CN117482850B - 一种中空纤维气体膜材料聚酰亚胺的加工设备 - Google Patents
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Abstract
本申请涉及一种中空纤维气体膜材料聚酰亚胺的加工设备，涉及聚酰亚胺制备过程中原料运输的技术领域，其包括自上而下依次连通设置的储料罐、输料管以及反应罐，反应罐设有加热模块和搅拌模块，还包括：加料组件，用于对储料罐内周期性加入等量的聚酰亚胺原料；连通组件，用于控制输料管与储料罐在预设时间内处于连通状态；烘干组件，包括与输送管连通的烘干管以及均安装在烘干管上的气泵和单向阀，烘干管位于连通组件下方；计量组件，用于计量储料罐内的物料且用于调节连通组件的状态，使得输料管与储料罐连通；放料组件，位于烘干管下方且基于连通组件的工作状态以及输料管内的物料量控制输料管与反应罐在预设时间内处于连通状态。
Description
技术领域
本申请涉及中空纤维气体膜原料聚酰亚胺制备过程中原料输送的技术领域，尤其是涉及一种中空纤维气体膜材料聚酰亚胺的加工设备。
背景技术
高性能中空纤维气体分离膜原材料聚酰亚胺由二酐、二胺为主原料加工合成的中空内腔的纤维丝，具有高选择性、高通量渗透特性的外形像纤维状，在气体分离领域技术性能指标领先其他材质。
聚酰亚胺制备原料输送装置包括储料罐、竖直设置在储料罐下方且顶端与储料罐连通的输料管、位于输料管下方且与输料管底端连通的反应罐，储料罐内预设有聚酰亚胺原料；输送管上安装有电动阀门；反应罐内预设有水，且反应罐内置有加热模块和搅拌模块；对聚酰亚胺进行制备时，首先启动反应罐，使得反应罐内置的加热模块与搅拌模块开始工作，加热模块对反应罐内的物料进行加热，搅拌模块用于对反应罐内的物料进行搅拌；然后周期性的启动电动阀门，便于储料罐内的聚酰亚胺原料通过输料管进入反应罐内；待反应罐内的物料搅拌至预设时间后，将反应罐内的物料取出，进行后续的制备工艺。
上述聚酰亚胺制备过程中，由于反应罐内持续加热，使得输送管内壁上会附着有蒸汽、液滴，当二酐或二胺原料在输送管内向下运输时，二酐或二胺原料会附着在输送管内壁上，导致反应罐内实际加入的原料凝结成块，加入数量及反应成效发生偏差，从而导致聚酰亚胺的生产质量较差。
发明内容
为了改善聚酰亚胺的生产质量，本申请提供一种聚酰亚胺原料反应加工设备。
本申请提供的一种中空纤维气体膜材料聚酰亚胺的加工设备，采用如下的技术方案：一种中空纤维气体膜材料聚酰亚胺的加工设备，包括包括自上而下依次连通设置的储料罐、输料管以及反应罐，反应罐内置有加热模块和搅拌模块，还包括：加料组件，设置在储料罐上且用于对储料罐内周期性加入等量的聚酰亚胺原料；连通组件，设置在输料管上，且用于控制输料管与储料罐在预设时间内处于连通状态；烘干组件，包括与输料管连通的烘干管以及均安装在烘干管上的气泵和单向阀，烘干管位于连通组件下方；计量组件，设置在储料罐上，用于计量储料罐内的物料，当储料罐内的物料达到预设量时，计量组件调节连通组件的状态，使得输料管与储料罐连通；放料组件，设置在输料管上且位于烘干管下方，放料组件基于连通组件的工作状态以及输料管内的物料量来控制输料管与反应罐在预设时间内处于连通状态；当输料管与反应罐处于连通状态时，气泵处于启动状态，当输送管与反应罐隔绝时，气泵关闭。
可选的，所述计量组件包括：计量块，固定设置在储料罐内壁上；计量伸缩杆，与计量块位于同一水平面内，且相对设置，计量伸缩杆固定部与储料罐外壁固定连接，计量伸缩杆活动部滑动插设在储料罐侧壁上，计量伸缩杆活动部与计量块之间存在用于使计量伸缩杆延伸的相互吸引力；计量弹簧，设置在计量伸缩杆的有杆腔内，且用于使计量伸缩杆收缩。
可选的，所述连通组件包括：连通伸缩板，连通伸缩板固定部固定设置在输料管外壁上，连通伸缩板活动部插设在输料管侧壁上，当连通伸缩板活动部与输料管内壁抵接时，输料管与储料罐相隔绝，连通伸缩板固定部与连通伸缩板活动部阻尼连接；连通弹簧，设置在连通伸缩板无杆腔内，且用于使连通伸缩板延伸；连通管，一端与连通伸缩板有杆腔连通、另一端与计量伸缩杆无杆腔连通，连通伸缩板有杆腔、计量伸缩杆无杆腔以及连通管内均预设有流体。
可选的，所述放料组件包括：放料伸缩板，放料伸缩板固定部固定设置在输料管外壁上，放料伸缩板活动部插设在输料管侧壁上，当放料伸缩板活动部与输料管内壁抵接时，输料管与反应罐相隔绝，放料伸缩板活动部与放料伸缩板固定部阻尼连接；放料弹簧，设置在放料伸缩板无杆腔内，且用于使放料伸缩板延伸；放料测重块，嵌设在放料伸缩板活动部的侧壁上，且位于输料管内，放料测重块位于放料伸缩板靠近连通伸缩板的一侧，放料测重块采用柔性材料制成，且内部为空腔结构；放料连管，嵌设在放料伸缩板活动部内，放料连管一端与放料测重块内部连通，另一端与放料伸缩板有杆腔连通，放料伸缩板、放料测重块以及放料连管内均预设有流体。
可选的，所述输料管侧壁内部沿竖直方向开设有安装槽，安装槽位于输料管远离放料伸缩板的一侧，放料组件还包括限位板，限位板竖直设置在安装槽内，且限位板靠近放料伸缩板的一侧开设有限位槽，限位槽自身深度自上而下逐渐增加；
连通伸缩板活动部的端部滑动插设在输料管侧壁上，且位于安装槽内；连通伸缩板活动部上开设有供储料罐与输料管连通的连通孔；放料伸缩板活动部的端部滑动插设在输料管侧壁上，且位于安装槽内；放料伸缩板活动部上开设有供限位板底端插设的放料槽，且放料槽用于供输料管与反应罐连通。
可选的，所述烘干组件还包括设置在气泵上且与气泵电连接的启动按钮，放料伸缩板固定部上设置有控制组件，控制组件基于放料伸缩板的收缩来按压启动按钮。
可选的，所述控制组件包括：控制伸缩杆，控制伸缩杆固定部与放料伸缩板固定部固定连接，控制伸缩杆活动部的端部用于与启动按钮抵接；控制连管，一端与放料伸缩板固定部无杆腔连通，另一端与控制伸缩杆固定部无杆腔连通，放料伸缩板固定部无杆腔、控制伸缩杆固定部无杆腔以及控制连管内均预设有流体。
可选的，所述加料组件包括：加料管，插设在储料罐侧壁上，加料管的放料端同轴设置在储料罐内，加料管的进料端设置有聚酰亚胺原料源；电动阀门，安装在加料管上；控制器，安装在储料罐上，且与电动阀门电连接，控制器用于控制电动阀门的工作状态。
综上所述，本申请包括以下至少一种有益技术效果：
计量组件对储料罐内的原料进行计量，当储料罐内的原料达到预设量时，连通组件使得储料罐与输料管之间从相互隔绝转变为相互连通，进而使得储料罐内的原料进行输料管内；当储料罐内的原料完全进入输料管后，连通组件使得储料罐与输料管隔绝，此时放料组件驱使输料管与反应罐隔绝，便于原料进入反应罐中加工；输料管与反应罐连通过程中，烘干组件为输料管内提供向下流动的气体，使得气体对原料起到输送作用，同时气体能够防止水蒸气进入输送管内，进而使得聚酰亚胺原料不会附着在输送管内壁上，此时反应罐内实际加入的聚酰亚胺原料的数量与预计加入的数量相同，从而改善了聚酰亚胺的生产质量。
附图说明
图1是本申请实施例的结构示意图；
图2是图1中A处的放大图；
图3是图1中B处的放大图；
图4是图1中C处的放大图；
图5是图1中D处的放大图。
附图标记说明：
1、储料罐；
2、输料管；21、安装槽；
3、反应罐；
4、加料组件；41、加料管；42、电动阀门；43、控制器；
5、连通组件；51、连通伸缩板；511、连通孔；52、连通弹簧；53、连通管；
6、烘干组件；61、烘干管；62、单向阀；63、气泵；64、启动按钮；
7、计量组件；71、计量块；72、计量伸缩杆；73、计量弹簧；
8、放料组件；81、放料伸缩板；811、放料孔；82、放料弹簧；83、放料测重块；84、放料连管；85、限位板；851、限位槽；
9、控制组件；91、控制伸缩杆；92、控制连管。
实施方式
以下结合附图1-5对本申请作进一步详细说明。
本申请实施例公开一种中空纤维气体膜材料聚酰亚胺的加工设备。参照图1至图5，一种中空纤维气体膜材料聚酰亚胺的加工设备包括自上而下依次连通设置的储料罐1、输料管2以及反应罐3，反应罐3内置有加热模块和搅拌模块，聚酰亚胺的加工设备还包括加料组件4、连通组件5、烘干组件6、计量组件7以及放料组件8，其中，加料组件4设置在储料罐1上且用于对储料罐1内周期性加入等量的聚酰亚胺原料；连通组件5设置在输料管2上，且用于控制输料管2与储料罐1在预设时间内处于连通状态；烘干组件6包括与输送管连通的烘干管61以及均安装在烘干管61上的气泵63和单向阀62，烘干管61位于连通组件5下方；计量组件7设置在储料罐1上，且用于计量储料罐1内的物料，当储料罐1内的物料达到预设量时，计量组件7调节连通组件5的状态，使得输料管2与储料罐1连通；放料组件8设置在输料管2上且位于烘干管61下方，放料组件8基于连通组件5的工作状态以及输料管2内的物料量来控制输料管2与反应罐3在预设时间内处于连通状态；当输料管2与反应罐3处于连通状态时，气泵63处于启动状态，当输送管与反应罐3隔绝时，气泵63关闭。
通过加料组件4完成对储料罐1内周期性的原料添加，当加料组件4完成一次加料时，计量组件7检测到加料情况并调节连通组件5的工作状态，使得输料管2与储料罐1连通，便于储料罐1内的原料进入输料管2内，且当储料罐1内一次性添加的原料全部进入输料管2后，连通组件5驱使输料管2与储料罐1相隔绝；当储料罐1内的原料进入输料管2，且输料管2与储料罐1相隔绝时，放料组件8驱使输料管2与反应罐3连通，便于输料管2内的原料进入反应罐3内，且输料管2与反应罐3处于连通状态时，气泵63处于启动状态，气泵63将外界气体通过烘干管61运输至输送管内，进而使得输送管内的气流与反应罐3内的水蒸气形成对冲状态，从而抑制反应罐3内的水蒸气进入输送管内，避免原料附着在输送管内壁上。
需要说明的是，加热模块与搅拌模块为现有技术，本申请中不在赘述。
计量组件7包括计量块71、计量伸缩杆72以及计量弹簧73，其中，计量块71固定设置在储料罐1内壁上；计量伸缩杆72与计量块71位于同一水平面内，且相对设置，计量伸缩杆72固定部与储料罐1外壁固定连接，计量伸缩杆72活动部滑动插设在储料罐1侧壁上，计量伸缩杆72活动部与计量块71之间存在用于使计量伸缩杆72延伸的相互吸引力；计量弹簧73设置在计量伸缩杆72的有杆腔内，且用于使计量伸缩杆72收缩。
放料组件8向储料罐1内添加原料的过程中，储料罐1内的原料逐渐增多，当放料组件8完成一次原料添加后，储料罐1内的原料达到预设高度，此时储料罐1内的原料会对计量块71与计量伸缩杆72活动部之间的磁场产生影响，使得计量块71与计量伸缩杆72活动部之前的相互吸引力减小，进而使得计量伸缩杆72在计量弹簧73的作用下进行收缩。
连通组件5包括连通伸缩板51、连通弹簧52以及连通管53，其中，连通伸缩板51固定部固定设置在输料管2外壁上，连通伸缩板51活动部插设在输料管2侧壁上，当连通伸缩板51活动部与输料管2内壁抵接时，输料管2与储料罐1相隔绝，连通伸缩板51固定部与连通伸缩板51活动部阻尼连接；连通弹簧52设置在连通伸缩板51无杆腔内，且用于使连通伸缩板51延伸；连通管53一端与连通伸缩板51有杆腔连通、另一端与计量伸缩杆72无杆腔连通，连通伸缩板51有杆腔、计量伸缩杆72无杆腔以及连通管53内均预设有流体。
放料组件8包括放料伸缩板81、放料弹簧82、放料测重块83以及放料连管84，其中，放料伸缩板81固定部固定设置在输料管2外壁上，放料伸缩板81活动部插设在输料管2侧壁上，当放料伸缩板81活动部与输料管2内壁抵接时，输料管2与反应罐3相隔绝，放料伸缩板81活动部与放料伸缩板81固定部阻尼连接；放料弹簧82设置在放料伸缩板81无杆腔内，且用于使放料伸缩板81延伸；放料测重块83嵌设在放料伸缩板81活动部的侧壁上，且位于输料管2内，放料测重块83位于放料伸缩板81靠近连通伸缩板51的一侧，放料测重块83采用柔性材料制成，且内部为空腔结构；放料连管84嵌设在放料伸缩板81活动部内，放料连管84一端与放料测重块83内部连通，另一端与放料伸缩板81有杆腔连通，放料伸缩板81、放料测重块83以及放料连管84内均预设有流体。
输料管2侧壁内部沿竖直方向开设有安装槽21，安装槽21位于输料管2远离放料伸缩板81的一侧，放料组件8还包括限位板85，限位板85竖直设置在安装槽21内，且限位板85靠近放料伸缩板81的一侧开设有限位槽851，限位槽851自身深度自上而下逐渐增加；
连通伸缩板51活动部的端部滑动插设在输料管2侧壁上，且位于安装槽21内；连通伸缩板51活动部上开设有供储料罐1与输料管2连通的连通孔511；放料伸缩板81活动部的端部滑动插设在输料管2侧壁上，且位于安装槽21内；放料伸缩板81活动部上开设有供限位板85底端插设的放料槽，且放料槽用于供输料管2与反应罐3连通。
计量伸缩杆72在收缩过程中，计量伸缩杆72通过流体使得连通伸缩杆收缩，进而使得储料罐1通过连通孔511与输料管2连通，便于储料罐1内的原料进入输料管2内；需要说明的是，当储料罐1与输料管2连通时，限位板85底端位于放料孔811内，使得储料罐1与输料管2的连通、输料管2与反应罐3的连通是区分进行的。
当储料罐1内的原料进入输料管2后，连通伸缩杆活动部的端部逐渐靠近限位槽851，并通过限位槽851驱使限位板85向上移动，从而使得限位板85底端从放料孔811内脱离出来，从而便于输料管2通过放料孔811与反应罐3连通。
需要说明的是，为了便于原料从储料罐1进入输料管2、从输料管2进入反应罐3；连通伸缩板51活动部顶面沿靠近连通孔511的方向逐渐降低；放料伸缩板81活动部顶面沿靠近放料孔811的方向逐渐降低。
烘干组件6还包括设置在气泵63上且与气泵63电连接的启动按钮64，放料伸缩板81固定部上设置有控制组件9，控制组件9基于放料伸缩板81的收缩来按压启动按钮64。
控制组件9包括控制伸缩杆91以及控制连管92，其中，控制伸缩杆91固定部与放料伸缩板81固定部固定连接，控制伸缩杆91活动部的端部用于与启动按钮64抵接；控制连管92，一端与放料伸缩板81固定部无杆腔连通，另一端与控制伸缩杆91固定部无杆腔连通，放料伸缩板81固定部无杆腔、控制伸缩杆91固定部无杆腔以及控制连管92内均预设有流体。
加料组件4包括加料管41、电动阀门42以及控制器43，其中，加料管41插设在储料罐1侧壁上，加料管41的放料端同轴设置在储料罐1内，加料管41的进料端设置有聚酰亚胺原料源；电动阀门42安装在加料管41上；控制器43安装在储料罐1上，且与电动阀门42电连接，控制器43用于控制电动阀门42的工作状态。
以上均为本申请的较佳实施例，并非依此限制本申请的保护范围，故：凡依本申请的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本申请的保护范围之内。
Claims (8)
1.一种中空纤维气体膜材料聚酰亚胺的加工设备，包括自上而下依次连通设置的储料罐（1）、输料管（2）以及反应罐（3），反应罐（3）内置有加热模块和搅拌模块，其特征在于，还包括：
加料组件（4），设置在储料罐（1）上且用于对储料罐（1）内周期性加入等量的聚酰亚胺原料；
连通组件（5），设置在输料管（2）上，且用于控制输料管（2）与储料罐（1）在预设时间内处于连通状态；
烘干组件（6），包括与输料管（2）连通的烘干管（61）以及均安装在烘干管（61）上的气泵（63）和单向阀（62），烘干管（61）位于连通组件（5）下方；
计量组件（7），设置在储料罐（1）上，且用于计量储料罐（1）内的物料，当储料罐（1）内的物料达到预设量时，计量组件（7）调节连通组件（5）的状态，使得输料管（2）与储料罐（1）连通；
放料组件（8），设置在输料管（2）上且位于烘干管（61）下方，放料组件（8）基于连通组件（5）的工作状态以及输料管（2）内的物料量来控制输料管（2）与反应罐（3）在预设时间内处于连通状态；当输料管（2）与反应罐（3）处于连通状态时，气泵（63）处于启动状态，当输送管与反应罐（3）隔绝时，气泵（63）关闭。
2.根据权利要求1所述的一种中空纤维气体膜材料聚酰亚胺的加工设备，其特征在于，所述计量组件（7）包括：
计量块（71），固定设置在储料罐（1）内壁上；
计量伸缩杆（72），与计量块（71）位于同一水平面内，且相对设置，计量伸缩杆（72）固定部与储料罐（1）外壁固定连接，计量伸缩杆（72）活动部滑动插设在储料罐（1）侧壁上，计量伸缩杆（72）活动部与计量块（71）之间存在用于使计量伸缩杆（72）延伸的相互吸引力；
计量弹簧（73），设置在计量伸缩杆（72）的有杆腔内，且用于使计量伸缩杆（72）收缩。
3.根据权利要求2所述的一种中空纤维气体膜材料聚酰亚胺的加工设备，其特征在于，所述连通组件（5）包括：
连通伸缩板（51），连通伸缩板（51）固定部固定设置在输料管（2）外壁上，连通伸缩板（51）活动部插设在输料管（2）侧壁上，当连通伸缩板（51）活动部与输料管（2）内壁抵接时，输料管（2）与储料罐（1）相隔绝，连通伸缩板（51）固定部与连通伸缩板（51）活动部阻尼连接；
连通弹簧（52），设置在连通伸缩板（51）无杆腔内，且用于使连通伸缩板（51）延伸；
连通管（53），一端与连通伸缩板（51）有杆腔连通、另一端与计量伸缩杆（72）无杆腔连通，连通伸缩板（51）有杆腔、计量伸缩杆（72）无杆腔以及连通管（53）内均预设有流体。
4.根据权利要求3所述的一种中空纤维气体膜材料聚酰亚胺的加工设备，其特征在于，所述放料组件（8）包括：
放料伸缩板（81），放料伸缩板（81）固定部固定设置在输料管（2）外壁上，放料伸缩板（81）活动部插设在输料管（2）侧壁上，当放料伸缩板（81）活动部与输料管（2）内壁抵接时，输料管（2）与反应罐（3）相隔绝，放料伸缩板（81）活动部与放料伸缩板（81）固定部阻尼连接；
放料弹簧（82），设置在放料伸缩板（81）无杆腔内，且用于使放料伸缩板（81）延伸；
放料测重块（83），嵌设在放料伸缩板（81）活动部的侧壁上，且位于输料管（2）内，放料测重块（83）位于放料伸缩板（81）靠近连通伸缩板（51）的一侧，放料测重块（83）采用柔性材料制成，且内部为空腔结构；
放料连管（84），嵌设在放料伸缩板（81）活动部内，放料连管（84）一端与放料测重块（83）内部连通，另一端与放料伸缩板（81）有杆腔连通，放料伸缩板（81）、放料测重块（83）以及放料连管（84）内均预设有流体。
5.根据权利要求4所述的一种中空纤维气体膜材料聚酰亚胺的加工设备，其特征在于，所述输料管（2）侧壁内部沿竖直方向开设有安装槽（21），安装槽（21）位于输料管（2）远离放料伸缩板（81）的一侧，放料组件（8）还包括限位板（85），限位板（85）竖直设置在安装槽（21）内，且限位板（85）靠近放料伸缩板（81）的一侧开设有限位槽（851），限位槽（851）自身深度自上而下逐渐增加；
连通伸缩板（51）活动部的端部滑动插设在输料管（2）侧壁上，且位于安装槽（21）内；连通伸缩板（51）活动部上开设有供储料罐（1）与输料管（2）连通的连通孔（511）；放料伸缩板（81）活动部的端部滑动插设在输料管（2）侧壁上，且位于安装槽（21）内；放料伸缩板（81）活动部上开设有供限位板（85）底端插设的放料槽，且放料槽用于供输料管（2）与反应罐（3）连通。
6.根据权利要求5所述的一种中空纤维气体膜材料聚酰亚胺的加工设备，其特征在于，所述烘干组件（6）还包括设置在气泵（63）上且与气泵（63）电连接的启动按钮（64），放料伸缩板（81）固定部上设置有控制组件（9），控制组件（9）基于放料伸缩板（81）的收缩来按压启动按钮（64）。
7.根据权利要求6所述的一种中空纤维气体膜材料聚酰亚胺的加工设备，其特征在于，所述控制组件（9）包括：
控制伸缩杆（91），控制伸缩杆（91）固定部与放料伸缩板（81）固定部固定连接，控制伸缩杆（91）活动部的端部用于与启动按钮（64）抵接；
控制连管（92），一端与放料伸缩板（81）固定部无杆腔连通，另一端与控制伸缩杆（91）固定部无杆腔连通，放料伸缩板（81）固定部无杆腔、控制伸缩杆（91）固定部无杆腔以及控制连管（92）内均预设有流体。
8.根据权利要求7所述的一种中空纤维气体膜材料聚酰亚胺的加工设备，其特征在于，所述加料组件（4）包括：
加料管（41），插设在储料罐（1）侧壁上，加料管（41）的放料端同轴设置在储料罐（1）内，加料管（41）的进料端设置有聚酰亚胺原料源；
电动阀门（42），安装在加料管（41）上；
控制器（43），安装在储料罐（1）上，且与电动阀门（42）电连接，控制器（43）用于控制电动阀门（42）的工作状态。
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