CN104927046A - 一种聚酰胺的生产系统及其生产方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种聚酰胺的生产系统，所述系统按工艺流程从前至后依次包括聚合装置、酸化釜、板框压滤机、中转釜、离心分离装置、薄膜蒸发器、分子蒸馏装置、管道切换过滤装置、缩聚装置、过滤装置以及造粒系统。所述生产系统还包括废气处理装置以及废水处理系统，所述废气处理装置将生产过程中产生的废气进行分解、沉降处理，所述废水处理系统将生产过程中以及废气处理装置产生的废水进行净化处理。本发明还公开了一种使用所述聚酰胺的生产系统生产聚酰胺的方法。本发明具有加工效率高、加工安全性好、产品含杂率低且能有效处理生产中产生的废水以及废气的优点。本发明主要运用于聚酰胺的制备技术领域。
Description
技术领域
本发明涉及聚酰胺的制备领域，尤其涉及一种聚酰胺的生产系统及其生产方法。
背景技术
聚酰胺树脂，简称PA，为主链上具有酰胺键的聚合体。可由二元胺与二元酸缩聚、内酰胺开环聚合得到。由于所用二元酸和二元胺的种类不同可得到多种聚酰胺树脂。按相对分子量的大小大致将其分为高分子聚酰胺树脂和低分子聚酰胺树脂。
高分子聚酰胺树脂，即人们熟知的尼龙或锦纶，由直链脂肪族二元酸和二元胺构成，主要用于制备合成纤维和工程塑料，开发和研究工艺比较完整的一类聚酰胺树脂。
低分子聚酰胺树脂由二聚酸与二元胺或多元胺进行缩聚反应后得到，又称二聚酸聚酰胺树脂。按其性质可分为两大类：非反应性或中性聚酰胺以及反应性聚酰胺。
中性聚酰胺主要由二聚酸和乙二胺合成，用于生产油墨、热熔性胶粘剂以及涂料。
二聚酸，通常指二聚脂肪酸，是一种成分复杂的混合物，因主要成分含有两个羧酸基团而得名。是采用不饱和脂肪酸，如油酸和亚油酸通过相互聚合等得到的。二聚酸具有优良的热稳定性，并能在很宽的温度范围内保持流动性。二聚酸目前主要用作合成聚酰胺，而合成的中性聚酰胺中约有一半是用来制备热熔胶，其次用于油墨的生产。
国内制备二聚酸的方法多为白土催化法，该方法现存在两种工艺：一种是脂肪酸甲酯法，以各种脂肪酸甲酯为原料，微晶高岭土为催化剂，以甲醇排氧。该工艺的的优点是设备简单、操作方便、产品质量理想。但催化剂用量较大，甲醇的纯度要求较高。另一种是脂肪酸直接聚合工艺，采用植物油酸为原料，在充氮的情况下，反应完成后，脱色、过滤，在薄膜蒸发器中蒸馏，得成品。此工艺收率高、质量稳定，为国内目前生产二聚酸的主要工艺。
目前采用白土催化法生产二聚酸，再由二聚酸和乙二胺合成生产聚酰胺存在以下不足：
其一，反应釜的加热系统大都为电加热，由于加热温度控制性差，导致加热温度过高或过低，从而严重影响产品质量。用导热油加热如公布号为CN103100361A的专利申请所述的一种导热油加热反应釜系统，通过采用循环导热，保证反应釜的恒温。但是，这种加热方法需要循环系统始终处在工作状态，才能保证反应釜温度的恒定，自动化程度低。而且，该专利申请的技术方案中导热夹套外设有保温层虽能起到一定的隔热效果，但是，由于部分反应要求温度较高，会使得热量穿透隔热层散发出来，也会存在灼伤工作人员的危害，缺乏靠近后报警的功能。
其二，离心分离装置通常只存在重相出口和轻相出口，做油-水分离后，水相与油相的界面很薄，重相出口会带出一定的油，而轻相出口也会带出一定的水，分离不充分，造成除磷效率低；而专利公布号CN103012110的专利申请所述的一种二聚酸的生产方法采用二步法除磷，先进行水洗，再通过离心分离装置进行二次除磷。这种方法要求多种设备配合使用，存在工艺复杂、工作效率低的不足之处。
其三，在工业生产中，往往采用缓冲罐来缓冲系统的压力波动，使系统工作更平稳。目前，缓冲装置与过滤装置大都采用独立的系统，在装置的整体性、功能多样性方面还有待改善。
其四，传统的管道切换过滤装置如第201320425490.0号专利所述的一种双切换过滤装置，通过采用切换阀来达到切换过滤的效果。但是，由于该装置为整体装置，不易满足拆卸清理。同时，每一个过滤装置都是一个独立的系统，需要使用大量的管道。
其五，经缩聚反应后的聚酰胺需要通过过滤后才能进行造粒，而过滤时，流体的温度会逐渐下降，影响造粒效率。
其六，在造粒工艺中，造粒筒中切粒装置的传动轴通常是与电机的输出轴相连，通过电机的转动带动切粒刀的转动，达到切粒的目的。这种切粒方式需要在造粒机上固定一个电机位，设备安装的灵活性较差。传统工艺中，经造粒机造粒后的粒子直接下料，但此时粒子尚未冷却且仍挥发一些有机废气。另外，由于在造粒过程中，会产生一些较轻的絮状物，直接下料后，会带入下料装置中，为后续清理带来麻烦。而且，传统工艺的造粒分级出料工艺大都为人工进行筛选，筛选效率较低。
其七，生产中产生的废气以及废水在除杂、分解以及净化方面也有待改善和提高。
发明内容
本发明针对现有技术的不足，提供一种加工效率高、加工安全性好、产品含杂率低、且能有效处理生产中产生的废水以及废气的聚酰胺的生产系统及其生产方法。
本发明采用以下技术手段解决上述技术问题的：一种聚酰胺的生产系统，所述生产系统按工艺流程从前至后依次包括聚合装置、酸化釜、板框压滤机、中转釜、离心分离装置、薄膜蒸发器、分子蒸馏装置、管道切换过滤装置、缩聚装置、过滤装置以及造粒系统；所述生产系统还包括废气处理装置以及废水处理系统，所述废气处理装置将生产过程中产生的废气进行分解、沉降处理，所述废水处理系统将生产过程中以及废气处理装置产生的废水进行净化处理；
所述聚合装置包括聚合釜以及提料装置，所述聚合釜包括聚合釜体以及聚合釜盖，所述聚合釜盖上开设有第一进料口；所述提料装置包括储料罐、第一提升泵以及第一导料管；所述第一导料管的一端与所述第一进料口相连，所述第一导料管的另一端与所述储料罐的出料口相连，所述第一提升泵设置在所述第一导料管上；
所述中转釜包括中转釜壳体以及接触式自动报警系统，所述中转釜壳体上开设有第二进料口，所述接触式自动报警装置包括第一液位传感器以及报警系统；所述第一液位传感器悬挂在所述中转釜壳体的内部空腔中，所述第一液位传感器发出感应信号驱动所述报警系统发出报警信号；
所述离心分离装置包括离心机、分离槽以及排水管；所述离心机包括壳体、上盖、转鼓、轻相堰、重相堰；所述转鼓设置在所述壳体的正中心，所述轻相堰设置在所述转鼓顶部的开口区域，所述重相堰设置在所述上盖的底部；所述壳体上开设有第三进料口、第一进水口、轻相出口以及重相出口；所述第三进料口和所述第一进水口位于所述轻相出口和所述重相出口的下方；所述上盖上开设有第一排水口，所述第一排水口与所述排水管相对接，所述排水管上设置有第二提升泵；所述分离槽设置在所述重相出口的下方，所述分离槽中设置有挡板，所述挡板的底部与所述分离槽内壁的底部存在间隙；
所述管道切换过滤装置包括第一进料管、缓冲罐、第一多通管、若干个过滤罐、连接管以及回流管；所述第一多通管上设置有互通的内口以及若干侧口，所述第一进料管的出料口与所述缓冲罐的进料口相连通，所述缓冲罐的出料口与所述内口相连通，所述过滤罐的入口与所述侧口相连通，所述过滤罐的出口通过所述连接管与所述回流管相连通，所述回流管上设置有第四提升泵；
所述缩聚装置包括缩聚釜、滴加装置、第一列管冷凝器以及第一导气管；所述第一列管冷凝器通过所述第一导气管与所述缩聚釜的内部空腔相连通，所述滴加装置包括储液罐、导液管以及阀门；所述导液管的一端与所述储液罐的出料口相连通，所述导液管的另一端延伸至所述缩聚釜的内部空腔中，所述阀门设置在所述导液管上；所述第一列管冷凝器中设置有第一折流板，所述第一折流板与所述第一列管冷凝器中的冷凝管相连；所述缩聚釜包括缩聚釜体以及缩聚釜盖，所述缩聚釜体包括内罐体与外罐体，所述外罐体上开设有第一进油口以及第一出油口；所述内罐体与所述外罐体之间的空腔处储存有油液，所述釜盖上开设有第四进料口；所述缩聚装置还包括自动控温装置，所述自动控温装置包括温度传感器、循环油管、循环泵、电子阀以及储油箱；所述温度传感器设置在所述外罐体上，所述循环泵以及所述电子阀均设置在所述循环油管上；所述储油箱上开设有第二进油口以及第二出油口，所述循环油管包括进油管以及出油管；所述第一进油口与所述第二出油口通过所述进油管相连通，所述第一出油口与所述第二进油口通过所述出油管相连通；
所述过滤装置包括过滤器、第二进料管、第一出料管以及油管；所述第二进料管包括第二进料内管以及第二进料外管，所述第一出料管包括第一出料内管以及第一出料外管，内管与其相对的外管之间的空腔处存储有油液；所述第二进料外管与所述油管的一端相连通，所述第一出料外管与所述油管的另一端相连通；所述第一出料内管以及所述第二进料内管均与所述过滤器的内部空腔相通；
所述造粒系统按照工艺流程从前到后依次包括造粒机构、造粒输送机构以及造粒分级出料机构；
所述造粒机构包括布料器以及传动装置，所述布料器包括造粒筒以及切粒装置；所述切粒装置包括切粒刀以及传动轴，所述切粒刀套设在所述传动轴中，所述传动轴的主体部分收容在所述造粒筒的空腔中，所述传动轴的两端均延伸出所述造粒筒的空腔外；所述造粒筒的底部开设有若干个规则排列的料孔，所述造粒筒的顶部开设有喂料口，所述料孔、所述喂料口以及所述空腔互通；所述传动装置包括电机、第一齿轮、第二齿轮以及链条，所述链条套设在所述第一齿轮以及第二齿轮上，所述电机的输出轴与所述第一齿轮相连，所述第二齿轮与所述传动轴的端部相连；
所述造粒输送机构包括输送装置，所述输送装置将经所述造粒筒流出的粒子进行传送；所述输送装置包括主动轮、从动轮以及布料板，所述布料板套设在所述主动轮以及从动轮上；所述输送装置还包括若干块理平板，所述理平板垂直于所述布料板的输送方向固定在下层布料板上，并保证所述理平板的长度方向与所述布料板的宽度方向相平行；在所述输送装置的一侧还设置有若干个自动喷淋装置；所述输送装置的上方还设置有废气收集装置，所述废气收集装置包括抽风装置以及通风管道；所述抽风装置设置在所述造粒筒的上方，所述通风管道的一端与所述抽风装置相连，所述通风管道的另一端平行于所述输送装置的长度方向延伸至所述输送装置末端的上方；所述通风管道的底部设置有若干排通风眼；
所述造粒分级出料机构包括刮刀、过筛、下料漏斗、吹风机、分离装置、第二出料管、絮状物收集装置以及第二多通管；所述刮刀的刀口贴靠在所述输送装置末端的布料板上，所述过筛设置在所述刮刀的下方并固定在所述下料漏斗的开口端，所述下料漏斗的底部与所述第二多通管向连通；所述第二多通管的入口端设置有所述吹风机、所述多口管道的出口与所述分离装置的入口相连，所述分离装置上开设有絮状物出口，所述分离装置的底部开设有出料口；所述絮状物出口通过所述第二导料管与所述絮状物收集装置相连通；所述第二出料管与所述分离装置的出料口相连通；所述分离装置的出料口处设置有侧刀闸，所述第二导料管上设置有第五提升泵；
所述废气处理装置从前至后依次包括高温废气处理装置、喷淋净化废气装置以及除臭装置；
所述高温废气处理装置包括通气罐、第二列管冷凝器、盘管以及制冷系统；所述通气罐的下端开设有进气口；所述盘管呈螺旋状设置在所述通气罐的内部空腔中，所述盘管的底部设置有进水口，所述盘管的顶部设置有出水口，所述盘管的进水口以及所述盘管的出水口均延伸至所述通气罐的罐体外；所述盘管的进水口与所述制冷系统的排水口相通连，所述盘管的出水口与所述制冷系统的入水口相通连；所述第二列管冷凝器设置在所述通气罐的上方，所述第二列管冷凝器的底部通过第二导气管与所述通气罐的顶部相通连，所述第二列管冷凝器的顶部连接有第一排气管；
所述喷淋净化废气装置包括第一进气管、至少一个喷淋主体装置以及第二排气管；所述喷淋主体装置的下端开设有第一入气口，所述喷淋主体装置的顶部开设有第一排气口，所述喷淋主体装置的内部设置有喷淋装置，所述喷淋主体装置的下端开设有废液排出口；所述第一进气管的出口与所述第一入气口相连通，所述第一排气口与所述第二排气管相连通；
所述除臭装置包括第三进气管、除臭主体装置以及第三排气管；除臭主体装置的内部空腔悬挂有若干块生物膜；所述第三进气管的出口与所述除臭主体装置的进气口相连通，所述除臭主体装置的排气口与所述第三排气管相连通。
优选地，所述转鼓的内壁上开设置有温度控制装置，所述温度控制装置包括感温器、电子加热器以及加热管，所述感温器的温度测试范围为(50-100)℃；经所述第一进水口流入的水其温度范围为(85-95)℃，所述挡板焊接在所述分离槽内部空腔的侧壁上，将所述分离槽分为第一空腔以及第二空腔；所述间隙为(1-5)cm，所述离心分离装置还包括重相排出管，所述重相排出管上设置有第三提升泵，所述重相排出管的一端与所述重相出口相连通，所述重相排出管的另一端延伸至所述第一空腔中或延伸至所述第二空腔中；所述重相排出管与所述重相出口连接，所述分离槽设置有带驻动装置的万向轮。
优选地，所述第一多通管为三通管，所述三通管由竖管和横管组成；所述过滤罐包括第一过滤罐以及第二过滤罐；所述竖管与所述缓冲罐的出料口相连通，所述横管的一端通过第一法兰与所述第一过滤罐相连通，所述横管的另一端通过第二法兰与所述第二过滤罐相连通；所述连接管的入料口通过第三法兰与所述第一过滤罐的出料口相连或与所述第二过滤罐的出料口相连通；所述连接管的出料口通过第四法兰与所述回流管相连通；在所述竖管上还设置有总阀，在所述横管的两端均设置有分阀，所有法兰均包括固定法兰盘、连接法兰盘以及紧固件；所述固定法兰盘通过所述紧固件与所述连接法兰盘连接成整体，所述固定法兰盘与连接法兰盘之间还设置有密封垫，所述密封垫的表面涂覆有防水、防腐层。
优选地，所述缩聚装置还包括隔热保护套，所述缩聚釜套设在所述隔热保护套中；所述循环泵设置在所述进油管上，所述电子阀设置在所述出油管上；所述循环泵上还设置有功率调节器；所述隔热保护套的外侧设置有非接触式感应报警装置，所述非接触式感应报警装置包括红外传感器、处理器以及声光报警装置；所述红外传感器的输出端与所述处理器的输入端相连，所述处理器的输出端与所述声光报警装置的输入端相连。
优选地，所述过滤装置还包括第五法兰以及第六法兰，所述第二进料外管与所述油管的一端通过所述第五法兰相连通，所述第一出料外管与所述油管的另一端通过第六法兰相连通；所述油管上还设置有自动加热装置，所述加热装置包括温度控制器以及加热器，所述加热器上还设置有移动电源接口；所述温度控制器包括显示屏以及控制装置，所述控制装置上设置有USB接口；所述过滤器包括保护壳体以及设置在所述保护壳体内部的过滤组件。
优选地，所述传动装置还包括张紧齿轮，所述张紧齿轮位于所述第一齿轮与所述第二齿轮之间并设置在所述链条的内侧；所述料孔的直径为0.8mm，所述喂料口的外侧设置有密封盖，所述密封盖与所述喂料口采用螺纹连接；所述造粒机构还包括两副支撑架，所述两副支撑架相对设置，所述造粒筒的两个端部设置在相对应的支撑架上，所述切粒刀呈螺旋状套设在所述传动轴中；
所述理平板的长度不短于所述布料板的宽度，所述理平板的底部涂覆有光滑层；所述理平板长度方向的两端分别焊接有固定杆，所述固定杆的底端固定在地面上；所述自动喷淋装置包括喷头、热量感应器、收信机、电气控制器、水泵以及水箱；所述喷头固定在所述布料板的上方，所述热量感应器用以测试分布在布料板上粒子所散发的热量；所述收信机用以接受所述热量感应器发出的信号，所述气电控制器接受所述收信机发出的信息并通过电机驱动所述水泵进行抽水；
所述过筛的网孔直径为(0.6-1.1)mm，所述下料漏斗的开口端口径与所述过筛的大小相等；所述侧刀闸包括挡料板以及刀柄，所述挡料板的一端与所述分离装置的出料口铰接，所述挡料板的另一端上设置有所述刀柄；所述风机上还设置有功率调节装置，所述功率调节装置为变压器；所述造粒分级出料机构还包括两块固定板，所述两块固定板相对设置在所述输送装置的末端的两侧；每块固定块上均设置有通槽，所述刮刀的两端分别焊接有螺杆，所述螺杆与所述通槽采用滑动连接，每根螺杆上还套设有两个螺母，螺母分别紧贴在相应通槽的两侧。
优选地，所述通气罐的底部还开设有废液排出口，所述高温废气处理装置还包括废液收集装置；所述废液收集装置包括导液管以及废液收集罐，所述废液收集罐的顶部通过所述导液管与所述通气罐的废液排出口相连通；所述废液收集罐上还开设有自动排液装置，所述自动排液装置包括第二液位传感器以及电子闸，所述第二液位传感器设置在所述废液收集罐的内壁上，所述电子闸设置在所述废液收集罐的排液口处；所述第二列管冷凝器中设置有第二折流板，所述第二折流板与所述第二列管冷凝器中的冷凝管相连；所述盘管的出水端还设置有第六提料泵；
所述喷淋主体装置包括第一喷淋主体装置、第二喷淋主体装置以及连接所述第一喷淋主体装置以及第二喷淋主体装置的第二进气管，在所述第二进气管上设置有第七提升泵；
所述生物膜从外到内分别包括吸附层、厌氧层、好氧层以及滤料层。
优选地，所述废水处理系统按工艺流程从前至后依次包括沉降池、隔油池、厌氧池、中和池、气浮池、一级沉淀池、有氧池以及二级沉淀池；所述沉降池将废水进行固液分离，所述隔油池将废水进行水相-油相分离；所述隔油池配置有抽水泵，所述抽水泵将分离出的废水提升至厌氧池中；所述厌氧池对废水中的有机物进行分解，所述中和池对经厌氧池处理后的废水进行中和处理，所述气浮池的底部设置有吹风装置，所述气浮池通过所述吹风装置将所述气浮池废水中的悬浮颗粒吹到液面，而将悬浮层下面的废水提入所述一级沉淀池进行沉淀；所述有氧池对流入其中的废水进行硝化处理；所述二级沉淀池将流入其中的废水进行再次沉降；
所述中和池中设置有pH调节仪，所述废水处理系统还包括污泥压滤装置以及消毒池，所述污泥压滤装置用以将所述二级沉淀池沉淀出来的污泥进行脱水浓缩处理；所述消毒池的入水口与所述二级沉淀池的出水口相连通，所述二级沉淀池为竖流式沉淀池、辐流式沉淀池或平流式沉淀池的一种；所述沉降池、所述隔油池、所述厌氧池、所述中和池、所述气浮池、所述一级沉淀池、所述有氧池、所述二级沉淀池以及所述消毒池均为环氧玻璃钢结构水池，所述污泥压滤装置配置有渣浆泵。
本发明还公开一种使用上述任一项的聚酰胺的生产系统生产聚酰胺的方法，包括以下步骤：
1)将植物油酸、白土、碳酸锂以及水加入至聚合釜中，进行聚合反应；
2)将聚合后的产物压入酸化釜中进行酸化；
3)通过板框压滤机对酸化后的产物进行过滤，得粗制二聚酸；
4)将粗制二聚酸压入中转釜中进行暂存；
5)将粗制二聚酸喂入至离心分离装置中，并与热水混合，进行离心分离；
6)经离心分离后的产物喂入薄膜蒸发器中，进行蒸馏，除去水汽；
7)将经薄膜蒸发器处理后的产物喂入至分子蒸馏装置中，进行分离；
8)将分离后得到的精二聚酸喂入管道切换过滤装置中进入缓冲罐以及预过滤；
9)将预过滤得到的产物压入缩聚釜，同时滴加乙二胺进行缩聚反应；
10)通过过滤装置对经缩聚反应后的产物进行过滤；
11)将过滤后的产物喂入造粒系统中进行造粒，得产物。
优选地：所述步骤1)中使用的植物油酸为豆油酸或棉油酸的一种，所述植物油酸、所述白土、所述碳酸锂以及所述水的质量比为100：10：0.5：1.5；所述聚合反应的反应温度为230℃，聚合反应的反应时间为(3-4)h；
所述步骤2)中使用的酸化剂为磷酸，所述磷酸与所述聚合后的产物质量比为3：100；反应工艺为：酸化时间为1h，反应温度为(150-180)℃；
所述步骤5)中加入水的温度为(85-95)℃；
所述步骤6)的汽化温度为160℃；
所述步骤7)的分离温度为230℃，真空度为30Pa以下；
所述步骤9)中预过滤后的二聚酸与乙二胺的摩尔比为1:1，反应包括以下几个阶段：
8.1)二聚酸加热阶段，加热温度为(125-133)℃；
8.2)乙二胺的滴加阶段，滴加时间为(25-35)min；
8.3)升温缩聚阶段，温度升至(190-205)℃；
8.4)恒温阶段，温度控制为(215-225)℃；恒温反应时间为(3-4)h；
8.5)减压阶段，在5mmHg下进行减压。
本发明通过将植物油酸、白土、碳酸锂以及水加入至聚合釜中，进行聚合反应，并吸附反应物中的重金属离子，再将聚合后的产物压入酸化釜中进行酸化；通过板框压滤机对酸化后的产物进行过滤，得粗制二聚酸，将粗制二聚酸压入中转釜中进行暂存。通过将粗制二聚酸喂入至离心分离装置中，并与热水混合，进行离心分离，经离心分离后的产物依次喂入薄膜蒸发器以及分子蒸馏装置中，进行蒸馏、分离，得精二聚酸。将蒸馏后得到的精二聚酸喂入至管道切换过滤装置中进行流体的缓冲以及预过滤；将预过滤得到的产物压入缩聚釜，同时滴加乙二胺进行缩聚反应；再通过过滤装置对经缩聚反应后的产物进行过滤；将过滤后的产物喂入造粒系统中进行造粒，得产物。本发明将薄膜蒸发器以及分子蒸馏装置蒸发出的高温有机废气以及水汽通过高温废气处理装置进行冷凝，冷凝后的废液流入废液收集罐中收集、净化，冷凝后排出的气体随造粒产生的有机废气一同排入喷淋净化废气装置进行二次净化、除尘，再经过除臭装置进行分解后排出。生产中产生的废水均流入废水处理系统进行处理。
本发明的优点在于：
1)在缩聚装置中设置自动控温装置，通过温度传感器发出的信号来控制电子阀的开启或关闭，实现缩聚釜内的油液与储油箱中油液的循环，达到自动保温的效果。通过在循环泵上设置功率调节器，来调节循环的速率。通过在隔热保护套上设置红外传感器，当有工作人员靠近釜体时，红外传感器发出信号，经处理器处理后，驱动声光报警装置报警，提高工作人员的安全性。
2)通过将传统的水洗除磷以及离心分离除磷结合起来，提高了除磷的效率，简化了设备。同时，由于加入的水其温度为(85-95)℃，易于汽化排出。而且设置了温度控制装置，具有自动调节控制转鼓内部的温度的效果。
3)通过将缓冲罐与过滤罐相结合，提高装置的整体性以及功能多样性。利用法兰将过滤罐、缓冲罐以及回流管连通成整体，方便拆卸清理、节约造价成本。
4)通过在过滤装置的第二进料管以及第一出料管中通入油液且与油管里的油液连通，保证热量的传递，实现流体温度的恒定。通过在油管上设置自动加热装置，实现油管温度的在线控制。由于温度控制器上设置有USB接口，可以通过插入U盘或移动硬盘进行程序的输入。
5)通过电机转动，带动第一齿轮转动，第一齿轮转动带动第二齿轮的转动，第二齿轮转动带动传动轴转动，从而带动传动轴上的切粒刀转动，实现切割，从而提高电机安装的灵活性。在第一齿轮与第二齿轮之间设置张紧轮，防止链条长时间工作而松懈变形。在输送装置的一侧设置自动喷淋装置，通过热量感应器感应周围的热量发出信号，由收信机接受信号并发出信息给电气控制器，再通过电气控制器驱动水泵工作，将水从喷头喷至布料板上，实现喷淋降温的目的。在下层布料板上设置理平板，防止布料板长时间工作而发生折皱。通过固定板的设计，可以达到调节刮刀刀口与布料板之间的间隙的效果。通过在第二多通管的入口端设置风机，通过调节风机的功率，将不同级别的粒子分级吹入分离装置中，粒子自动落入至出料管中，而粒子中夹杂的絮状物由第六提升泵抽至絮状物收集装置中，实现自动分级、自动除杂的目的。
6)将工业生产中产生的高温废气从通气罐的进气口通入罐内，通过盘管的冷凝作用，将高温废气中一部分废气冷凝至液态，落入收集罐中。未冷凝成液态的废气通过第二列管冷凝器的作用，进行二次冷凝，进一步对废气进行冷凝净化处理，经第二列管冷凝器冷凝后的废液同样落入至收集罐中，实现两次二次冷凝功能的目的。
经高温废气处理装置净化处理后的废气与生产中产生的其他低温废气一同进入喷淋净化废气装置中，通过两次喷淋的分离净化作用，将废气中含有的一些水溶性有机废气以及悬浮颗粒带入水中，净化后的废气进入除臭装置中，并通过生物膜的分解作用，将废气中不溶于水的恶臭物质进化分解除臭，从而完成废气净化过程。通过对高温废气的冷凝处理、对有机废气以及悬浮颗粒的吸收以及恶臭物质的分解的目的，实现高效净化的效果。在列管冷凝器中设置有折流板，起到固定的作用。
7)在沉降池与厌氧池之间引入隔油池，通过隔油池的作用，使得比重较轻的油相浮与比重较重的水相至上，并通过抽水泵将分离出的废水提升至厌氧池中达到油-水分离的效果。在中和池和一级沉淀池之间设置气浮池，通过气浮池的底部设置有吹风装置，将所述气浮池废水中的悬浮颗粒吹到液面，而将悬浮层下面的废水提入一级沉淀池中，缓解清理负荷。
附图说明
图1为本发明实施例的结构框图。
图2为本发明实施例中聚合装置的结构示意图。
图3为本发明实施例中中转釜的结构示意图。
图4为本发明实施例中离心分离装置的结构示意图。
图5为本发明实施例中管道切换过滤装置的结构示意图。
图6为本发明实施例中法兰的结构示意图。
图7为本发明实施例中缩聚装置的结构示意图。
图8为本发明实施例中过滤装置的结构示意图。
图9为本发明实施例中布料器的结构示意图。
图10为本发明实施例中造粒输送机构的结构示意图。
图11为本发明实施例中自动喷淋装置的结构示意图。
图12为本发明实施例中造粒分级出料机构的局部立体图。
图13为本发明实施例中造粒分级出料机构的结构示意图。
图14为本发明实施例中废气处理装置的结构示意图。
具体实施方式
以下结合附图对本发明进行详细的描述。
如图1所示，本实施例公开一种聚酰胺的生产系统，所述生产系统按工艺流程从前至后依次包括聚合装置、酸化釜、板框压滤机、中转釜、离心分离装置、薄膜蒸发器、分子蒸馏装置、管道切换过滤装置、缩聚装置、过滤装置以及造粒系统。所述生产系统还包括废气处理装置以及废水处理系统，所述废气处理装置将生产过程中产生的废气进行分解、沉降处理，所述废水处理系统将生产过程中以及废气处理装置产生的废水进行净化处理。
所述酸化釜、所述板框压滤机、所述薄膜蒸发器以及所述分子蒸馏装置均为现有设备。
如图2所示，聚合装置包括聚合釜101以及提料装置102，所述聚合釜101包括聚合釜体1011以及聚合釜盖1012，所述聚合釜盖1012上开设有第一进料口1013。所述提料装置102包括储料罐1021、第一提升泵1022以及第一导料管1023。所述第一导料管1023的一端与所述第一进料口1013相连，所述第一导料管1023的另一端与所述储料罐1021的出料口相连，所述第一提升泵1022设置在所述第一导料管1023上。
如图3所示，所述中转釜包括中转釜壳体401以及接触式自动报警系统402，所述中转釜壳体401上开设有第二进料口403，所述接触式自动报警装置402包括第一液位传感器4021以及报警系统4022。所述第一液位传感器402悬挂在所述中转釜壳体401的内部空腔中，所述第一液位传感器4021发出感应信号驱动所述报警系统4022发出报警信号。
如图4所示，所述离心分离装置包括离心机、分离槽以及排水管503。所述离心机包括壳体5011、上盖5012、转鼓5013、轻相堰5014、重相堰5015。所述转鼓5013设置在所述壳体5011的正中心，所述轻相堰5014设置在所述转鼓5013顶部的开口区域，所述重相堰5015设置在所述上盖5012的底部。所述壳体5011上开设有第三进料口5016、第一进水口5017、轻相出口5018以及重相出口5019。所述第三进料口5016和所述第一进水口5017位于所述轻相出口5018和所述重相出口5019的下方。所述上盖5012上开设有第一排水口50110，所述第一排水口50110与所述排水管503相对接，所述排水管503上设置有第二提升泵504。所述分离槽502设置在所述重相出口5019的下方，所述分离槽502中设置有挡板5023，所述挡板5023的底部与所述分离槽502内壁的底部存在间隙。
所述转鼓5013的内壁上开设置有温度控制装置5021，所述温度控制装置包括感温器50211、电子加热器50212以及加热管50213，所述感温器50211的温度测试范围为(50-100)℃。经所述第一进水口5017流入的水其温度范围为(85-95)℃，所述挡板5023焊接在所述分离槽502内部空腔的侧壁上，将所述分离槽分为第一空腔5021以及第二空腔5022。所述间隙为(1-5)cm，所述离心分离装置5还包括重相排出管505，所述重相排出管505上设置有第三提升泵506，所述重相排出管505的的一端与所述重相出口5019相连通，所述重相排出管5023的另一端延伸至所述第一空腔5021中(可以延伸至所述第二空腔5022中)。所述重相排出管505与所述重相出口5019连接，所述分离槽设置有带驻动装置的万向轮5024。
如图5-6所示，所述管道切换过滤装置包括第一进料管701、缓冲罐702、第一多通管703、若干个过滤罐704、连接管705以及回流管706。所述回流管706上设置有第四提升泵707。所述第一多通管703为三通管，所述三通管由竖管7031和横管7032组成。所述过滤罐704包括第一过滤罐7041以及第二过滤罐7042。所述竖管7031与所述缓冲罐702的出料口相连通，所述横管7032的一端通过第一法兰708与所述第一过滤罐7041相连通，所述横管7031的另一端通过第二法兰709与所述第二过滤罐7042相连通。所述连接管705的入料口通过第三法兰7010与所述第一过滤罐7041的出料口相连(也可以与第二过滤罐7042的出料口相连通)，所述连接管705的出料口通过第四法兰7011与所述回流管706相连通。在所述竖管7031上还设置有总阀7033，在所述横管7031的两端均设置有分阀7034，所有法兰均包括固定法兰盘7015、连接法兰盘7016以及紧固件7017。所述固定法兰盘7015通过所述紧固件7017与所述连接法兰盘7016连接成整体，所述固定法兰盘7015与连接法兰盘7016之间还设置有密封垫7018，所述密封垫7018的表面涂覆有防水、防腐层(图中未画出)。
如图7所示，所述缩聚装置包括缩聚釜801、滴加装置802、第一列管冷凝器803以及第一导气管804。所述第一列管冷凝器803通过所述第一导气管804与所述缩聚釜801的内部空腔相连通，所述滴加装置802包括储液罐8021、导液管8022以及阀门8023。所述导液管8022的一端与所述储液罐8021的出料口相连通，所述导液管8022的另一端延伸至所述缩聚釜801的内部空腔中，所述阀门8023设置在所述导液管8022上。所述第一列管冷凝器803中设置有第一折流板805，所述第一折流板805与所述第一列管冷凝器803中的冷凝管相连；所述缩聚釜801包括缩聚釜体8011以及缩聚釜盖8012，所述缩聚釜体8011包括内罐体80111与外罐体80112，所述外罐体80112上开设有第一进油口以及第一出油口。所述内罐体80111与所述外罐体80112之间的空腔处储存有油液，所述釜盖8012上开设有第四进料口。所述缩聚装置8还包括自动控温装置805，所述自动控温装置805包括温度传感器8051、循环油管、循环泵8053、电子阀8054以及储油箱8055。所述温度传感器8051设置在所述外罐体80112上，所述循环泵8053以及所述电子阀8054均设置在所述循环油管上。所述储油箱8055上开设有第二进油口以及第二出油口，所述循环油管8055包括进油管80551以及出油管80552。所述第一进油口与所述第二出油口通过所述进油管80551相连通，所述第一出油口与所述第二进油口通过所述出油管80552相连通。
所述缩聚装置还包括隔热保护套806，所述缩聚釜801套设在所述隔热保护套806中。所述循环泵8053设置在所述进油管80551上，所述电子阀8054设置在所述出油管80552上。所述循环泵8053上还设置有功率调节器8058。所述隔热保护套806的外侧设置有非接触式感应报警装置807，所述非接触式感应报警装置807包括红外传感器、处理器以及声光报警装置。所述红外传感器的输出端与所述处理器的输入端相连，所述处理器的输出端与所述声光报警装置的输入端相连。
如图8所示，所述过滤装置包括过滤器901、第二进料管902、第一出料管903以及油管904。所述第二进料管902包括第二进料内管9021以及第二进料外管9022，所述第一出料管903包括第一出料内管9031以及第一出料外管9032，内管与其相对的外管之间的空腔处存储有油液。所述第二进料外管9022与所述油管904的一端相连通，所述第一出料外管9032与所述油管904的另一端相连通。所述第一出料内管9031以及所述第二进料内管9021均与所述过滤器901的内部空腔相通。
所述过滤装置还包括第五法兰905以及第六法兰906，所述第二进料外管9022与所述油管904的一端通过所述第五法兰905相连通，所述第一出料外管9032与所述油管904的另一端通过第六法兰907相连通。所述油管904上还设置有自动加热装置907，所述加热装置907包括温度控制器以及加热器，所述加热器上还设置有移动电源接口908。所述温度控制器包括显示屏以及控制装置，所述控制装置上设置有USB接口909。所述过滤器901包括保护壳体9011以及设置在所述保护壳体内部的过滤组件9012。
如图1所示，所述造粒系统按照工艺流程从前到后依次包括造粒机构、造粒输送机构以及造粒分级出料机构。
如图9-10所示，所述造粒机构包括布料器以及传动装置，所述布料器包括造粒筒100111以及切粒装置100112。所述切粒装置100112包括切粒刀1001121以及传动轴1001122，所述切粒刀1001121套设在所述传动轴1001122中，所述传动轴1001122的主体部分收容在所述造粒筒100111的空腔中，所述传动轴1001122的两端均延伸出所述造粒筒100111的空腔外。所述造粒筒100111的底部开设有若干个规则排列的料孔100113，所述造粒筒100111的顶部开设有喂料口100114，所述料孔100113、所述喂料口100114以及所述空腔互通。所述传动装置包括电机100122、第一齿轮100121、第二齿轮100123以及链条100124，所述链条100124套设在所述第一齿轮100121以及第二齿轮100123上，所述电机100122的输出轴与所述第一齿轮100121相连，所述第二齿轮100123与所述传动轴1001122的端部相连。
所述传动装置还包括张紧齿轮100125，所述张紧齿轮100125位于所述第一齿轮100122与所述第二齿轮100123之间并设置在所述链条100124的内侧。所述料孔100113的直径为0.8mm，所述喂料口100114的外侧设置有密封盖100115，所述密封盖100115与所述喂料口100114采用螺纹连接。所述造粒机构还包括两副支撑架10013，所述两副支撑架10013相对设置，所述造粒筒100111的两个端部设置在相对应的支撑架10013上，所述切粒刀1001121呈螺旋状套设在所述传动轴1001122中。
如图10-11所示，所述造粒输送机构包括输送装置，所述输送装置将经造粒筒100111流出的粒子进行传送。所述输送装置包括主动轮100211、从动轮100212以及布料板100213，所述布料板100213套设在所述主动轮100211以及从动轮100212上。所述输送装置还包括若干块理平板100214，所述理平板100214垂直于所述布料板的输送方向固定在下层布料板100213上，并保证所述理平板100214的长度方向与所述布料板100213的宽度方向相平行。在所述输送装置的一侧还设置有若干个自动喷淋装置10022。所述输送装置的上方还设置有废气收集装置，所述废气收集装置包括抽风装置100231以及通风管道100232。所述抽风装置100231设置在所述造粒筒100111的上方，所述通风管道100232的一端与所述抽风装置100231相连，所述通风管道100231的另一端平行于所述输送装置的长度方向延伸至所述输送装置末端的上方。所述通风管道100232的底部设置有若干排通风眼100233。
所述理平板100214的长度不短于所述布料板100213的宽度，所述理平板100214的底部涂覆有光滑层(图中未画出)。所述理平板100214长度方向的两端分别焊接有固定杆(图中未画出)，所述固定杆的底端固定在地面上。所述自动喷淋装置10022包括喷头100221、热量感应器、收信机、电气控制器、水泵100222以及水箱100223。所述喷头100221固定在所述布料板100213的上方，所述热量感应器用以测试分布在布料板100213上粒子所散发的热量。所述收信机用以接受所述热量感应器发出的信号，所述气电控制器接受所述收信机发出的信息并通过电机驱动所述水泵100222进行抽水。
如图12-13所示，所述造粒分级出料机构包括刮刀10031、过筛10032、下料漏斗10033、吹风机10034、分离装置10035、第二出料管10036、絮状物收集装置10037以及第二多通管10038。所述刮刀10031的刀口贴靠在所述输送装置末端的布料板100213上，所述过筛10032设置在所述刮刀10031的下方并固定在所述下料漏斗10033的开口端，所述下料漏斗10033的底部与所述第二多通管10038向连通。所述第二多通管10038的入口端设置有所述吹风机10034、所述多口管道的出口与所述分离装置10035的入口相连，所述分离装置10035上开设有絮状物出口，所述分离装置10035的底部开设有出料口。所述絮状物出口10035通过所述第二导料管10036与所述絮状物收集装置10037相连通。所述第二出料管10036与所述分离装置10035的出料口相连通。所述分离装置10035的出料口处设置有侧刀闸100310，所述第二导料管10036上设置有第五提升泵100311。
所述过筛10032的网孔直径为(0.6-1.1)mm，所述下料漏斗10033的开口端口径与所述过筛10032的大小相等。所述侧刀闸100310包括挡料板1003101以及刀柄1003102，所述挡料板1003101的一端与所述分离装置10035的出料口铰接，所述挡料板1003101的另一端上设置有所述刀柄1003102。所述风机10034上还设置有功率调节装置100341，所述功率调节装置100341为变压器。所述造粒分级出料机构还包括两块固定板10039，所述两块固定板10039相对设置在所述输送装置的末端的两侧。每块固定块10039上均设置有通槽100391，所述刮刀10031的两端分别焊接有螺杆100311，所述螺杆100311与所述通槽100391采用滑动连接，每根螺杆100311上还套设有两个螺母100312，螺母分别紧贴在相应通槽的两侧。
如图1所示，所述废气处理装置从前至后依次包括高温废气处理装置、喷淋净化废气装置以及除臭装置。
如图14所示，所述高温废气处理装置包括通气罐12011、第二列管冷凝器12012、盘管12013以及制冷系统12014。所述通气罐12011的下端开设有进气口，所述盘管12013呈螺旋状设置在所述通气罐12011的内部空腔中，所述盘管12013的底部设置有进水口，所述盘管12013的顶部设置有出水口，所述盘管12013的进水口以及所述盘管12013的出水口均延伸至所述通气罐12011的罐体外。所述盘管12013的进水口与所述制冷系统12014的排水口相通连，所述盘管12013的出水口与所述制冷系统12014的入水口相通连。所述第二列管冷凝器12012设置在所述通气罐12011的上方，所述第二列管冷凝器12012的底部通过第二导气管12015与所述通气罐12011的顶部相通连，所述第二列管冷凝器12012的顶部连接有第一排气管12016。
所述喷淋净化废气装置包括第一进气管12021、至少一个喷淋主体装置以及第二排气管12023。所述喷淋主体装置12022的下端开设有第一入气口，所述喷淋主体装置12022的顶部开设有第一排气口，所述喷淋主体装置的内部设置有喷淋装置12024，所述喷淋主体装置的下端开设有废液排出口10228。所述第一进气管12021的出口与所述第一入气口相连通，所述第一排气口与所述第二排气管12023相连通。
所述除臭装置包括第三进气管12031、除臭主体装置12032以及第三排气管12033。除臭主体装置12032的内部空腔悬挂有若干块生物膜12034。所述第三进气管12031的出口与所述除臭主体装置12032的进气口相连通，所述除臭主体装置12032的排气口与所述第三排气管12031相连通。
所述通气罐12011的底部还开设有废液排出口，所述高温废气处理装置还包括废液收集装置。所述废液收集装置包括导液管120181以及废液收集罐120182，所述废液收集罐120182的顶部通过所述导液管120181与所述通气罐12011的废液排出口相连通。所述废液收集罐120182上还开设有自动排液装置，所述自动排液装置包括第二液位传感器120191以及电子闸120192，所述第二液位传感器120191设置在所述废液收集罐120182的内壁上，所述电子闸120192设置在所述废液收集罐12018的排液口处。所述第二列管冷凝器12012中设置有第二折流板120121，所述第二折流板120121与所述第二列管冷凝器12012中的冷凝管相连。所述盘管12013的出水端还设置有第六提料泵10120131。
所述喷淋主体装置12022包括第一喷淋主体装置120221、第二喷淋主体装置120222以及连接所述第一喷淋主体装置120221以及第二喷淋主体装置120222的第二进气管120223，在所述第二进气管120222上设置有第七提升泵12025。
所述生物膜12034从外到内分别包括吸附层120341、厌氧层120342、好氧层120343以及滤料层120344。
如图1所示，所述废水处理系统按工艺流程从前至后依次包括沉降池、隔油池、厌氧池、中和池、气浮池、一级沉淀池、有氧池以及二级沉淀池。所述沉降池将废水进行固液分离，所述隔油池将废水进行水相-油相分离。所述隔油池配置有抽水泵，所述抽水泵将分离出的废水提升至厌氧池中。所述厌氧池对废水中的有机物进行分解，所述中和池对经厌氧池处理后的废水进行中和处理，所述气浮池的底部设置有吹风装置，所述气浮池通过所述吹风装置将所述气浮池废水中的悬浮颗粒吹到液面，而将悬浮层下面的废水提入所述一级沉淀池进行沉淀。所述有氧池对流入其中的废水进行硝化处理；所述二级沉淀池将流入其中的废水进行再次沉降。
所述中和池中设置有pH调节仪，所述厌氧池与所述好氧池中均堆积有活性污泥。所述废水处理系统还包括污泥浓缩压滤装置以及消毒池，所述污泥压滤装置用以将所述二级沉淀池沉淀出来的污泥进行脱水浓缩处理。所述消毒池的入水口与所述二级沉淀池的出水口相连通，所述二级沉淀池为竖流式沉淀池、辐流式沉淀池或平流式沉淀池的一种。所述沉降池、所述隔油池、所述厌氧池、所述中和池、所述气浮池、所述一级沉淀池、所述有氧池、所述二级沉淀池以及所述消毒池均为环氧玻璃钢结构水池，所述污泥压滤装置配置有渣浆泵。
本实施例的生产方法包括以下步骤：
1)将植物油酸、白土、碳酸锂以及水加入至聚合釜中，进行聚合反应；
2)将聚合后的产物压入酸化釜中进行酸化；
3)通过板框压滤机对酸化后的产物进行过滤，得粗制二聚酸；
4)将粗制二聚酸压入中转釜中进行暂存；
5)将粗制二聚酸喂入至离心分离装置中，并与热水混合，进行离心分离；
6)经离心分离后的产物喂入薄膜蒸发器中，进行蒸馏，除去水汽；
7)将经薄膜蒸发器处理后的产物喂入至分子蒸馏装置中，进行分离；
8)将分离后得到的精二聚酸喂入管道切换过滤装置中进入缓冲罐以及预过滤；
9)将预过滤得到的产物压入缩聚釜，同时滴加乙二胺进行缩聚反应；
10)通过过滤装置对经缩聚反应后的产物进行过滤；
11)将过滤后的产物喂入造粒系统中进行造粒，得产物。
所述步骤1)中使用的植物油酸为豆油酸或棉油酸的一种，所述植物油酸、所述白土、所述碳酸锂以及所述水的质量比为100：10：0.5：1.5；所述聚合反应的反应温度为230℃，聚合反应的反应时间为(3-4)h；
所述步骤2)中使用的酸化剂为磷酸，所述磷酸与所述聚合后的产物质量比为3：100；反应工艺为：酸化时间为1h，反应温度为(150-180)℃；
所述步骤5)中加入水的温度为(85-95)℃；
所述步骤6)的汽化温度为160℃；
所述步骤7)的分离温度为230℃，真空度为30Pa以下；
所述步骤9)中预过滤后的二聚酸与乙二胺的摩尔比为1:1，反应包括以下几个阶段：
8.1)二聚酸加热阶段，加热温度为(125-133)℃；
8.2)乙二胺的滴加阶段，滴加时间为(25-35)min；
8.3)升温缩聚阶段，温度升至(190-205)℃；
8.4)恒温阶段，温度控制为(215-225)℃；恒温反应时间为(3-4)h；
8.5)减压阶段，在5mmHg下进行减压。
本实施例通过将植物油酸、白土、碳酸锂以及水加入至聚合釜101中，进行聚合反应，并吸附反应物中的重金属离子，再将聚合后的产物压入酸化釜中进行酸化；通过板框压滤机对酸化后的产物进行过滤，得粗制二聚酸，将粗制二聚酸压入中转釜中进行暂存。通过将粗制二聚酸喂入至离心分离装置中，并与热水混合，进行离心分离，经离心分离后的产物依次喂入薄膜蒸发器以及分子蒸馏装置中，进行蒸馏、分离，得精二聚酸。将蒸馏后得到的精二聚酸喂入至管道切换过滤装置中进人缓冲罐702及预过滤罐704；将预过滤得到的产物压入缩聚釜801，同时滴加乙二胺进行缩聚反应；再通过过滤装置对经缩聚反应后的产物进行过滤；将过滤后的产物喂入造粒系统中进行造粒，得产物。本实施例将薄膜蒸发器以及分子蒸馏装置蒸发出的高温有机废气以及水汽通过高温废气处理装置进行冷凝，冷凝后的废液流入废液收集罐120182中收集、净化，冷凝后排出的气体随造粒产生的有机废气一同排入喷淋净化废气装置进行二次净化、除尘，再经过除臭装置进行分解后排出。生产中产生的废水均流入废水处理系统进行处理。具体工艺如下：生产中产生的废水首先经沉降池将废水进行固液分离，再经所述隔油池将废水进行水相-油相分离。所述隔油池配置有抽水泵，所述抽水泵将分离出的废水提升至厌氧池中。所述厌氧池对废水中的有机物进行分解，所述中和池对经厌氧池处理后的废水进行中和处理，所述气浮池的底部设置有吹风装置，所述气浮池通过所述吹风装置将所述气浮池废水中的悬浮颗粒吹到液面，而将悬浮层下面的废水提入所述一级沉淀池进行沉淀。经一级沉淀池沉淀后的废水流入所述有氧池，进行硝化处理；经有氧池处理后的废水流入二级沉淀池中，进行再次沉降。污泥压滤装置用以将所述二级沉淀池沉淀出来的污泥进行脱水浓缩处理。经二级沉淀池处理后的废水流入所述消毒池中，进行消毒后，排出。
以上所述仅为本发明创造的较佳实施例而已，并不用以限制本发明创造，凡在本发明创造的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明创造的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种聚酰胺的生产系统，包括酸化釜、板框压滤机、薄膜蒸发器、分子蒸馏装置、废气处理装置以及废水处理系统，所述废气处理装置将生产过程中产生的废气进行分解、沉降处理，所述废水处理系统将生产过程中以及废气处理装置产生的废水进行净化处理；其特征在于，所述生产系统还包括聚合装置、中转釜、离心分离装置、管道切换过滤装置、缩聚装置、过滤装置以及造粒系统；所述聚合装置、所述酸化釜、所述板框压滤机、所述中转釜、所述离心分离装置、所述薄膜蒸发器、所述分子蒸馏装置、所述管道切换过滤装置、所述缩聚装置、所述过滤装置以及所述造粒系统按工艺流程从前至后依次设置；
所述聚合装置包括聚合釜以及提料装置，所述聚合釜包括聚合釜体以及聚合釜盖，所述聚合釜盖上开设有第一进料口；所述提料装置包括储料罐、第一提升泵以及第一导料管；所述第一导料管的一端与所述第一进料口相连，所述第一导料管的另一端与所述储料罐的出料口相连，所述第一提升泵设置在所述第一导料管上；
所述中转釜包括中转釜壳体以及接触式自动报警系统，所述中转釜壳体上开设有第二进料口，所述接触式自动报警装置包括第一液位传感器以及报警系统；所述第一液位传感器悬挂在所述中转釜壳体的内部空腔中，所述第一液位传感器发出感应信号驱动所述报警系统发出报警信号；
所述离心分离装置包括离心机、分离槽以及排水管；所述离心机包括壳体、上盖、转鼓、轻相堰、重相堰；所述转鼓设置在所述壳体的正中心，所述轻相堰设置在所述转鼓顶部的开口区域，所述重相堰设置在所述上盖的底部；所述壳体上开设有第三进料口、第一进水口、轻相出口以及重相出口；所述第三进料口和所述第一进水口位于所述轻相出口和所述重相出口的下方；所述上盖上开设有第一排水口，所述第一排水口与所述排水管相对接，所述排水管上设置有第二提升泵；所述分离槽设置在所述重相出口的下方，所述分离槽中设置有挡板，所述挡板的底部与所述分离槽内壁的底部存在间隙；
所述管道切换过滤装置包括第一进料管、缓冲罐、第一多通管、若干个过滤罐、连接管以及回流管；所述第一多通管上设置有互通的内口以及若干侧口，所述第一进料管的出料口与所述缓冲罐的进料口相连通，所述缓冲罐的出料口与所述内口相连通，所述过滤罐的入口与所述侧口相连通，所述过滤罐的出口通过所述连接管与所述回流管相连通，所述回流管上设置有第四提升泵；
所述缩聚装置包括缩聚釜、滴加装置、第一列管冷凝器以及第一导气管；所述第一列管冷凝器通过所述第一导气管与所述缩聚釜的内部空腔相连通，所述滴加装置包括储液罐、导液管以及阀门；所述导液管的一端与所述储液罐的出料口相连通，所述导液管的另一端延伸至所述缩聚釜的内部空腔中，所述阀门设置在所述导液管上；所述第一列管冷凝器中设置有第一折流板，所述第一折流板与所述第一列管冷凝器中的冷凝管相连；所述缩聚釜包括缩聚釜体以及缩聚釜盖，所述缩聚釜体包括内罐体与外罐体，所述外罐体上开设有第一进油口以及第一出油口；所述内罐体与所述外罐体之间的空腔处储存有油液，所述釜盖上开设有第四进料口；所述缩聚装置还包括自动控温装置，所述自动控温装置包括温度传感器、循环油管、循环泵、电子阀以及储油箱；所述温度传感器设置在所述外罐体上，所述循环泵以及所述电子阀均设置在所述循环油管上；所述储油箱上开设有第二进油口以及第二出油口，所述循环油管包括进油管以及出油管；所述第一进油口与所述第二出油口通过所述进油管相连通，所述第一出油口与所述第二进油口通过所述出油管相连通；
所述过滤装置包括过滤器、第二进料管、第一出料管以及油管；所述第二进料管包括第二进料内管以及第二进料外管，所述第一出料管包括第一出料内管以及第一出料外管，内管与其相对的外管之间的空腔处存储有油液；所述第二进料外管与所述油管的一端相连通，所述第一出料外管与所述油管的另一端相连通；所述第一出料内管以及所述第二进料内管均与所述过滤器的内部空腔相通；
所述造粒系统按照工艺流程从前到后依次包括造粒机构、造粒输送机构以及造粒分级出料机构；
所述造粒机构包括布料器以及传动装置，所述布料器包括造粒筒以及切粒装置；所述切粒装置包括切粒刀以及传动轴，所述切粒刀套设在所述传动轴中，所述传动轴的主体部分收容在所述造粒筒的空腔中，所述传动轴的两端均延伸出所述造粒筒的空腔外；所述造粒筒的底部开设有若干个规则排列的料孔，所述造粒筒的顶部开设有喂料口，所述料孔、所述喂料口以及所述空腔互通；所述传动装置包括电机、第一齿轮、第二齿轮以及链条，所述链条套设在所述第一齿轮以及第二齿轮上，所述电机的输出轴与所述第一齿轮相连，所述第二齿轮与所述传动轴的端部相连；
所述造粒输送机构包括输送装置，所述输送装置将经所述造粒筒流出的粒子进行传送；所述输送装置包括主动轮、从动轮以及布料板，所述布料板套设在所述主动轮以及从动轮上；所述输送装置还包括若干块理平板，所述理平板垂直于所述布料板的输送方向固定在下层布料板上，并保证所述理平板的长度方向与所述布料板的宽度方向相平行；在所述输送装置的一侧还设置有若干个自动喷淋装置；所述输送装置的上方还设置有废气收集装置，所述废气收集装置包括抽风装置以及通风管道；所述抽风装置设置在所述造粒筒的上方，所述通风管道的一端与所述抽风装置相连，所述通风管道的另一端平行于所述输送装置的长度方向延伸至所述输送装置末端的上方；所述通风管道的底部设置有若干排通风眼；
所述造粒分级出料机构包括刮刀、过筛、下料漏斗、吹风机、分离装置、第二出料管、絮状物收集装置以及第二多通管；所述刮刀的刀口贴靠在所述输送装置末端的布料板上，所述过筛设置在所述刮刀的下方并固定在所述下料漏斗的开口端，所述下料漏斗的底部与所述第二多通管向连通；所述第二多通管的入口端设置有所述吹风机、所述多口管道的出口与所述分离装置的入口相连，所述分离装置上开设有絮状物出口，所述分离装置的底部开设有出料口；所述絮状物出口通过所述第二导料管与所述絮状物收集装置相连通；所述第二出料管与所述分离装置的出料口相连通；所述分离装置的出料口处设置有侧刀闸，所述第二导料管上设置有第五提升泵；
所述废气处理装置从前至后依次包括高温废气处理装置、喷淋净化废气装置以及除臭装置；
所述高温废气处理装置包括通气罐、第二列管冷凝器、盘管以及制冷系统；所述通气罐的下端开设有进气口；所述盘管呈螺旋状设置在所述通气罐的内部空腔中，所述盘管的底部设置有进水口，所述盘管的顶部设置有出水口，所述盘管的进水口以及所述盘管的出水口均延伸至所述通气罐的罐体外；所述盘管的进水口与所述制冷系统的排水口相通连，所述盘管的出水口与所述制冷系统的入水口相通连；所述第二列管冷凝器设置在所述通气罐的上方，所述第二列管冷凝器的底部通过第二导气管与所述通气罐的顶部相通连，所述第二列管冷凝器的顶部连接有第一排气管；
所述喷淋净化废气装置包括第一进气管、至少一个喷淋主体装置以及第二排气管；所述喷淋主体装置的下端开设有第一入气口，所述喷淋主体装置的顶部开设有第一排气口，所述喷淋主体装置的内部设置有喷淋装置，所述喷淋主体装置的下端开设有废液排出口；所述第一进气管的出口与所述第一入气口相连通，所述第一排气口与所述第二排气管相连通；
所述除臭装置包括第三进气管、除臭主体装置以及第三排气管；除臭主体装置的内部空腔悬挂有若干块生物膜；所述第三进气管的出口与所述除臭主体装置的进气口相连通，所述除臭主体装置的排气口与所述第三排气管相连通。
2.根据权利要求1所述的一种聚酰胺的生产系统，其特征在于，所述转鼓的内壁上开设置有温度控制装置，所述温度控制装置包括感温器、电子加热器以及加热管，所述感温器的温度测试范围为（50-100）℃；经所述第一进水口流入的水其温度范围为（85-95）℃，所述挡板焊接在所述分离槽内部空腔的侧壁上，将所述分离槽分为第一空腔以及第二空腔；所述间隙为（1-5）cm，所述离心分离装置还包括重相排出管，所述重相排出管上设置有第三提升泵，所述重相排出管的一端与所述重相出口相连通，所述重相排出管的另一端延伸至所述第一空腔中或延伸至所述第二空腔中；所述重相排出管与所述重相出口连接，所述分离槽设置有带驻动装置的万向轮。
3.根据权利要求1所述的一种聚酰胺的生产系统，其特征在于，所述第一多通管为三通管，所述三通管由竖管和横管组成；所述过滤罐包括第一过滤罐以及第二过滤罐；所述竖管与所述缓冲罐的出料口相连通，所述横管的一端通过第一法兰与所述第一过滤罐相连通，所述横管的另一端通过第二法兰与所述第二过滤罐相连通；所述连接管的入料口通过第三法兰与所述第一过滤罐的出料口相连或与所述第二过滤罐的出料口相连通；所述连接管的出料口通过第四法兰与所述回流管相连通；在所述竖管上还设置有总阀，在所述横管的两端均设置有分阀，所有法兰均包括固定法兰盘、连接法兰盘以及紧固件；所述固定法兰盘通过所述紧固件与所述连接法兰盘连接成整体，所述固定法兰盘与连接法兰盘之间还设置有密封垫，所述密封垫的表面涂覆有防水、防腐层。
4.根据权利要求1所述的一种聚酰胺的生产系统，其特征在于，所述缩聚装置还包括隔热保护套，所述缩聚釜套设在所述隔热保护套中；所述循环泵设置在所述进油管上，所述电子阀设置在所述出油管上；所述循环泵上还设置有功率调节器；所述隔热保护套的外侧设置有非接触式感应报警装置，所述非接触式感应报警装置包括红外传感器、处理器以及声光报警装置；所述红外传感器的输出端与所述处理器的输入端相连，所述处理器的输出端与所述声光报警装置的输入端相连。
5.根据权利要求1所述的一种聚酰胺的生产系统，其特征在于，所述过滤装置还包括第五法兰以及第六法兰，所述第二进料外管与所述油管的一端通过所述第五法兰相连通，所述第一出料外管与所述油管的另一端通过第六法兰相连通；所述油管上还设置有自动加热装置，所述加热装置包括温度控制器以及加热器，所述加热器上还设置有移动电源接口；所述温度控制器包括显示屏以及控制装置，所述控制装置上设置有USB接口；所述过滤器包括保护壳体以及设置在所述保护壳体内部的过滤组件。
6.根据权利要求1所述的一种聚酰胺的生产系统，其特征在于，所述传动装置还包括张紧齿轮，所述张紧齿轮位于所述第一齿轮与所述第二齿轮之间并设置在所述链条的内侧；所述料孔的直径为0.8mm，所述喂料口的外侧设置有密封盖，所述密封盖与所述喂料口采用螺纹连接；所述造粒机构还包括两副支撑架，所述两副支撑架相对设置，所述造粒筒的两个端部设置在相对应的支撑架上，所述切粒刀呈螺旋状套设在所述传动轴中；
所述理平板的长度不短于所述布料板的宽度，所述理平板的底部涂覆有光滑层；所述理平板长度方向的两端分别焊接有固定杆，所述固定杆的底端固定在地面上；所述自动喷淋装置包括喷头、热量感应器、收信机、电气控制器、水泵以及水箱；所述喷头固定在所述布料板的上方，所述热量感应器用以测试分布在布料板上粒子所散发的热量；所述收信机用以接受所述热量感应器发出的信号，所述气电控制器接受所述收信机发出的信息并通过电机驱动所述水泵进行抽水；
所述过筛的网孔直径为（0.6-1.1）mm，所述下料漏斗的开口端口径与所述过筛的大小相等；所述侧刀闸包括挡料板以及刀柄，所述挡料板的一端与所述分离装置的出料口铰接，所述挡料板的另一端上设置有所述刀柄；所述风机上还设置有功率调节装置，所述功率调节装置为变压器；所述造粒分级出料机构还包括两块固定板，所述两块固定板相对设置在所述输送装置的末端的两侧；每块固定块上均设置有通槽，所述刮刀的两端分别焊接有螺杆，所述螺杆与所述通槽采用滑动连接，每根螺杆上还套设有两个螺母，螺母分别紧贴在相应通槽的两侧。
7.根据权利要求1所述的一种聚酰胺的生产系统，其特征在于，所述通气罐的底部还开设有废液排出口，所述高温废气处理装置还包括废液收集装置；所述废液收集装置包括导液管以及废液收集罐，所述废液收集罐的顶部通过所述导液管与所述通气罐的废液排出口相连通；所述废液收集罐上还开设有自动排液装置，所述自动排液装置包括第二液位传感器以及电子闸，所述第二液位传感器设置在所述废液收集罐的内壁上，所述电子闸设置在所述废液收集罐的排液口处；所述第二列管冷凝器中设置有第二折流板，所述第二折流板与所述第二列管冷凝器中的冷凝管相连；所述盘管的出水端还设置有第六提料泵；
所述喷淋主体装置包括第一喷淋主体装置、第二喷淋主体装置以及连接所述第一喷淋主体装置以及第二喷淋主体装置的第二进气管，在所述第二进气管上设置有第七提升泵；
所述生物膜从外到内分别包括吸附层、厌氧层、好氧层以及滤料层。
8.根据权利要求1所述的一种聚酰胺的生产系统，其特征在于，所述废水处理系统按工艺流程从前至后依次包括沉降池、隔油池、厌氧池、中和池、气浮池、一级沉淀池、有氧池以及二级沉淀池；所述沉降池将废水进行固液分离，所述隔油池将废水进行水相-油相分离；所述隔油池配置有抽水泵，所述抽水泵将分离出的废水提升至厌氧池中；所述厌氧池对废水中的有机物进行分解，所述中和池对经厌氧池处理后的废水进行中和处理，所述气浮池的底部设置有吹风装置，所述气浮池通过所述吹风装置将所述气浮池废水中的悬浮颗粒吹到液面，而将悬浮层下面的废水提入所述一级沉淀池进行沉淀；所述有氧池对流入其中的废水进行硝化处理；所述二级沉淀池将流入其中的废水进行再次沉降；
所述中和池中设置有pH调节仪，所述废水处理系统还包括污泥压滤装置以及消毒池，所述污泥压滤装置用以将所述二级沉淀池沉淀出来的污泥进行脱水浓缩处理；所述消毒池的入水口与所述二级沉淀池的出水口相连通，所述二级沉淀池为竖流式沉淀池、辐流式沉淀池或平流式沉淀池的一种；所述沉降池、所述隔油池、所述厌氧池、所述中和池、所述气浮池、所述一级沉淀池、所述有氧池、所述二级沉淀池以及所述消毒池均为环氧玻璃钢结构水池，所述污泥压滤装置配置有渣浆泵。
9.一种使用如权利要求1-8任一项所述的聚酰胺的生产系统生产聚酰胺的方法，其特征在于，包括以下步骤：
1）将植物油酸、白土、碳酸锂以及水加入至聚合釜中，进行聚合反应；
2）将聚合后的产物压入酸化釜中进行酸化；
3）通过板框压滤机对酸化后的产物进行过滤，得粗制二聚酸；
4）将粗制二聚酸压入中转釜中进行暂存；
5）将粗制二聚酸喂入至离心分离装置中，并与热水混合，进行离心分离；
6）经离心分离后的产物喂入薄膜蒸发器中，进行蒸馏，除去水汽；
7）将经薄膜蒸发器处理后的产物喂入至分子蒸馏装置中，进行分离；
8）将分离后得到的精二聚酸喂入管道切换过滤装置中进入缓冲罐以及预过滤；
9）将预过滤得到的产物压入缩聚釜，同时滴加乙二胺进行缩聚反应；
10）通过过滤装置对经缩聚反应后的产物进行过滤；
11）将过滤后的产物喂入造粒系统中进行造粒，得产物。
10.根据权利要求9所述的生产聚酰胺的方法，其特征在于，
所述步骤1）中使用的植物油酸为豆油酸或棉油酸的一种，所述植物油酸、所述白土、所述碳酸锂以及所述水的质量比为100：10：0.5：1.5；所述聚合反应的反应温度为230℃，聚合反应的反应时间为（3-4）h；
所述步骤2）中使用的酸化剂为磷酸，所述磷酸与所述聚合后的产物质量比为3：100；反应工艺为：酸化时间为1h，反应温度为(150-180)℃；
所述步骤5）中加入水的温度为（85-95）℃；
所述步骤6）的汽化温度为160℃；
所述步骤7）的分离温度为230℃，真空度为30Pa以下；
所述步骤9）中预过滤后的二聚酸与乙二胺的摩尔比为1:1，反应包括以下几个阶段：
8.1）二聚酸加热阶段，加热温度为（125-133）℃；
8.2）乙二胺的滴加阶段，滴加时间为（25-35）min；
8.3）升温缩聚阶段，温度升至（190-205）℃；
8.4）恒温阶段，温度控制为(215-225)℃；恒温反应时间为（3-4）h；
8.5）减压阶段，在5mmHg下进行减压。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| CP02 | Change in the address of a patent holder | ||
| CP02 | Change in the address of a patent holder |
Address after: 246000 No. 18 Crown Road, Anqing Hi-tech Industrial Development Zone, Anhui Province Patentee after: ANQING HONGTAI NEW MATERIAL Co.,Ltd. Address before: 246000 Luo Chong Industrial Zone, Anqing Economic Development Zone, Anhui Patentee before: ANQING HONGTAI NEW MATERIAL Co.,Ltd. |
|
| CP01 | Change in the name or title of a patent holder | ||
| CP01 | Change in the name or title of a patent holder |
Address after: 246000 No.18 Huangguan Road, high tech Industrial Development Zone, Anqing City, Anhui Province Patentee after: Anhui Hongtai New Material Co.,Ltd. Address before: 246000 No.18 Huangguan Road, high tech Industrial Development Zone, Anqing City, Anhui Province Patentee before: ANQING HONGTAI NEW MATERIAL Co.,Ltd. |