CN109402744B - 一种聚对苯二甲酰对苯二胺聚合物的均化系统及方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种聚对苯二甲酰对苯二胺聚合物的均化系统及方法,属于人造纤维生产设备技术领域。为了解决现有技术中的聚对苯二甲酰对苯二胺聚合物在进入纺丝工序前,不同批次间聚合物粘度偏差大,聚合物分子量分布不均等问题,通过均化系统及方法的设置,在特定控制条件的先定下,将不同批次的聚对苯二甲酰对苯二胺聚合物物料经重力、气流及振动作用,混合在一起,保证后续纺丝工段生产工艺和产品质量的稳定性;同时,装置简单、方便、实用。
Description
技术领域
本发明涉及一种均化系统及方法,尤其的,涉及一种聚对苯二甲酰对苯二胺聚合物的均化系统及方法,属于人造纤维生产设备技术领域。
背景技术
聚对苯二甲酰对苯二胺聚合物(PPTA)是采用低温溶液缩聚反应合成的新型树脂,于1965年,由美国杜邦公司利用PPTA/H2SO4溶液的液晶行为,以干喷湿纺法,而获得了高性能聚对苯二甲酰对苯二胺纤维。由于其具有高耐热性、高抗拉强度、高绝缘性、耐化学腐蚀性、高压缩性及高抗弯强度,且热收缩和蠕变性能稳定,被作为特种纤维和复合材料,其在航天、航空、交通、通讯等领域均得以应用,具体用于防弹成品、土木工程、复合材料、传送带、防割及摩擦密封材料等。
制备聚对苯二甲酰对苯二胺的聚合反应如下所示:
聚合反应所获得的聚合物中含有溶剂、助剂及生成的HCl,通过用氢氧化钠溶液对聚合物进行中和、洗涤和干燥,最终得到纯净干燥的聚合物,其中,聚合物的水分需要控制在0.5%以内,其他可能的杂质总量不能超过50PPM。
由于聚对苯二甲酰对苯二胺聚合物(PPTA)聚合过程是一个快速放热、快速反应的过程,即使采用成熟的两步法等方案进行,在聚合度的控制上依然无法获得分子量完全一样的聚合物,分子量呈现正态分布,其中,分子量分布宽度与控制水平和设备水平相关。由于分子量分布情况对纺丝的影响极大,尤其是在批次间分子量分布出现差异时,对连续纺丝的影响非常大,严重影响纺丝的成品率和产品质量。因此,在进行纺丝前,需要对聚合物进行混合,使聚合物在一个较大的批次内具有相同的分子量分布。
目前,大部分的粉体均化掺混装置都是采用气体流化床,用气体对粉料进行吹射,并进行自循环的方式,对粉体进行混合,但存在如下问题:一、该类装置需要建立额外的气体回收压缩装置,进而使得耗气量较大;且其主要适用于使用空气进行流化的物料,而不适用于需要防爆且使用惰性气体进行流化的物料;二、由于受PPTA树脂物理特性的影响,树脂粒径主要集中在20~100目范围内,颗粒表面不光滑、真密度较大以及堆积密度较小,采用现有均化掺混装置,气流均化时不易将树脂粉末进行翻动,且不易混合均匀。
发明内容
本发明旨在解决现有技术中的聚对苯二甲酰对苯二胺聚合物在进入纺丝工序前,不同批次间聚合物粘度偏差大,聚合物分子量分布不均等问题,而提供一种聚对苯二甲酰对苯二胺聚合物的均化系统及方法。通过本技术方案中均化装置的设置,将不同批次的聚对苯二甲酰对苯二胺聚合物物料经重力、气流作用,混合在一起,保证后续纺丝工段生产工艺和产品质量的稳定性;同时,装置简单、方便、实用。
为了实现技术目的,提出如下的技术方案:
一种聚对苯二甲酰对苯二胺聚合物的均化系统,包括物料罐、均化装置及惰性气体罐,物料罐通过物料输送管Ⅰ与均化装置顶部连接,均化装置顶部还通过封管与惰性气体罐连接,均化装置下部通过气源管Ⅰ与惰性气体罐连接,均化装置底部通过排出管连有下料机构,排出管通过气体循环管与均化装置顶部连接,并形成气体循环通路;下料机构下方连有三通Ⅰ,三通Ⅰ一端通过气源管Ⅱ与惰性气体罐连接,另一端与物料输送管Ⅱ连接;物料输送管Ⅱ上设有三通Ⅱ,三通Ⅱ一端与纺丝罐连接,另一端通过物料循环管与均化装置顶部连接,并形成物料循环通路;
所述均化装置包括料仓及设置在料仓内的均化机构,料仓下部设有均化管,均化管设置在均化机构下方,均化管与气源管Ⅰ连接,且均化管上设有多个分布均匀的出气孔;
所述均化机构包括均化单元,均化单元包括支架及设置在支架上的横隔网和花板,料仓壁上设有支架座,支架套设在支架座内,且支架与支架座之间设有弹性元件,弹性元件上设有振动器;花板上套设有下料竖管,花板主要用于安装下料竖管;下料竖管至少两根,下料竖管上端为斜面状的进口,下端为齐平状的出口;
所述均化装置顶部设有过滤器,除去外排气体中的粉尘,保护环境和提高生产空间的安全性。
进一步的,所述下料机构为星型下料器,控制下料转速和流量。
进一步的,所述均化单元至少两个,均化单元之间在料仓内呈分层布置。
进一步的,所述均化管至少两根,呈“U”型,在料仓内均匀,且设置在同一水平面。
进一步的,所述均化管上出气孔孔径为0.1~0.2cm。
进一步的,所述料仓上设有视镜。
进一步的,所述横隔网孔径为6~8目。
进一步的,所述的聚对苯二甲酰对苯二胺聚合物物料为20~100目。
进一步的,所述花板通过可拆卸式方式设置在支架上。
进一步的,料仓顶部还设有呼吸阀,保证均化装置内的安全;封管及气源管Ⅰ上均设有球阀、调节阀及开关阀,气源管Ⅱ上设有球阀,排出管上设有下料插板阀。
一种聚对苯二甲酰对苯二胺聚合物的均化方法,包括如下步骤:
A.通过物料输送管Ⅰ将待均化的聚对苯二甲酰对苯二胺聚合物物料输送至料仓内;经封管向料仓内通入惰性气体,对物料进行气封保护;开启振动器,对进入料仓内的物料进行翻动,防止物料在横隔网或下料竖管等处架桥堵塞,而无法正常下落;
所述输送物料工序、通入气封保护的惰性气体工序及开启振动器工序为同时进行;
B.在压力为10~100KPa条件下,对料仓内物料进行重力、气流及振动作用,待物料没过下料竖管斜面状的进口时,通过下料竖管的斜面状进口将物料下放至料仓下部;同时,经气源管Ⅰ向均化管内通入惰性气体,再经均化管上的出气孔将惰性气体通入至料仓内,把料仓内部的物料吹松散、翻动,辅助对物料的均化;
C.通过排出管将经步骤B均化后的物料输送至下料机构中,然后进入三通Ⅰ内,同时,经气源管Ⅱ将惰性气体输送至三通Ⅰ内,已均化物料与惰性气体汇合,经流动的惰性气体提供动力,再通过物料输送管Ⅱ将已均化物料输送至三通Ⅱ;
D.在三通Ⅱ处,进行抽样检测,符合均化标准,则将已均化物料输送至纺丝罐;不符合均化标准,则通过物料循环管进行物料循环。
进一步的,在步骤A中,所述聚对苯二甲酰对苯二胺聚合物物料进入料仓的进料流量为500~2000kg/h。
进一步的,在步骤A中,所述封管内惰性气体进入料仓的进气压力为0.05~0.1MPa。
进一步的,在步骤A中,所述振动器振动频率为20~50HZ。
进一步的,在步骤B中,所述均化管内惰性气体进入料仓的进气压力为0.6~0.8MPa。
进一步的,在步骤C中,所述气源管Ⅱ内惰性气体进入物料输送管Ⅱ的进气压力为0.3~0.6MPa。
进一步的,在步骤C中,所述下料机构的下料流量与物料进入料仓的进料流量相等,下料流量为500~2000kg/h。
进一步的,在步骤D中,所述物料进入纺丝罐的输送流量、物料在物料循环管内的输送流量均与下料机构的下料流量相等,物料进入纺丝罐的输送流量为500~2000kg/h,物料在物料循环管内的输送流量为500~2000kg/h。
进一步的,在均化过程中,经排出管和气体循环管对料仓内的惰性气体进行气体循环。由于料仓内部及管线内都存在气体,经气体循环通路的设置,防止气体积聚,而导致物料不能从料仓内自由下落。
采用本技术方案,带来的有益技术效果为:
1)通过本发明中均化装置的设置,将不同批次的聚对苯二甲酰对苯二胺聚合物物料经重力、气流作用,混合在一起,保证后续纺丝工段生产工艺和产品质量的稳定性;同时,装置简单、方便、实用;
2)聚合过程中所产生的聚对苯二甲酰对苯二胺聚合物粘度、粒径等指标存在差异且分布状态不同,对纺丝生产工艺稳定性和纤维性能等造成较大影响,采用本均化系统,并结合本均化方法,保证掺混均化后的聚合物均一性好,并形成一个具有相同正态分布的批次产品,有利于纺丝;
3)在本发明中,利用下料竖管,依靠重力作用,将不同层的物料翻动、混合,既简单方便,又能节约能耗(如:惰性气体节约188m³/t,电能节约3度/t);在振动器的带动下,横隔网会对物料产生更多的松动效果,有利于物料的混合,并且支架端部安装弹性元件,能产生晃动,避免下料竖管内形成物料架桥而堵塞等情况;
4)在本发明中,若均化后的物料不符合均化标准,可将靠重力掺混后的物料再通过物料自循环方式,进行循环往复的均化,将料仓内不同层物料混合均匀;
5)在本发明中,通过气源管Ⅰ及均化管的设置,辅助均化气源,对料仓内靠近内壁的物料进行翻吹、流动,以便把料仓壁附近的物料吹动,使其进入均化区域,提高物料混合的均匀度;
6)在本发明中,均化装置设有过滤器,避免料仓内压力过高,并及时将料仓内多余气体排出,排出的气体经过过滤后,不会带有粉尘,既可以直接外排,也可将气体回收进行利用,节约成本,且保护环境和提高生产空间的安全性;
7)在本发明的均化系统中,呼吸阀、球阀、调节阀、下料插板阀等的设置,保证均化工艺的顺利进行,并提高均化工艺的可控性和稳定性,进而也保证均化装置内各部件的安全。
8)在本发明的均化方法中,进料流量、进气流量、料仓压力、进气压力及振动频率等控制条件的设置,不仅有效提高均化效率和质量,而且与本均化系统相适应,更能满足实际需求。
附图说明
图1为本发明结构示意图;
图2为本发明的俯视图;
图3为图1中局部(L)放大结构示意图;
图4为本发明中花板结构示意图;
图5为本发明中下料竖管分布图;
图中,1、物料罐,2、均化装置,201、料仓,202、均化机构,203、均化管,204、出气孔,3、惰性气体罐,4、物料输送管Ⅰ,5、封管,6、气源管Ⅰ,7、排出管,8、下料机构,9、气体循环管,10、三通Ⅰ,11、气源管Ⅱ,12、物料输送管Ⅱ,14、三通Ⅱ,15、物料循环管,16、均化单元,1601、支架,1602、横隔网,1603、花板,1604、支架座,1605、弹性元件,1606、振动器,1607、下料竖管,17、过滤器,18、视镜,19、呼吸阀,20、球阀,21、调节阀,22、开关阀,23、下料插板阀。
具体实施方式
下面通过对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅是本实用新型的一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例,都属于本实用新型保护的范围。
实施例1
一种聚对苯二甲酰对苯二胺聚合物的均化系统,包括物料罐1、均化装置2及惰性气体罐3,物料罐1通过物料输送管Ⅰ4与均化装置2顶部连接,均化装置2顶部还通过封管5与惰性气体罐3连接,均化装置2下部通过气源管Ⅰ6与惰性气体罐3连接,均化装置2底部通过排出管7连有下料机构8,排出管7通过气体循环管9与均化装置2顶部连接,并形成气体循环通路;下料机构8下方连有三通Ⅰ10,三通Ⅰ10一端通过气源管Ⅱ11与惰性气体罐3连接,另一端与物料输送管Ⅱ12连接;物料输送管Ⅱ12上设有三通Ⅱ14,三通Ⅱ14一端与纺丝罐连接,另一端通过物料循环管15与均化装置2顶部连接,并形成物料循环通路;
所述均化装置2包括料仓201及设置在料仓201内的均化机构202,料仓201下部设有均化管203,均化管203设置在均化机构202下方,均化管203与气源管Ⅰ6连接,且均化管203上设有多个分布均匀的出气孔204;
所述均化机构202包括均化单元16,均化单元16包括支架1601及设置在支架1601上的横隔网1602和花板1603,料仓201壁上设有支架座1604,支架1601套设在支架座1604内,且支架1601与支架座1604之间设有弹性元件1605,弹性元件1605上设有振动器1606;花板1603上套设有下料竖管1607,花板1603主要用于安装下料竖管1607;下料竖管1607至少两根,下料竖管1607上端为斜面状的进口,下端为齐平状的出口;
所述均化装置2顶部设有过滤器17,除去外排气体中的粉尘,保护环境和提高生产空间的安全性。
实施例2
在实施例1的基础上,更进一步的,
所述下料机构8为星型下料器,控制下料转速和流量。
所述均化单元16为五个,在料仓201内呈五层分布,且均化单元16中的下料竖管1607投影到同一竖直面上,呈“S”型。
实施例3
在实施例2的基础上,更进一步的,
所述均化管203为四根,呈“U”型,在料仓201内均匀,且设置在同一水平面。
所述均化管203上出气孔204孔径为0.1cm。
实施例4
在实施例3的基础上,本实施例区别在于:
所述均化管203为两根,呈“U”型,在料仓201内均匀,且设置在同一水平面。
所述均化管203上出气孔204孔径为0.2cm。
实施例5
在实施例3-4的基础上,更进一步的,
所述料仓201上设有视镜18。
所述横隔网1602孔径为8目。
所述花板1603通过可拆卸式方式设置在支架1601上。
实施例6
在实施例5的基础上,本实施例区别在于:
所述横隔网1602孔径为6目。
料仓201顶部还设有呼吸阀19,保证均化装置2内的安全;封管5及气源管Ⅰ6上均设有球阀20、调节阀21及开关阀22,气源管Ⅱ11上设有球阀20,排出管7上设有下料插板阀23。
实施例7
在实施例6的基础上,更进一步的,
一种聚对苯二甲酰对苯二胺聚合物的均化方法,包括如下步骤:
A.通过物料输送管Ⅰ4将待均化的聚对苯二甲酰对苯二胺聚合物物料输送至料仓201内;经封管5向料仓201内通入惰性气体,对物料进行气封保护;开启振动器1606,对进入料仓201内的物料进行翻动,防止物料在横隔网1602或下料竖管1607等处架桥堵塞,而无法正常下落;
所述输送物料工序、通入气封保护的惰性气体工序及开启振动器1606工序为同时进行;
B.在压力为50KPa条件下,对料仓201内物料进行重力、气流及振动作用,待物料没过下料竖管1607斜面状的进口时,通过下料竖管1607的斜面状进口将物料下放至料仓201下部;同时,经气源管Ⅰ6向均化管203内通入惰性气体,再经均化管203上的出气孔204将惰性气体通入至料仓201内,把料仓201内部的物料吹松散、翻动,辅助对物料的均化;
C.通过排出管7将经步骤B均化后的物料输送至下料机构8中,然后进入三通Ⅰ10内,同时,经气源管Ⅱ11将惰性气体输送至三通Ⅰ10内,已均化物料与惰性气体汇合,经流动的惰性气体提供动力,再通过物料输送管Ⅱ12将已均化物料输送至三通Ⅱ14;
D.在三通Ⅱ14处,进行抽样检测,符合均化标准,则将已均化物料输送至纺丝罐;不符合均化标准,则通过物料循环管15进行物料循环。
实施例8
在实施例7的基础上,更进一步的,
在步骤A中,所述聚对苯二甲酰对苯二胺聚合物物料进入料仓201的进料流量为500kg/h。
在步骤A中,所述封管5内惰性气体进入料仓201的进气压力为0.05MPa。
在步骤A中,所述振动器1606振动频率为20HZ。
在步骤B中,所述均化管203内惰性气体进入料仓201的进气压力为0.6MPa。
在步骤C中,所述气源管Ⅱ11内惰性气体进入物料输送管Ⅱ12的进气压力为0.3MPa。
在步骤C中,所述下料机构8的下料流量与物料进入料仓201的进料流量相等,下料流量为500kg/h。
在步骤D中,所述物料进入纺丝罐的输送流量、物料在物料循环管15内的输送流量均与下料机构8的下料流量相等,物料进入纺丝罐的输送流量为500kg/h,物料在物料循环管15内的输送流量为500kg/h。
实施例9
在实施例8的基础上,本实施例区别在于:
在步骤A中,所述聚对苯二甲酰对苯二胺聚合物物料进入料仓201的进料流量为2000kg/h。
在步骤A中,所述封管5内惰性气体进入料仓201的进气压力为0.1MPa。
在步骤A中,所述振动器1606振动频率为50HZ。
在步骤B中,所述均化管203内惰性气体进入料仓201的进气压力为0.8MPa。
在步骤C中,所述气源管Ⅱ11内惰性气体进入物料输送管Ⅱ12的进气压力为0.6MPa。
在步骤C中,所述下料机构8的下料流量与物料进入料仓201的进料流量相等,下料流量为2000kg/h。
在步骤D中,所述物料进入纺丝罐的输送流量、物料在物料循环管15内的输送流量均与下料机构8的下料流量相等,物料进入纺丝罐的输送流量为2000kg/h,物料在物料循环管15内的输送流量为2000kg/h。
实施例10
在实施例8-9的基础上,本实施例区别在于:
在步骤A中,所述聚对苯二甲酰对苯二胺聚合物物料进入料仓201的进料流量为1000kg/h。
在步骤A中,所述封管5内惰性气体进入料仓201的进气压力为0.08MPa。
在步骤A中,所述振动器1606振动频率为25HZ。
在步骤B中,所述均化管203内惰性气体进入料仓201的进气压力为0.7MPa。
在步骤C中,所述气源管Ⅱ11内惰性气体进入物料输送管Ⅱ12的进气压力为0.45MPa。
在步骤C中,所述下料机构8的下料流量与物料进入料仓201的进料流量相等,下料流量为1000kg/h。
在步骤D中,所述物料进入纺丝罐的输送流量、物料在物料循环管15内的输送流量均与下料机构8的下料流量相等,物料进入纺丝罐的输送流量为1000kg/h,物料在物料循环管15内的输送流量为1000kg/h。
实施例11
在实施例8-10的基础上,本实施例区别在于:
在步骤A中,所述聚对苯二甲酰对苯二胺聚合物物料进入料仓201的进料流量为1500kg/h。
在步骤A中,所述封管5内惰性气体进入料仓201的进气压力为0.06MPa。
在步骤A中,所述振动器1606振动频率为20HZ。
在步骤B中,所述均化管203内惰性气体进入料仓201的进气压力为0.69MPa。
在步骤C中,所述气源管Ⅱ11内惰性气体进入物料输送管Ⅱ12的进气压力为0.5MPa。
在步骤C中,所述下料机构8的下料流量与物料进入料仓201的进料流量相等,下料流量为1500kg/h。
在步骤D中,所述物料进入纺丝罐的输送流量、物料在物料循环管15内的输送流量均与下料机构8的下料流量相等,物料进入纺丝罐的输送流量为1500kg/h,物料在物料循环管15内的输送流量为1500kg/h。
实施例12
在实施例8-11的基础上,更进一步的,
在均化过程中,经排出管7和气体循环管9对料仓201内的惰性气体进行气体循环。由于料仓201内部及管线内都存在气体,经气体循环通路的设置,防止气体积聚,而导致物料不能从料仓201内自由下落。
实施例13
在实施例1的基础上,本实施例区别在于:
所涉及过滤器17一方面除去外排气体中的粉尘,保护环境和提高生产空间的安全性;另一方面还可将外排气体中的粉尘进行阻拦,再落于料仓201内,减少物料的损失。
实施例14
在实施例1及10的基础上,本实施例是指聚对苯二甲酰对苯二胺(PPTA)聚合物采用干喷湿纺法进行纺丝生产,在聚合物生产完成后,采用DN50物料输送管Ⅰ4将聚合物输送至料仓201中,同时,经DN10封管5向料仓201内通入惰性气体(封管5上设有减压阀)。待经干燥机干燥后的聚合物进入料仓201后,通过视镜18观察,料仓201内料位没过下料竖管1607斜面状进口时,采用本装置掺混均化。在均化过程中,经DN50气源管Ⅰ6向均化管203内通入惰性气体,惰性气体经出气孔204向料仓201内通入惰性气体,对料仓201内的物料进行翻动。
本均化装置2具体为:料仓201内设置三层支架1601,每层支架1601间隔2米,且每层支架1601均由三根钢管构成,每层支架1601上覆盖有金属网,金属网孔径为8目;
每层支架1601上都设有花板1603,花板1603在料仓201水平面投影上形成一个直径为2米的圆;下料竖管1607采用五根钢管为一组的安装方式,均套设在花板1603上,且下料竖管1607长度分别为150厘米、185厘米、215厘米、245厘米及275厘米,即下料竖管1607长度呈梯度变化,长度间隔为30厘米,且下料竖管1607的底端都在一个水平面上;
料仓201内部均化管203为三根,均化管203管径为DN25,均化管203上出气孔204间距3厘米,孔径为0.1厘米。
对料仓201开启均化循环模式,经DN50气源管Ⅱ11向三通Ⅰ10处通入惰性气体(气源管Ⅱ11上设有减压阀),惰性气体与物料混合,再经DN50物料输送管Ⅱ12对料仓201内的物料进行反复循环,并维持一段时间,直至物料均化符合均化标准。
首先,对进行掺混均化前的物料进行取样,并取五个不同层的样本;
然后,对进行掺混均化后的物料进行取样,其取样的层与未掺混均化的对应层相同;
最后,(1)对十个样本分别进行粘度分析,测试结果如下表1-2所示,且得出:已均化的物料均满足要求(粘度最大值与最小值之差≤0.3),且能缩小聚对苯二甲酰对苯二胺树脂粘度偏差范围,非常适用于芳纶1414纤维的生产。
(2)对十个样本分别进行粒径测试,测试结果如下表3-4所示:
(3)对未采用及采用本均化系统及方法的物料,分别进行纺丝,所得芳纶纤维(以1000D纤维为例)成品指标如下表5-6所示,同时,得出:
1、断裂强度及断裂伸长率高,芳纶纤维性能好,差值范围小,且芳纶纤维性能稳定;
2、成纤率高,聚合树脂转化为纤维的利用率越高,成本下降;满卷率高,不易断丝,纤维成本降低;优等品率高,纤维性能稳定,纤维成本降低。
(4)在本均化系统及方法中,对物料输送管管径、物料输送气源压力及物料流量三者相互间的影响进行分析,所得结果如下表7所示:
(5)在本均化系统及方法中,对装置配件情况进行研究,所得结果如下表8-9所示:
(6)在本均化系统及方法中,均化气源压力、物料循环流量及均化循环时间对物料粘度的影响进行研究,所得结果如下表10所示:
Claims (10)
1.一种聚对苯二甲酰对苯二胺聚合物的均化系统,其特征在于,包括物料罐(1)、均化装置(2)及惰性气体罐(3),物料罐(1)通过物料输送管Ⅰ(4)与均化装置(2)顶部连接,均化装置(2)顶部还通过封管(5)与惰性气体罐(3)连接,均化装置(2)下部通过气源管Ⅰ(6)与惰性气体罐(3)连接,均化装置(2)底部通过排出管(7)连有下料机构(8),排出管(7)通过气体循环管(9)与均化装置(2)顶部连接,并形成气体循环通路;下料机构(8)下方连有三通Ⅰ(10),三通Ⅰ(10)一端通过气源管Ⅱ(11)与惰性气体罐(3)连接,另一端与物料输送管Ⅱ(12)连接;物料输送管Ⅱ(12)上设有三通Ⅱ(14),三通Ⅱ(14)一端与纺丝罐连接,另一端通过物料循环管(15)与均化装置(2)顶部连接,并形成物料循环通路;
所述均化装置(2)包括料仓(201)及设置在料仓(201)内的均化机构(202),料仓(201)下部设有均化管(203),均化管(203)设置在均化机构(202)下方,均化管(203)与气源管Ⅰ(6)连接,且均化管(203)上设有多个分布均匀的出气孔(204);
所述均化机构(202)包括均化单元(16),均化单元(16)包括支架(1601)及设置在支架(1601)上的横隔网(1602)和花板(1603),料仓(201)壁上设有支架座(1604),支架(1601)套设在支架座(1604)内,且支架(1601)与支架座(1604)之间设有弹性元件(1605),弹性元件(1605)上设有振动器(1606);花板(1603)上套设有下料竖管(1607),下料竖管(1607)至少两根,下料竖管(1607)上端为斜面状的进口,下端为齐平状的出口;
所述均化装置(2)顶部设有过滤器(17);
所述均化管(203)至少两根,在料仓(201)内均匀布置;
所述均化单元(16)至少两个;
料仓(201)上设有视镜(18)。
2.根据权利要求1所述的聚对苯二甲酰对苯二胺聚合物的均化系统,其特征在于,所述均化单元(16)之间在料仓(201)内呈分层布置。
3.根据权利要求1所述的聚对苯二甲酰对苯二胺聚合物的均化系统,其特征在于,所述均化管(203)呈“U”型,且设置在同一水平面;均化管(203)上出气孔(204)孔径为0.1~0.2cm。
4.根据权利要求1所述的聚对苯二甲酰对苯二胺聚合物的均化系统,其特征在于,所述横隔网(1602)孔径为6~8目。
5.一种聚对苯二甲酰对苯二胺聚合物的均化方法,其特征在于,采用如权利要求1-4中任意一项所述的聚对苯二甲酰对苯二胺聚合物的均化系统,所述均化方法包括如下步骤:
A.通过物料输送管Ⅰ(4)将待均化的物料输送至料仓(201)内,经封管(5)向料仓(201)内通入惰性气体;开启振动器(1606),在振动频率为20~50HZ条件下,对进入料仓(201)内的物料进行翻动;
输送物料工序、通入惰性气体工序及开启振动器(1606)工序为同时进行;
B.在压力为10~100KPa条件下,对料仓(201)内物料进行重力、气流及振动作用,待物料没过下料竖管(1607)斜面状的进口时,通过下料竖管(1607)的斜面状进口将物料下放至料仓(201)下部;同时,经气源管Ⅰ(6)向均化管(203)内通入惰性气体,再经均化管(203)上的出气孔(204)将惰性气体通入至料仓(201)内,把料仓(201)内部的物料吹松散及翻动,辅助对物料的均化;
C.通过排出管(7)将经步骤B均化后的物料输送至下料机构(8)中,然后进入三通Ⅰ(10)内,同时,经气源管Ⅱ(11)将惰性气体输送至三通Ⅰ(10)内,已均化物料与惰性气体汇合,再通过物料输送管Ⅱ(12)将已均化物料输送至三通Ⅱ(14);
D.在三通Ⅱ(14)处,进行抽样检测,符合均化标准,则将已均化物料输送至纺丝罐;不符合均化标准,则通过物料循环管(15)进行物料循环。
6.根据权利要求5所述的聚对苯二甲酰对苯二胺聚合物的均化方法,其特征在于,所述物料进入料仓(201)的进料流量、下料机构(8)的下料流量、物料进入纺丝罐的输送流量及物料在物料循环管(15)内的输送流量四者相等,均为500~2000kg/h。
7.根据权利要求5或6所述的聚对苯二甲酰对苯二胺聚合物的均化方法,其特征在于,在步骤A中,所述封管(5)内惰性气体进入料仓(201)的进气压力0.05~0.1MPa。
8.根据权利要求5所述的聚对苯二甲酰对苯二胺聚合物的均化方法,其特征在于,在步骤B中,所述均化管(203)内惰性气体进入料仓(201)的进气压力为0.6~0.8MPa。
9.根据权利要求5所述的聚对苯二甲酰对苯二胺聚合物的均化方法,其特征在于,在步骤C中,所述气源管Ⅱ(11)内惰性气体进入物料输送管Ⅱ(12)的进气压力为0.3~0.6MPa。
10.根据权利要求5所述的聚对苯二甲酰对苯二胺聚合物的均化方法,其特征在于,在均化过程中,经排出管(7)和气体循环管(9)对料仓(201)内的惰性气体进行气体循环。
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