Устройство для получения полиамидных фибридов Советский патент 1991 года по МПК B01J19/26 

Изобретение относится к химической технологии полимерных материалов, в частности к производству волокнисто-пленочных полимерных связующих (фибридов) методом неравновесной поликонденсации на границе раздела жидкость - газ. и может быть использовано в производстве пластических масс, синтетической бумаги, нетканых материалов, фильтров объемного и поверхностного типов.

Цель изобретения - повышение качества и выхода фибридов за счет снижения содержания ниэкомолекулярной фракции полиамида.

На чертеже изображено устройство для получения полиамидных фибридов. общий вид.

Устройство содержит вертикально установленную реакционную камеру и расположенную под ней камеру генерирования газовой фазы. Камера генерирования включает форсуночный смеситель 1, диффузор 2 и размещенный над ними испаритель-перегреватель 3. Форсуночный смеситель 1 содержит сопло 4 и штуцер 5 для ввода носителя газовой фазы.

Реакционная камера выполнен в виде верхнего и нижнего усеченных конусов, т.е. диффузора 6 и конфуэора 7. обращенных друг к другу меньшими основаниями с образованием между ними щели в. высота которой составляет 0,002-0,02 величины диаметра большего основания верхнего усеченного конуса 6. Разъемные части реакО

сл ы

00

ч

ционной камеры диффузор 6 и конфуэор 7 имеют резьбовое соединение, уплотненное набивкой 9 и нажимной гайкой 10.

Между внутренней стенкой верхней цилиндрической части конфузора 7 и наружной конической стенкой диффузора б образована кольцевая напорная полость 11, сообщенная со штуцером 12 радиального ввода жидкой фазы.

Устройство также снабжено установленной в верхнем конусе (диффузоре 6) по оси реакционной камеры механической щелевой форсункой 13 для ввода жидкой фазы исходных мономеров, нижний край которой расположен на расстоянии от нижнего основания верхнего конуса (диффузора 6).

Кольцевое поперечное сечение реакционной камеры в плоскости нижнего торца форсунки 13 выбрано равным площади поперечного сечения меньшего основания верхнего конуса (диффузора 6). Диффузор 6. испаритель-перегреватель 3 и реакционная камера снабжены электронагревательными элементами 14.

Устройство оборудовано гильзами 15 для термопар и техническими манометрами. Форсуночный смеситель 1. диффузор 2, испаритель-перегреватель 3, реакционная камера и труба отвода реакционной массы соединены между собой простыми фланцевыми соединениями.

Устройство для получения полиамидных фибридов работает следующим образом.

Расплав ацилирующего мономера (дих- лорангидрида ароматических д и карбон о- вых кислот) с температурой 130-150°С поступает через сопло 4 форсуночного смесителя 1 под давлением азота в диффузор 2, где диспергируется до аэрозольного состояния потоком поступающего туда горячего воздуха.

Аэрозольно-воздушная смесь по мере подъема вдоль поверхностей теплообмена диффузора 2 и испарителя-перегревателя 3 превращается в паровоздушную смесь, содержащую мономер в состоянии перегретого пара, и с температурой 150-250° поступает в горловину реакционной камеры, где за счет сужения линейная скорость паровоздушной смеси возрастает и достигает максимума. При этом кинематическая энергия потока возрастает пропорционально квадрату увеличения линейной скорости.

Воднощелочной раствор ацилируемого бифункционального соединения (жидкая фаза) исходных продуктов с автоматически поддерживаемой температурой 99-102°С

под давлением, создаваемым центробежным насосом, подают одновременно на два средства ввода жидкой фазы: кольцевую щель 8 с напорной полостью 11 через штуцер 12 и через механическую щелевую форсунку 13.

В перекрестном токе взаимодействующих фаз на обеих ступенях непосредственно в реакционной камере при максимальных

скоростях истечения фаз протекают процессы тепло- и массообмена, мгновенные или быстрые реакции поли конденсации с образованием гелеобразной пленки, инверсия фаз (жидкая фаза диспергируется в сплошной гаэовой фазе с образованием высокотурбулизо- ванной газожидкостной эмульсии, в которой также распределяются набухшие частицы полимера) с образованием подвижной трехфазной пены и формование фибридов в усяовиях повышенного напряжения сдвига, испытываемого жидкой фазой.

На развитой поверхности трехфазной пены протекают дальнейшие процессы поликонденсации и нейтрализации выделяющегося низкомолекулярного вещества (хлористый водород) содержащимся в жидкой фазе основанием (щелочь). Реакционную массу динамическим потоком воздуха подают в сборник-сепаратор, где разделяют

на водную суспензию полимера и отходящие газы.

Формула изобретения

1.Устройство для получения полиамидных фибридов, содержащее вертикально установленную реакционную камеру в виде верхнего и нижнего усеченных конусов, обращенных друг к другу меньшими основаниями с образованием между ними щели, и штуцера подвода реагентов, отличающеее я тем, что, с целью повышения качествам выхода фибридов за счет снижения содержания низкомолекулярной фракции полиамида, оно снабжено установленной в верхнем конусе по оси реакционной камеры механической щелевой форсункой для ввода жидкой фазы исходных мономеров, нижний край которой расположен на расстоянии от нижнего основания верхнего конуса реакционной камеры, при этом кольцевое поперечное сечение камеры в плоскости нижнего торца форсунки выбрано равным площади поперечного сечения меньшего основания верхнего конуса.

2.Устройство поп.1,отличающее- с я тем. что отношение высоты щели к величине диаметра большего основания верхнего усеченного конуса выбрано равным 0,002-0,020.

Жидко

Жидтл фаза

Vt

Изобретение относится к химической технологии полимерных материалов, в частности к производству волокнисто-пленочных полимерных связующих, и может быть использовано в производстве пластических масс, синтетической бумаги, нетканых материалов, фильтров объемного и поверхностного типов. Цель - повышение качества и выхода фибридов за счет снижения содержания низкомолекулярной фракции полиамида. Для этого устройство для получения полиамидных фибридов снабжено установленной в верхнем конусе по оси реакционной камеры механической щелевой форсункой для введения жидкой фазы исходных мономеров. Нижний край форсунки расположен на расстоянии от нижнего основания верхнего конуса реакционной камеры. Кольцевое поперечное сечение камеры в плоскости нижнего торца форсунки выбрано равным площади поперечного сечения меньшего основания верхнего конуса. Отношение высоты щели к величине диаметра большего основания верхнего усеченного конуса выбрано равным 0,002-0,02. В устройстве жидкую фазу на первой ступени реакционной камеры подают от периферии к центру, а жидкую фазу на второй ступени подают от центра к периферии. 1 э.п.ф-лы. 1 ил. fe