系统，当所述蒸汽气包的压力低于0.3MPa时，通过补充蒸汽管道通入其他来源的蒸汽以保持所述蒸汽气包内的压力稳定。
[0018]与现有技术相比，本专利技术实施例的技术方案具有以下有益效果：本专利技术的余热利用工艺根据长碳链尼龙间歇生产过程排汽的不同阶段，充分利用
聚合过程中排出的蒸汽作为热媒，回收其热量。在聚合的恒压排汽阶段和降压排汽前期，蒸汽压力较高，用来生成饱和蒸汽。在聚合的降压排汽后期，蒸汽压力较低，用来生成热水。本专利技术可以有效降低工厂蒸汽消耗，一定程度上实现减排，对我国实现碳达峰、碳中和的目标，有着积极意义。
附图说明
[0019]图1为本专利技术长碳链尼龙树脂生产过程中的余热利用装置的结构示意图。
[0020]附图标记说明：1
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聚合反应器；2
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蒸发器；3
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蒸汽气包；4
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热水储罐；5
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热水循环泵；6
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去蒸发器排气管道；7
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蒸发器冷凝水管道；8<本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种长碳链尼龙树脂生产过程中余热利用装置，其特征在于，包括聚合反应器（1）、蒸发器（2）、蒸汽气包（3）和热水循环系统，所述热水循环系统包括热水储罐（4）和热水循环泵（5），所述聚合反应器（1）通过去热水储罐排气管道（12）与所述热水储罐（4）的进口端连接，通过去蒸发器排气管道（6）与蒸发器（2）的进口端连接，所述蒸发器（2）的出口端通过进气管道（9）与蒸汽气包（3）连接，所述蒸汽气包（3）通过去蒸汽管网管道（11）与蒸汽用户端连接，所述热水储罐（4）的出口端通过所述热水循环泵（5）和热水管道（14）与热水用户端连接。2.根据权利要求1所述的长碳链尼龙树脂生产过程余热利用装置，其特征在于，所述聚合反应器（1）为立式反应釜，设有夹套、盘管和搅拌装置，所述聚合反应器（1）与蒸发器（2）之间的去蒸发器排气管道（6）上设置有蒸汽压力调节阀（16）。3.根据权利要求1所述的长碳链尼龙树脂生产过程余热利用装置，其特征在于，所述蒸发器（2）为立式圆筒容器，内设盘管，所述蒸发器（2）上设置有液位计（17）和进水管道（8），所述进水管道（8）上设置有调节阀（18）。4.根据权利要求1所述的长碳链尼龙树脂生产过程余热利用装置，其特征在于，所述蒸汽气包（3）为卧式圆筒容器，设置有补充蒸汽管道（10）。5.根据权利要求1所述的长碳链尼龙树脂生产过程余热利用装置，其特征在于，所述热水循环系统包括一个或多个热水储罐（4）和热水循环泵（5），所述热水储罐（4）设置有盘管、热水储罐冷凝水管道（13）和热水回水管道（15）。6.一种长碳链尼龙树脂生产过程中余热利用工艺，其特征在于，包括以下步骤：步骤S1、将由长碳链二元胺、长碳链二元酸和去离子水制得的长碳链尼龙盐加入聚合反应器（1）中，向聚合反应器（1）的夹套和盘管中通入高温导热油，对所述聚合反应器（1）内的长碳链尼龙...
【专利技术属性】
技术研发人员：陈尚标，沈俊毅，胡瑞莉，殷炼伟，
申请(专利权)人：无锡殷达尼龙有限公司，
类型：发明
国别省市：
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