CN216764602U

CN216764602U - 一种pa6聚合萃取水的处理装置及系统

Info

Publication number: CN216764602U
Application number: CN202220250837.1U
Authority: CN
Inventors: 赵利; 张久林; 王艇; 赵明秀
Original assignee: DALIAN HISCIEN ENGINEERING CO LTD
Current assignee: DALIAN HISCIEN ENGINEERING CO LTD
Priority date: 2022-01-27
Filing date: 2022-01-27
Publication date: 2022-06-17
Anticipated expiration: 2032-01-27

Abstract

本实用新型公开了一种PA6聚合萃取水的处理装置及系统，所述萃取水处理装置包括用于去除或部分去除PA6聚合萃取水工艺水体中硅元素的结构单元。所述的萃取水处理装置包括酸性气体供应单元和/或酸性液体供应单元，以及用于将萃取水和酸性液体/酸性气体进行混合的反应罐。所述的反应罐还设置有水体pH监控单元及萃取水过滤器。利用该萃取水的处理装置、系统及工艺，有效地解决了现有技术中存在的技术问题，在极大的降低了运行成本的情况下，还能有效的保证系统的正常运行，且提高产品质量，清洁环保，解决了行业痛点。

Description

一种PA6聚合萃取水的处理装置及系统

技术领域

本实用新型涉及一种锦纶6生产装置及工艺，特别涉及一种PA6聚合萃取水的处理装置及系统。

背景技术

锦纶6聚合工厂在生产半消光/全消光切片时，其单体水系统会因为聚合过程中TiO₂的加入而引入无机离子成分。无机离子的存在会给生产线的运行状态及产品质量产生负面影响，尤其在单体水浓缩液全回用条件下，无机离子在系统中产生富集，其影响将更为严重。

行业内目前普遍的处理方式是采用“离子交换树脂装置”对单体水加以处理，但该方式投资大(约300～500万元)，运行成本高(每年更换树脂费用高昂)，且产生大量的酸碱废水，通常被认为是迫不得已的做法。

目前，某些厂家虽然未采用上述离子交换树脂处理方式，但同样面临着同行业类似问题，即：

1)单体水处理设备(蒸发设备)及全回收料聚合线出现无机物导致的结垢；

2)铸带板结焦；

3)回收料线熔体过滤器无法投用，导致产品用途严重受限。

由此可见，上述问题是行业的痛点，尚无更好的解决方案。

实用新型内容

针对现有技术中的不足之处，本实用新型提供了一种PA6聚合萃取水的处理装置及系统，有效地解决了现有技术中存在的技术问题，在极大的降低了运行成本的情况下，还能有效的保证系统的正常运行，且提高产品质量，清洁环保。

具体的技术方案如下：

本实用新型第一方面提供了一种PA6聚合萃取水的处理装置，所述萃取水处理装置包括用于去除或部分去除PA6聚合萃取水工艺水体中硅元素的结构单元。

进一步地，所述的萃取水处理装置包括使得水体中的SiO₃ ^2-呈硅酸形式析出的结构单元。

进一步地，所述的萃取水处理装置包括酸性气体供应单元和/或酸性液体供应单元，以及用于将萃取水和酸性液体/酸性气体进行混合的反应罐3，用以实现水体中的SiO₃ ^2-呈硅酸形式析出。

进一步地，所述的萃取水处理装置中的酸性气体供应单元设置有气体流量调节阀。

进一步地，所述的萃取水处理装置中的酸性液体供应单元设置有液体流量调节阀。

进一步地，所述的反应罐3还设置有水体pH监控单元；其用以监测水体的pH，并根据pH数据对气体流量调节阀和/或液体流量调节阀进行控制，从而有效地将水体中的SiO₃ ^2-呈硅酸形式析出。

进一步地，所述的萃取水处理装置中还包括萃取水过滤器，用于去除水体中已经析出的硅酸。

进一步地，所述的萃取水过滤器为烛芯式过滤器，过滤精度高。

进一步地，通过在萃取水过滤器上游再设置萃取水输送泵实现对已经析出硅酸的水体的输送。

本实用新型第二方面提供了一种PA6聚合萃取水的系统，所述系统包括前文所述的萃取水处理装置。进一步地，所述的萃取水处理装置通过管道连接设置于萃取水罐或萃取水中间罐之后，且在萃取水储罐和/或萃取水蒸发系统之前。

进一步地，所述的萃取水处理装置中，包括顺次连接的反应罐、萃取水输送泵及萃取水过滤器；还包括设置在反应罐上的酸性气体供应单元和/或酸性液体供应单元；所述的酸性气体供应单元和酸性液体供应单元为各自独立运行。

进一步地，所述的萃取水处理装置依次与离子交换树脂、和/或萃取水储罐、和/或萃取水蒸发系统连接。

本实用新型涉及的PA6聚合萃取水的系统，其工艺包括去除或部分去除水体中的硅元素的步骤。

进一步地，所述去除硅元素为采用酸性气体(优选CO₂气体)和/或酸性液体(优选醋酸等)对水进行处理，使工艺中的SiO₃ ^2-呈硅酸形式析出。

进一步地，所述去除硅元素为调节酸性气体和/或酸性液体的注入量，从而控制反应罐内萃取水的pH值在6.0～8.5条件下，在反应罐中的酸性气体和/或酸性液体与萃取水中部分无机离子(SiO₃ ^2-)反应形成沉淀物(硅酸)析出。

进一步地，所述工艺包括的步骤有：萃取，在浓缩回用之前进行过滤处理。

进一步地，所述工艺还包括，在采用酸性气体和/或酸性液体对水进行处理之后，再采用离子交换树脂对水进行处理的步骤。

与现有技术相比，本实用新型具有如下有益效果：

1.减少或避免单体水处理设备(例如：蒸发设备和精馏设备)内壁的无机物结垢现象，减少设备清洗次数，延长设备连续运行时间，提高设备运行效率，降低运行成本。

2.减少或避免全回收料聚合线加热器、反应器等设备内壁的无机物的结垢现象，增加了工艺参数的稳定性，提高产品质量。

3.避免铸带板结焦，可减少铸带板清理及更换次数，延长铸带板使用周期，减少由铸带板清理或更换导致的工艺波动及聚合物熔体放流损失，提供产品质量，降低物料消耗。

4.提高了回收料线熔体过滤器的使用周期，延长了过滤器滤芯的使用寿命，减少切换熔体过滤器导致的物料损失。

5.单独采用该单体水处理方式与传统单体水纯化处理方式——离子交换树脂处理方式相比，投资成本可节约数佰万元；由于没有每年更换树脂的费用，也没有离子交换树脂再生产生的大量酸碱废水，因此运行成本极低，流程见图1。

6.该单体水处理方式与传统单体水纯化处理方式——离子交换树脂处理方式串联使用时，由于该方式已经将单体水中大量的硅元素去除，可以减轻离子交换树脂的处理负荷，减少树脂再生次数，延长树脂使用寿命至3～5年，与单独采用离子交换树脂处理方式(离子交换树脂需要每年更换)相比，两种处理方式串联使用时运行成本大大降低，如图2的流程。

附图说明

图1是根据本实用新型单独使用的PA6聚合萃取水系统示意图；

图2是根据本实用新型与离子交换树脂串联使用的PA6聚合萃取水系统示意图；

主要附图标记说明：

1萃取水，2萃取水中间罐，3反应罐，4萃取水处理装置，4-1酸性气体供应单元，4-2酸性液体供应单元，4-3萃取水输送泵，4-4萃取水过滤器，5萃取水储罐，6萃取水蒸发系统，7离子交换树脂。

具体实施方式

下面结合附图，对本实用新型的具体实施方式进行详细地描述，但应当理解本实用新型的保护范围并不受具体实施方式的限制。

在本文中，为了描述的方便，可以使用空间相对术语，诸如“之前”“之后”等，来描述一个元件或特征与另一元件或特征在附图中的关系。应理解的是，空间相对术语旨在包含除了在图中所绘的方向之外物件在使用或操作中的不同方向。即，物件也可以有其他取向(旋转90度或其他取向)且应对本文使用的空间相对术语作出相应的解释。

实施例1

在某企业现有生产装置上，萃取水由萃取水中间罐不经过其它处理直接进入萃取水储罐，然后经蒸发浓缩后回用。

上述实施工厂在未进行改造前的情况如下：

萃取水中的无机离子在回用过程中不断富集，富集到一定浓度后严重影响生产正常进行，导致回收料聚合线熔体过滤器运行周期很短，有时甚至2～3天，已经严重影响生产的正常运行。如果采用目前普遍的处理方式“离子交换树脂装置”对单体水加以处理，设备初期投资约300万元，其中大部分为离子交换树脂费用，离子交换树脂每年需要更换，运行成本高。同时离子交换树脂再生会产生大量的酸碱废水，增加污水处理量，污水处理设备也需要相应改造，投资和运行成本进一步加大。

相比之下，上述实施工厂在采用图1所述技术方案进行改造后的情况如下：

采用图1所述技术方案对原有萃取水处理系统进行了改造。如图1所示，所述的萃取水处理装置4通过管道连接设置于萃取水罐或萃取水中间罐2之后，且在萃取水储罐5和/或萃取水蒸发系统6之前。

所述的萃取水处理装置4中，包括顺次连接的反应罐3、萃取水输送泵4-3及萃取水过滤器4-4；还包括设置在反应罐3上的酸性气体供应单元4-1和/或酸性液体供应单元4-1；所述的酸性气体供应单元4-1和酸性液体供应单元4-2为各自独立运行。

所述的萃取水处理装置4依次与离子交换树脂7或萃取水储罐5、与萃取水蒸发系统6连接。在所述萃取水处理装置增设的管道上不同截点还可以设置多个阀门。

具体的工艺路线为：

在萃取水中间罐2后增加了一个用于将萃取水和酸性液体/酸性气体进行混合的反应罐3，反应罐3上设有pH监测仪表，通过调节酸性气体供应单元的酸性气体(二氧化碳)的注入量，和/或调节酸性液体供应单元的酸性液体(醋酸)的注入量，从而控制反应罐3内萃取水的pH，在一定pH值(通常情况下pH值控制在6.0～8.5之间)条件下，在反应罐3中的酸性气体(二氧化碳)和/或酸性液体(醋酸)与萃取水中部分无机离子(SiO₃ ^2-)反应形成沉淀物(硅酸)析出，然后含有沉淀物(硅酸)的萃取水由萃取水输送泵4-3送至萃取水过滤器4-4进行过滤，滤除沉淀物(硅酸)，达到去除无机离子的目的。过滤后的萃取水可以直接送至萃取水储罐5、萃取水蒸发系统6，进入下道工序；也可以在进入萃取水储罐5之前，增加离子交换树脂7的处理过程(如图2)。

改造装置投用后，考察回收料聚合线运行情况，得到以下初步结果：

1)铸带板明显无结焦物，减少铸带板清理及更换次数，延长铸带板使用周期，减少由铸带板清理或更换导致的工艺波动及聚合物熔体放流损失，提供产品质量，降低物料消耗。

2)蒸发设备和精馏设备内壁，以及全回收料聚合线加热器、反应器等设备内壁无机物结垢现象；减少设备清洗次数，延长设备连续运行时间，提高设备运行效率，增加了工艺参数的稳定性，降低运行成本。

3)熔体过滤器40μ条件下，周期可运行一个月以上。说明系统中的硅含量的影响得到了控制，同时物料消耗和污水发放量都没有增加。

4)提高了回收料线熔体过滤器的使用周期，延长了过滤器滤芯的使用寿命，减少切换熔体过滤器导致的物料损失。

5)该单体水处理方式与传统单体水纯化处理方式——离子交换树脂处理方式串联使用时，由于该方式已经将单体水中大量的硅元素去除，可以减轻离子交换树脂的处理负荷，减少树脂再生次数，延长树脂使用寿命至3～5年，与单独采用离子交换树脂处理方式(离子交换树脂需要每年更换)相比，两种处理方式串联使用时运行成本大大降低，如图2的流程。

以上所述，仅为本实用新型较佳的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，本领域的技术人员在本实用新型披露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应该以权利要求书的保护范围为准。

Claims

1.一种PA6聚合萃取水的处理装置，其特征在于，所述PA6聚合萃取水的处理装置包括用于去除或部分去除PA6聚合萃取水工艺水体中硅元素的结构单元。

2.根据权利要求1所述的处理装置，其特征在于，所述的PA6聚合萃取水的处理装置包括使得水体中的SiO₃ ^2-呈硅酸形式析出的结构单元。

3.根据权利要求2所述的处理装置，其特征在于，所述的PA6聚合萃取水的处理装置包括酸性气体供应单元和/或酸性液体供应单元，以及用于将萃取水和酸性液体/酸性气体进行混合的反应罐。

4.根据权利要求3所述的处理装置，其特征在于，所述的PA6聚合萃取水的处理装置中的酸性气体供应单元设置有气体流量调节阀；所述的萃取水处理装置中的酸性液体供应单元设置有液体流量调节阀。

5.根据权利要求3所述的处理装置，其特征在于，所述的反应罐还设置有水体pH监控单元及萃取水过滤器。

6.一种PA6聚合萃取水的系统，其特征在于，所述系统包括权利要求1所述的萃取水处理装置。

7.根据权利要求6所述的系统，其特征在于，所述的萃取水处理装置通过管道连接设置于萃取水罐或萃取水中间罐之后，且在萃取水储罐和/或萃取水蒸发系统之前。

8.根据权利要求6所述的系统，其特征在于，所述的萃取水处理装置中，包括顺次连接的反应罐、萃取水输送泵及萃取水过滤器。

9.根据权利要求6所述的系统，其特征在于，还包括设置在反应罐上的酸性气体供应单元和/或酸性液体供应单元；所述的酸性气体供应单元和酸性液体供应单元为各自独立运行。

10.根据权利要求6所述的系统，其特征在于，所述的萃取水处理装置依次与离子交换树脂、和/或萃取水储罐、和/或萃取水蒸发系统连接。