CN118022398A - 一种用于聚醚醚酮的分离提纯系统及其方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种用于聚醚醚酮的分离提纯系统，包括丙酮精制釜、板框压滤机和纯水精制釜，所述板框压滤机安装在支撑架上，支撑架上位于板框压滤机的正下方设有滤渣收集斗，滤渣收集斗与板框压滤机之间设有破碎装置，滤渣收集斗的正下方设有滤渣传送带，所述破碎装置包括两个平行设置的破碎辊，其中一个破碎辊通过第一旋转电机驱动转动，另一个破碎辊通过传动箱带动转动，两个破碎辊同步相向转动。本发明中能够方便的对滤渣进行破碎和收集，滤渣再转移至纯水精制釜中，相较于直接将滤饼放入到纯水精制釜中，能够有效的提高清洗催取的效率。
Description
技术领域
本发明涉及聚醚醚酮生产技术领域，尤其涉及一种用于聚醚醚酮的分离提纯系统及其方法。
背景技术
聚醚醚酮(PEEK)是在主链结构中含有一个酮键和两个醚键的重复单元所构成的高聚物，属特种高分子材料。具有耐高温、耐化学药品腐蚀等物理化学性能，是一类半结晶高分子材料，可用作耐高温结构材料和电绝缘材料，可与玻璃纤维或碳纤维复合制备增强材料。一般采用与芳香族二元酚缩合而得的一类聚芳醚类高聚物。这种材料在航空航天领域、医疗器械领域(作为人工骨修复骨缺损)和工业领域有大量的应用。
本方案中，由二氟二苯甲酮、对苯二酚和碳酸钠为原料，以二苯砜为溶剂合成制得。聚醚醚酮(PEEK)釆用亲核取代法制备。由二氟二苯甲酮与对苯二酚在二苯砜溶剂中，在碱金属碳酸盐作用下进行缩聚反应制得。
其聚合反应的过程是一锅两步法，首先是显弱酸性的对苯二酚同碳酸盐发生复分解反应，生成不稳定的中间体对苯二酚钠。该反应的平衡常数很低，生成的小分子副产物水和二氧化碳在体系中脱除率会影响反应的正向进行。在更高的温度下，中间体对本二酚钠和二氟二苯甲酮吸热逐步缩合反应，生成聚醚醚酮，随着时间的延续，聚醚醚酮的分子量逐步增加，同时生成更加稳定的副产物氟化盐。达到所需要的聚合度(400～2500)之后，补加单体二氟二苯甲酮封端，终止反应进行。
在对聚醚醚酮粗品进行分离提纯时，一般需要先对聚合物粗品进行压滤，然后再通过萃取的方式来去除粗品中含有的二苯砜和无机盐杂质，现有技术中的装置，无法高效的将滤饼破碎并转移至萃取釜中，滤饼的体积较大，使得萃取时需要更长的时间对滤饼进行浸泡和搅拌，从而使得萃取效率较低。
发明内容
为了解决上述背景技术中提到的问题，本发明提供一种用于聚醚醚酮的分离提纯系统及其方法。
为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：
一种用于聚醚醚酮的分离提纯系统，包括丙酮精制釜、板框压滤机和纯水精制釜，所述板框压滤机安装在支撑架上，支撑架上位于板框压滤机的正下方设有滤渣收集斗，滤渣收集斗与板框压滤机之间设有破碎装置，滤渣收集斗的正下方设有滤渣传送带。
优选地，所述破碎装置包括两个平行设置的破碎辊，其中一个破碎辊通过第一旋转电机驱动转动，另一个破碎辊通过传动箱带动转动，两个破碎辊同步相向转动。
优选地，所述滤渣收集斗的两侧均开设有矩形开口，矩形开口内转动安装有下料输送带，矩形开口上位于下料输送带的两端位置均安装有刮板。
优选地，所述滤渣收集斗的两侧分别通过支架转动安装有第一传动横杆和第二传动横杆，其中一个下料输送带通过第二旋转电机驱动转动，且两个下料输送带上靠近第一传动横杆的一侧均安装有第一动力传递轴，动力传递轴上固定有第一锥齿轮，第一传动横杆上固定有多个第二锥齿轮，第一锥齿轮与第二锥齿轮啮合。
优选地，其中一个所述下料输送带靠近第二传动横杆的一侧安装有第二动力传动轴，第二动力传动轴上固定有第三锥齿轮，第二传动横杆上固定有第四锥齿轮，第四锥齿轮与第三锥齿轮啮合。
优选地，所述滤渣收集斗内部靠近出料口位置安装有防堵疏通转轴，防堵疏通转轴的一端延伸至滤渣收集斗的外部且固定有第五锥齿轮，第五锥齿轮与第四锥齿轮啮合。
优选地，所述滤渣传送带的一侧放置有转运车，滤渣传送带靠近转运车的一侧设有导料漏斗，导料漏斗的下料口位于转运车的正上方。
优选地，所述导料漏斗上通过滑轨和滑块滑动安装有下料挡板，下料挡板的顶端与导料漏斗的底端滑动接触。
优选地，所述滑块上安装有第一复位弹簧，下料挡板上连接有L形推板。
一种用于聚醚醚酮的分离提纯方法，包括以下步骤：
S1：通过二氟二苯甲酮、对苯二酚、碳酸盐和二苯砜作为原辅材料合成反应得到聚合粗品，然后对聚合粗品破碎，并将破碎的聚合粗品投入到丙酮精制釜中，加入萃取液丙酮，加热至40℃，辅以搅拌，一段时间后排出丙酮萃取液，完成一次二苯砜萃取操作，反复萃取操作，直至二苯砜萃取干净；
S2：将除掉过二苯砜的合成粗品物料通过板框压滤机压滤，压滤得到滤饼，并进行破碎得到滤渣，滤渣收集并转移至纯水精制釜中；
S3：向纯水精制釜中注入纯水，辅以蒸煮至90℃和搅拌，纯水充分溶解无机盐后，排出水，完成一次纯水萃取。多次清洗后，将产品中混杂的无机盐去除干净，得到精制的聚醚醚酮。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
1.丙酮精制釜中的粗品通过板框压滤机压滤，压滤后的滤饼落入至破碎装置破碎，再通过滤渣收集斗的收集后落到滤渣传送带上，能够方便的对滤渣进行破碎和收集，滤渣再转移至纯水精制釜中，相较于直接将滤饼放入到纯水精制釜中，能够有效的提高清洗催取的效率。
2.通过第二旋转电机能够带动其中一个下料输送带运行，通过动力传递轴、第一锥齿轮、第一传动横杆和第二锥齿轮的动力传动，能够带动另一个下料输送带反向的转动，从而达到主动的带动滤渣朝向滤渣收集斗的下料口位置移动的目的
3.随着第一传动横杆和第二传动横杆转动，会不断的带动敲击球敲击滤渣收集斗的外壁，使得滤渣收集斗会间歇的产生振动，从而加速下料，能够有效的防止滤渣粘黏在滤渣收集斗的内壁上。
4.滤渣传送带输送过来的滤渣先落入到导料漏斗内，由于第一复位弹簧的弹力，会拉动下料挡板移动至下料口位置，使得下料口被堵住，滤渣传送带传送过来的滤渣会在导料漏斗内暂存，不会洒落，当将转运车推送至导料漏斗下方的过程中，转运车会与L形推板接触，并通过L形推板推动下料挡板移动，使得下料挡板与下料口错开，滤渣掉落到转运车内，只有转运车推送到位时，下料口才会打开，能够有效的防止滤渣洒落，使用更加方便，无需人工开合下料口。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明的板框压滤机主视图；
图2为本发明的板框压滤机立体图；
图3为本发明的板框压滤机左视图；
图4为本发明的破碎装置俯视角放大细节图；
图5为本发明的滤渣收集斗俯视角放大细节图；
图6为本发明的滤渣收集斗斜上视角放大细节图；
图7为本发明的滤渣收集斗主视角放大细节图；
图8为本发明的滤渣收集斗后视角放大细节图；
图9为本发明的滤渣收集斗左视角放大细节图；
图10为本发明的敲击杆位置第一视角放大细节图；
图11为本发明的敲击杆位置第二视角放大细节图；
图12为本发明的下料输送带主视图；
图13为本发明的下料输送带立体图；
图14为本发明的导料漏斗主视角放大细节图；
图15为本发明的导料漏斗俯视角放大细节图；
图中：1支撑架、2板框压滤机、3破碎装置、301破碎辊、302第一旋转电机、303传动箱、4滤渣收集斗、5下料输送带、501刮板、502第二旋转电机、503第一传动横杆、5031第二锥齿轮、504第二传动横杆、5041第四锥齿轮、505第一锥齿轮、506第三锥齿轮、507推动件、5071推动滚轮、508敲击杆、5081配合条、5082敲击球、5083第二复位弹簧、6转运车、7防堵疏通转轴、701第五锥齿轮、8滤渣传送带、801导料漏斗、802下料口、803下料挡板、804滑轨、805滑块、806第一复位弹簧、807L形推板。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，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他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例1
参照图1-3，一种用于聚醚醚酮的分离提纯系统，包括丙酮精制釜、板框压滤机2和纯水精制釜，板框压滤机2安装在支撑架1上，支撑架1上位于板框压滤机2的正下方设有滤渣收集斗4，滤渣收集斗4与板框压滤机2之间设有破碎装置3，滤渣收集斗4的正下方设有滤渣传送带8；
丙酮精制釜中的粗品通过板框压滤机2压滤，压滤后的滤饼落入至破碎装置3破碎，再通过滤渣收集斗4的收集后落到滤渣传送带8上，能够方便的对滤渣进行破碎和收集，滤渣再转移至纯水精制釜中，相较于直接将滤饼放入到纯水精制釜中，能够有效的提高清洗催取的效率。
实施例2
参照图4，本实施例与实施例1的区别在于，破碎装置3包括两个平行设置的破碎辊301，其中一个破碎辊301通过第一旋转电机302驱动转动，另一个破碎辊301通过传动箱303带动转动，两个破碎辊301同步相向转动；
压滤完成后，板框压滤机2上的滤饼掉落至两个破碎辊301之间，破碎辊301上面均匀分布有多个凸起，通过两个破碎辊301同步相向转动，即可将滤饼向下挤出并破碎。
实施例3
参照图5-9，本实施例与实施例1的区别在于，滤渣收集斗4的两侧均开设有矩形开口，矩形开口内转动安装有下料输送带5，矩形开口上位于下料输送带5的两端位置均安装有刮板501，下料输送带5的顶端位于滤渣收集斗4的内部，下料输送带5转动的过程中，能够带动下料输送带5表面的滤渣朝向滤渣收集斗4的下料口位置移动，从而能够加速滤渣的排出，提高排放效率，刮板501能够将下料输送带5顶端沾附的滤渣刮除，防止滤渣收集斗4内的滤渣跟随下料输送带5移出。
实施例4
参照图5-9，本实施例与实施例3的区别在于，滤渣收集斗4的两侧分别通过支架转动安装有第一传动横杆503和第二传动横杆504，其中一个下料输送带5通过第二旋转电机502驱动转动，且两个下料输送带5上靠近第一传动横杆503的一侧均安装有第一动力传递轴，动力传递轴上固定有第一锥齿轮505，第一传动横杆503上固定有多个第二锥齿轮5031，第一锥齿轮505与第二锥齿轮5031啮合；
通过第二旋转电机502能够带动其中一个下料输送带5运行，通过动力传递轴、第一锥齿轮505、第一传动横杆503和第二锥齿轮5031的动力传动，能够带动另一个下料输送带5反向的转动，从而达到主动的带动滤渣朝向滤渣收集斗4的下料口位置移动的目的。
实施例5
参照图5-9，本实施例与实施例4的区别在于，其中一个下料输送带5靠近第二传动横杆504的一侧安装有第二动力传动轴，第二动力传动轴上固定有第三锥齿轮506，第二传动横杆504上固定有第四锥齿轮5041，第四锥齿轮5041与第三锥齿轮506啮合，当从动的下料输送带5运行时会带动第二动力传动轴和第三锥齿轮506转动，从而通过第四锥齿轮5041与第三锥齿轮506啮合带动第二传动横杆504转动，第一传动横杆503和第二传动横杆504均会转动，第一传动横杆503和第二传动横杆504上均固定有推动件507，推动件507上安装有推动滚轮5071，滤渣收集斗4的两侧均转动安装有敲击杆508，敲击杆508的底端固定有配合条5081，配合条5081上设有与推动滚轮5071对应匹配的凹槽，敲击杆508的顶端固定有多个敲击球5082，且敲击杆508靠近顶端部分与滤渣收集斗4的外壁之间连接有第二复位弹簧5083，第一传动横杆503和第二传动横杆504转动时能够带动推动件507跟随转动，推动滚轮5071卡在凹槽内，从而能够推动敲击杆508转动，此时敲击球5082与滤渣收集斗4的外壁分离，第二复位弹簧5083被拉伸，随着推动件50继续转动，推动滚轮5071会与配合条5081分离，使得敲击杆508失去推力束缚，第二复位弹簧5083的拉力会拉动敲击杆508迅速的反向转动，从而带动敲击球5082敲击滤渣收集斗4的外壁，随着第一传动横杆503和第二传动横杆504转动，会不断的带动敲击球5082敲击滤渣收集斗4的外壁，使得滤渣收集斗4会间歇的产生振动，从而加速下料，能够有效的防止滤渣粘黏在滤渣收集斗4的内壁上。
实施例6
参照图12-15，本实施例与实施例1的区别在于，滤渣收集斗4内部靠近出料口位置安装有防堵疏通转轴7，防堵疏通转轴7的一端延伸至滤渣收集斗4的外部且固定有第五锥齿轮701，第五锥齿轮701与第四锥齿轮5041啮合，当第二传动横杆504转动时，会通过第五锥齿轮701与第四锥齿轮5041带动防堵疏通转轴7不断的转动对出料口进行疏通。
其中，滤渣传送带8的一侧放置有转运车6，滤渣传送带8靠近转运车6的一侧设有导料漏斗801，导料漏斗801的下料口802位于转运车6的正上方，导料漏斗801上通过滑轨804和滑块805滑动安装有下料挡板803，下料挡板803的顶端与导料漏斗801的底端滑动接触，滑块805上安装有第一复位弹簧806，下料挡板803上连接有L形推板807；
滤渣传送带8输送过来的滤渣先落入到导料漏斗801内，由于第一复位弹簧806的弹力，会拉动下料挡板803移动至下料口802位置，使得下料口802被堵住，滤渣传送带8传送过来的滤渣会在导料漏斗801内暂存，不会洒落，当将转运车6推送至导料漏斗801下方的过程中，转运车6会与L形推板807接触，并通过L形推板807推动下料挡板803移动，使得下料挡板803与下料口802错开，滤渣掉落到转运车6内，只有转运车6推送到位时，下料口802才会打开，能够有效的防止滤渣洒落，使用更加方便，无需人工开合下料口802。
实施例7
一种用于聚醚醚酮的分离提纯方法，包括以下步骤：
S1：通过二氟二苯甲酮、对苯二酚、碳酸盐和二苯砜作为原辅材料合成反应得到聚合粗品，然后对聚合粗品破碎，并将破碎的聚合粗品投入到丙酮精制釜中，加入萃取液丙酮，加热至40℃，辅以搅拌，一段时间后排出丙酮萃取液，完成一次二苯砜萃取操作，反复萃取操作，直至二苯砜萃取干净；
S2：将除掉过二苯砜的合成粗品物料通过板框压滤机2压滤，压滤得到滤饼，并进行破碎得到滤渣，滤渣收集并转移至纯水精制釜中；
S3：向纯水精制釜中注入纯水，辅以蒸煮至90℃和搅拌，纯水充分溶解无机盐后，排出水，完成一次纯水萃取。多次清洗后，将产品中混杂的无机盐去除干净，得到精制的聚醚醚酮。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
本发明的控制方式是通过控制器来自动控制，控制器的控制电路通过本领域的技术人员简单编程即可实现，电源的提供也属于本领域的公知常识，并且本发明主要用来保护机械装置，所以本发明不再详细解释控制方式和电路连接。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种用于聚醚醚酮的分离提纯系统，包括丙酮精制釜、板框压滤机(2)和纯水精制釜，其特征在于：所述板框压滤机(2)安装在支撑架(1)上，支撑架(1)上位于板框压滤机(2)的正下方设有滤渣收集斗(4)，滤渣收集斗(4)与板框压滤机(2)之间设有破碎装置(3)，滤渣收集斗(4)的正下方设有滤渣传送带(8)。
2.根据权利要求1所述的一种用于聚醚醚酮的分离提纯系统，其特征在于：所述破碎装置(3)包括两个平行设置的破碎辊(301)，其中一个破碎辊(301)通过第一旋转电机(302)驱动转动，另一个破碎辊(301)通过传动箱(303)带动转动，两个破碎辊(301)同步相向转动。
3.根据权利要求1所述的一种用于聚醚醚酮的分离提纯系统，其特征在于：所述滤渣收集斗(4)的两侧均开设有矩形开口，矩形开口内转动安装有下料输送带(5)，矩形开口上位于下料输送带(5)的两端位置均安装有刮板(501)。
4.根据权利要求3所述的一种用于聚醚醚酮的分离提纯系统，其特征在于：所述滤渣收集斗(4)的两侧分别通过支架转动安装有第一传动横杆(503)和第二传动横杆(504)，其中一个下料输送带(5)通过第二旋转电机(502)驱动转动，且两个下料输送带(5)上靠近第一传动横杆(503)的一侧均安装有第一动力传递轴，动力传递轴上固定有第一锥齿轮(505)，第一传动横杆(503)上固定有多个第二锥齿轮(5031)，第一锥齿轮(505)与第二锥齿轮(5031)啮合。
5.根据权利要求4所述的一种用于聚醚醚酮的分离提纯系统，其特征在于：其中一个所述下料输送带(5)靠近第二传动横杆(504)的一侧安装有第二动力传动轴，第二动力传动轴上固定有第三锥齿轮(506)，第二传动横杆(504)上固定有第四锥齿轮(5041)，第四锥齿轮(5041)与第三锥齿轮(506)啮合。
6.根据权利要求5所述的一种用于聚醚醚酮的分离提纯系统，其特征在于：所述滤渣收集斗(4)内部靠近出料口位置安装有防堵疏通转轴(7)，防堵疏通转轴(7)的一端延伸至滤渣收集斗(4)的外部且固定有第五锥齿轮(701)，第五锥齿轮(701)与第四锥齿轮(5041)啮合。
7.根据权利要求1所述的一种用于聚醚醚酮的分离提纯系统，其特征在于：所述滤渣传送带(8)的一侧放置有转运车(6)，滤渣传送带(8)靠近转运车(6)的一侧设有导料漏斗(801)，导料漏斗(801)的下料口(802)位于转运车(6)的正上方。
8.根据权利要求7所述的一种用于聚醚醚酮的分离提纯系统，其特征在于：所述导料漏斗(801)上通过滑轨(804)和滑块(805)滑动安装有下料挡板(803)，下料挡板(803)的顶端与导料漏斗(801)的底端滑动接触。
9.根据权利要求8所述的一种用于聚醚醚酮的分离提纯系统，其特征在于：所述滑块(805)上安装有第一复位弹簧(806)，下料挡板(803)上连接有L形推板(807)。
10.一种用于聚醚醚酮的分离提纯方法，利用如权利要求1-9任意一项所述的一种用于聚醚醚酮的分离提纯系统，其特征在于，包括以下步骤：
S1：通过二氟二苯甲酮、对苯二酚、碳酸盐和二苯砜作为原辅材料合成反应得到聚合粗品，然后对聚合粗品破碎，并将破碎的聚合粗品投入到丙酮精制釜中，加入萃取液丙酮，加热至40℃，辅以搅拌，一段时间后排出丙酮萃取液，完成一次二苯砜萃取操作，反复萃取操作，直至二苯砜萃取干净；
S2：将除掉过二苯砜的合成粗品物料通过板框压滤机(2)压滤，压滤得到滤饼，并进行破碎得到滤渣，滤渣收集并转移至纯水精制釜中；
S3：向纯水精制釜中注入纯水，辅以蒸煮至90℃和搅拌，纯水充分溶解无机盐后，排出水，完成一次纯水萃取，多次清洗后，将产品中混杂的无机盐去除干净，得到精制的聚醚醚酮。
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| CN202410221043.6A CN118022398A (zh) | 2024-02-28 | 2024-02-28 | 一种用于聚醚醚酮的分离提纯系统及其方法 |
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