【正文】 70006005001006030008400600500100 聯(lián)苯鍋爐 熱油型聯(lián)苯鍋爐 熱油型聯(lián)苯鍋爐熱油爐[35]是采用電加熱管插入導(dǎo)熱油載體內(nèi)的方式直接加熱，加熱后的導(dǎo)熱油通過高溫油泵經(jīng)濾油器過濾后，輸送給用熱設(shè)備，再從用熱設(shè)備的熱油出口回到油加熱爐加熱，形成一個完整的循環(huán)加熱系統(tǒng)。A型結(jié)構(gòu)，即薄管板在法蘭下面同筒體焊接；B型結(jié)構(gòu)板貼于法蘭面上。本系列不包括帶膨脹節(jié)的換熱器[34]。 (2)溫度：按材料的許用溫度選用。VK管上部夾套同聯(lián)苯蒸汽加熱，保證熔體溫度，有利于聚合反應(yīng)，增加聚合物分子量，同時，有利于熔體中低分子的排除。(3)VK管下部內(nèi)分配板的作用 在VK管的夾套保溫段中部裝有一塊厚度為20 mm，有不同孔徑的單層或多層鋼板。能保證列管內(nèi)溶體傳熱時，徑向溫度的均勻一致，盡可能地減少VK管內(nèi)（物料）徑向溫度梯度。VK管結(jié)構(gòu)對PA6聚合反映影響很大，PA6生產(chǎn)過程中最關(guān)鍵設(shè)備。(3)濃溶液貯槽，粗和精己內(nèi)酰胺貯槽放在二樓，一方面是為了更好的布置溶液泵的排列，另一方面，也是考慮到工藝流程的要求。(4)為了便于流體流動，也是為了節(jié)約能源，換熱器放在位置高出聚合管。(1)采用流程式布置[29]，把原料貯槽，原料泵，水箱和水封罐放在一樓，從四樓到而樓，聚合管，萃取塔和干燥塔按反應(yīng)順序進(jìn)行合理排列，而把換熱器放在三樓。(6)換熱器應(yīng)盡量考慮兩、三個重疊安裝，以節(jié)省占地面積和管線。(2)有劇烈震動的機(jī)械，其基礎(chǔ)應(yīng)與廠房脫開，應(yīng)避免和建筑物的柱，梁，樓板，墻等連在一起，以免影響建筑物的安全。如生產(chǎn)中不需要看管的設(shè)備，受氣候影響不大的設(shè)備，要靠大氣調(diào)節(jié)溫度的設(shè)備等，以利車間室內(nèi)環(huán)境的改善。同類設(shè)備集中布置可統(tǒng)一留出檢修場地；塔和立式設(shè)備的入孔應(yīng)對著空場或檢修通道，應(yīng)盡量布置在同一方向；列管式換熱器應(yīng)在可拆的一端留出一定空間以便抽出管子倆檢修，特別應(yīng)防止檢修孔，儀表管口及其他管口碰梁。(3)對接觸腐蝕性介質(zhì)的設(shè)備，除本身的基礎(chǔ)要加防護(hù)外，對設(shè)備附近的墻，柱等建筑物也必須采取防護(hù)措施，必要時可加大設(shè)備與墻，柱間距離。(1)加熱爐、明火設(shè)備，產(chǎn)生有毒氣體的設(shè)備，應(yīng)布置以下風(fēng)處，盛有毒物料的設(shè)備不應(yīng)放在廠房的死角處。(4)設(shè)備布置時必須保證管理方便和安全。以便集中管理，統(tǒng)一操作。 要滿足生產(chǎn)工藝要求(1)設(shè)備布置設(shè)計首先要滿足工藝要求。(3)符合發(fā)展要求。(2)符合安全，衛(wèi)生的要求。綜上所述，廠址的選擇是合理的，但是也有缺點，就是離河流太近容易發(fā)生洪水事故。這樣，原料己內(nèi)酰胺由鐵路或是河流運輸?shù)綇S內(nèi)己內(nèi)酰胺原料罐；蒙脫土有旁邊的蒙脫土工廠輸送到蒙脫土原料倉庫?？偲矫嬖O(shè)計的好環(huán)直接關(guān)系到車間建成后是否符合工藝要求，能否有良好的操作條件，使生產(chǎn)正常，安全的運行，設(shè)備的維修方便可行，而且對建設(shè)投資，經(jīng)濟(jì)效益等都有著極大的影響。(3)節(jié)約用地向立體空間發(fā)展。例如，物料的單一流向，最小的物流距離，最少的裝卸搬運次數(shù)，進(jìn)出方便，通道、道路暢通等等。 工廠布置的原則工廠布置包括兩項基本內(nèi)容：一是工廠總平面布置，二是車間布置。所以，合理地進(jìn)行工廠布置，不僅有利于對投入的各種生產(chǎn)要素的合理配置，而且為企業(yè)物流合理化提供了條件；既是工廠工程建設(shè)上應(yīng)該重視的問題，也是企業(yè)物流研究的重要課題。工廠布置[23]就是根據(jù)已確定的工廠組成部分及其規(guī)模，合理地在廠區(qū)安排它們的相互幾何位置，并畫出工廠的平面布置圖。(3)將可能的造粒過程切入到聚合和抽提之間。另外，改變聚合溫度時，己內(nèi)酰胺單體與環(huán)狀齊聚物的生成量，溫度越低，環(huán)狀化合物的量越小。(4)反應(yīng)中溫度的控制。(3)氣體阻隔性提高3倍。加入活性炭，高錳酸鉀等一起精制脫色除去易氧化雜質(zhì)，過濾后再蒸餾回收己內(nèi)酰胺。. 回收單體主要質(zhì)量指標(biāo)項目凝固點/℃色度APHA吸光度揮發(fā)性堿（mmol/t）KMnO4氧化值(S)國標(biāo)一級≤5≤≤國產(chǎn)單體≤2≤≤≥7200回收單體≤4≤≤≥7200 廢料回收單體廢尼龍回收有兩種方法：一是粉碎造粒，用于要求不高的注塑件；另一種是解聚回收單體。在沉降罐中加入熱水?；厥盏募簝?nèi)酰胺以一定比例摻入新鮮己內(nèi)酰胺中，進(jìn)入聚合工段。干燥溫度控制在110—120％，干燥時間約24h。 干燥工藝流程Ⅰ—干燥塔； Ⅱ——后聚合塔； 2—冷卻器； 3，6—氣液分離器； 4—風(fēng)機(jī)； 5—加熱器； 9—水箱； WCH—冷凍水； WPR—廢水；SMP—中壓蒸汽；熱N2分別從干燥塔[18]上部和下部進(jìn)入。必須干燥，％以下。萃取塔中有各種不同的內(nèi)構(gòu)件，這些內(nèi)構(gòu)件將全塔分為若干級，防止由于萃取水上下濃度和梯度不同而引起各級間返混，而且，在構(gòu)件中形成一定的狹窄通道，切片在通道內(nèi)自上而下，萃取水自下而上，在狹窄的通道內(nèi)由于液體的湍流程度增加，從而，增加了萃取過程的傳置效率。 萃取工藝從聚合管出來的切片中含有8％—10％的單體和低聚物。后聚合反應(yīng)器10頂部的內(nèi)置氣泡和夾套均用270℃的聯(lián)苯蒸汽加熱。熔融ε—己內(nèi)酰胺經(jīng)聯(lián)苯液體加熱（換熱器1）。兩種方法的差異在與聚合工藝反應(yīng)器結(jié)構(gòu)不同，其他工序類似。 蒙脫土/尼龍6納米復(fù)合材料生產(chǎn)工藝流程圖 工藝流程圖，萃取，干燥和回收四大過程，萃取廢液經(jīng)過回收過程直接進(jìn)入聚合，從而構(gòu)成了一個完整的循環(huán)系統(tǒng)，同時干燥后的產(chǎn)品直接進(jìn)入產(chǎn)品貯槽進(jìn)行包裝。 各公司主要原料及能耗比較公司產(chǎn)量/t已內(nèi)酰胺/kg醋酸/kgTiO2/kg電/冷卻水/t冷凍水/t脫鹽水/t蒸汽/t壓縮空氣/m3(6)干燥設(shè)備基本分為干燥塔和切片冷卻器，干燥介質(zhì)為高純熱氮氣（%），分上、下二路通入干燥塔，冷凝管向通過切片層，氮氣的更新系統(tǒng)是干燥的輔助部分，濕氮氣經(jīng)洗滌、冷卻去濕和除氧處理，升溫后再循環(huán)使用。通常使用Automatik公司制造的水下切粒機(jī)。(2)在聚合管內(nèi)廣泛采用靜態(tài)混合器或整流器，目的是使管內(nèi)溫度、流速一致。Zimmer公司曾為捷克等許多國家和我國的陜西、牡丹江、青島等廠家建成不同規(guī)模的生產(chǎn)裝置。兩段聚合與生產(chǎn)能力相同的一段聚合管（， m）相比，D型聚合管可以降低廠房高度。聚合管下部換熱器上裝有靜態(tài)混合器，使熔體在管內(nèi)的徑向流速及溫度分布均勻。該公司根據(jù)聚合反應(yīng)的特點，設(shè)計出三種大型聚合管，A型為常壓聚合管，干切片生產(chǎn)量為32t/d，聚合時間為15－16h，－。適用生產(chǎn)薄膜，塑料級高黏度切片多段連續(xù)聚合聚合時間短，聚合物黏度高，工藝獨特。兩段連續(xù)水解聚合法2個聚合管，加壓與減壓操作，DCS控制，聚合時間：13—14h,回收系統(tǒng)采用二效蒸發(fā)，聚合分子量均勻，適用生產(chǎn)工業(yè)用絲，工程塑料。即第一個預(yù)聚合反應(yīng)器設(shè)計成矮胖型結(jié)構(gòu)，單體已內(nèi)酰胺在其中進(jìn)行開環(huán)預(yù)聚；第二個聚合器設(shè)計成瘦長型結(jié)構(gòu)，物料在其中進(jìn)行開環(huán)加聚反應(yīng)；第三個聚合器設(shè)計成上大下小結(jié)構(gòu)，該聚合器上段進(jìn)行真空閃蒸，下段進(jìn)行縮聚反應(yīng)及平衡，包括鏈交換和鏈終止反應(yīng)，聚合物達(dá)到一定的聚合度；第四步采取雙螺桿后縮聚增粘法提高聚合物粘度，需真空系統(tǒng)和氧氣的脫水、干燥及凈化等裝置。Zimmer公司在用這種方法增粘時，另用一種特殊催化劑。該工藝流程特點：二段式連續(xù)聚合、氣相聯(lián)苯加熱，液相聯(lián)苯吸熱，減壓脫水能保證聚合反應(yīng)充分，聚合物粘度波動小，分子量分布均勻，有利于提高纖維質(zhì)量；切片萃取采用新型塔內(nèi)構(gòu)件，從而提高萃取效率，萃取水濃度達(dá)到10%以上，使回收已內(nèi)酰胺能耗降低，萃取后切片中可萃取物含量＜%；采用氨氣逆流干燥流程，切片在密封系統(tǒng)中被連續(xù)干燥，效果好，切片含水低，且不受空氣氧化，適合于生產(chǎn)安全帽子布所用一步法紡牽聯(lián)合機(jī)。在第二段聚合中，己內(nèi)酰胺以水解開環(huán)和部分加成反應(yīng)為主，反應(yīng)體系需要吸熱，提高反應(yīng)溫度有利于反應(yīng)的進(jìn)行；同時，由于受溫度影響，體系中大量水分被蒸發(fā)脫離反應(yīng)體系。 兩段連續(xù)水解聚合 所謂兩段聚合是指聚合過程分為兩個部分，采用兩個聚合管，使用不同的聚合工藝來實現(xiàn)產(chǎn)品牌號的調(diào)整。熱水逆流萃取切片中殘余單體及低聚物、氮氣氣流干燥、DCS集散系統(tǒng)控制，單體回收采用萃取水連續(xù)三效蒸發(fā)濃縮，間斷蒸餾濃縮液工藝。 常壓連續(xù)水解聚合 常壓連續(xù)聚合是指原料ε—己內(nèi)酰胺開環(huán)聚合，進(jìn)入管式反應(yīng)器[9]（工業(yè)上稱為VK管）繼續(xù)反應(yīng)。平衡反應(yīng)，一方面靜止攪拌，真空脫泡，另一方面繼續(xù)脫除低分子物，提高聚合物的分子量。第二階段，真空聚合，此階段主要是通過抽真空除去反應(yīng)體系中的水，促進(jìn)加聚反應(yīng)，形成大分子聚合體。第2章 生產(chǎn)方法的選擇和工藝流程 工藝流程的比較與選擇前面，對蒙脫土/PA6復(fù)合物的幾種生產(chǎn)工藝進(jìn)行了介紹。第五章：各車間布局平面圖（包括第一，二車間），以及其設(shè)計的思想。本文的只要內(nèi)容及結(jié)構(gòu)如下：第一章：綜述納米材料的內(nèi)涵，結(jié)構(gòu)和特征，原位聚合方法，蒙脫土結(jié)構(gòu)特征及國內(nèi)外的研究現(xiàn)狀，提出本文的研究思路和內(nèi)容。%，%，熱變形溫度提高60℃，與插層聚合的PA6／MMT納米復(fù)合材料的性能相當(dāng)。Kato、Wang、Pinnavaia、Messermith、Usuki、蔡榮欣、馬繼盛、陳光明等人對聚苯乙烯、環(huán)氧樹脂、聚丙烯、聚氨酯等其它聚合物進(jìn)行了研究原位聚合、熔融插層以及復(fù)合材料的表征和應(yīng)用方面取得了一定的成果。在這方面開展研究的還有華南理工大學(xué)、上海交通大學(xué)、湖北工業(yè)大學(xué)等許多高校與科研機(jī)構(gòu)。但由于不易找到像尼龍6單體己內(nèi)酰胺那樣容易插入粘土層間的單體，所以目前國內(nèi)外的相關(guān)研究大多集中在聚合物的插入制備法上，原位聚合法制備此類材料的報道反而逐漸減少。此法主要是將納米材料溶解到單體溶液中，是納米材料在攪拌作用下均勻地分散在溶液中，單體進(jìn)行聚合反應(yīng)生成聚合物后，納米材料在聚合物中實現(xiàn)均勻的分散，這種方法的關(guān)鍵在于保持膠體溶液的穩(wěn)定性，膠體粒子不發(fā)生團(tuán)聚，表面修飾后的納米材料，具有形成穩(wěn)定膠體的性質(zhì)。兩者結(jié)合較松弛。每層的厚度為l nm。表面原子與總原子數(shù)之比隨粒徑的減少而增大，產(chǎn)生許多懸空鍵，即存在很多不飽和活性中心，使納米材料的化學(xué)反應(yīng)，塑性變形，磁性等方面表現(xiàn)出一般材料不具有的特性。(2)結(jié)構(gòu)效應(yīng)，優(yōu)異的分散性。(3)強(qiáng)度大，摸量，加入兩很少（質(zhì)量分?jǐn)?shù)為3％5％），即可使聚合物的強(qiáng)度，剛度，韌性及阻隔性能獲得明顯的提高，不論使拉伸強(qiáng)度或是彎曲強(qiáng)度，還是拉伸摸量或是彎曲摸量均具有一致的變化率。廣義的說，納米材料是指在三維空間中至少有一維處于納米尺度范圍或由它們作為基本單元構(gòu)成的材料，按維數(shù)來分，納米材料的基本單元可分為三類：(1)零維，指在空間三維尺度均在納米尺度，如納米尺度顆粒，原子團(tuán)簇[2]等；(2)一維，只在空間有兩維處于納米尺度，如納米絲，納米棒，納米管等；(3)兩維，指在三維空間中有一維在納米尺度，如超薄膜，多層膜和朝晶等。由于納米分散相大的比表面和強(qiáng)的界面相互作用，納米復(fù)合材料與傳統(tǒng)的復(fù)合材料相比，有更為優(yōu)異的力學(xué)，熱學(xué)，氣體阻隔性能等性能，不僅如此，納米復(fù)合材料還可以具有原組分不具有的特殊性能或功能，從而為設(shè)計和制備多功能新材料提供了新的機(jī)遇，現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的發(fā)展使得復(fù)合化成為材料發(fā)展的必然規(guī)律，因此，納米復(fù)合材料是近年來發(fā)展較為迅速的一種新興復(fù)合材料。當(dāng)粒子尺寸進(jìn)入納米量級（1100nm）時，其本身具有量子尺寸效應(yīng)，小尺寸效應(yīng)，表面效應(yīng)和宏觀量子隧道效應(yīng)，因此，展現(xiàn)出許多特有的性質(zhì)，在催化，濾光，光吸收，醫(yī)藥，磁介質(zhì)及新材料等方面有廣闊的應(yīng)用前景。納米科學(xué)和技術(shù)是一個融科學(xué)前沿和高科技為一體的高度交叉的綜合性科學(xué)，包括物理，化學(xué)，生物學(xué)，材料科學(xué)[1]和電子學(xué)等。(2)，納米材料以納米級水平均勻分散在復(fù)合材料之中，沒有所謂的官能團(tuán)，但可直接或是間接的達(dá)到具體功能的目的，諸如光電轉(zhuǎn)換，高效催化，紫外光屏蔽等。當(dāng)超細(xì)微粒的尺寸與光波的波長，傳導(dǎo)電子的德布羅波長及超導(dǎo)態(tài)的長度與透射深度等物理尺寸相當(dāng)時，周邊性條件將被破環(huán)，其磁性，光吸收性，熱阻，化學(xué)活性等都發(fā)生了很大的變化。由于納米材料粒徑很小，其表面原子既具有無長程序又有無程序的非晶層。即每個單位晶胞由兩個硅氧四面體晶片中間夾帶一個鋁氧八面體晶片構(gòu)成三明治狀結(jié)構(gòu)，二者之間靠共用氧原子連接．這種四面體和八面體的緊密堆積結(jié)構(gòu)使其具有高度有序的晶格排列。吸附的陽離子與晶層間常被水分子所隔。但由于PA的酰胺基和水分子之間能夠形成氫鍵，因此和聚烯烴等疏水性聚合物相比，具有較大的吸水性，造成產(chǎn)品尺寸穩(wěn)定性差、干態(tài)或低溫下沖擊強(qiáng)度低、不透明、溶解性差等缺點從而限制了其更廣泛的應(yīng)用。隨著研究的深入，納米蒙脫土的制備技術(shù)和在尼龍/納米蒙脫土復(fù)合材料的制備和應(yīng)用技術(shù)已趨成熟。他們還通過聚合物溶液插層法及熔融插層法分別制備硅橡膠和聚苯乙烯的蒙脫土納米復(fù)合材料，各項性能均有一定提高。郝向陽等將PA6和PA66分別與有機(jī)化改性蒙脫土、阻燃劑共混制成納米塑料，發(fā)現(xiàn)PA／蒙脫土納米塑料有抗熔滴等阻燃特點，能同時提高塑料的力學(xué)和阻燃性能[6]。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，通過熔融插層可使PA6基體插層于MMT中，MMT在PA6基體中達(dá)到了納米尺度的分散，該復(fù)合材料(％)的性能較PA6有很大提高。 本文研究的思路和內(nèi)容本文主要是研究蒙脫土/尼龍6納米復(fù)合材料，根據(jù)其原料的特性，以及工業(yè)生產(chǎn)中的先進(jìn)經(jīng)驗或科學(xué)研究中的新成果，然后，通過原位聚合方法制備蒙脫土/尼龍6納米復(fù)合材料，設(shè)計以VK聚合管兩段連續(xù)聚合的工藝流程，選擇正確的工藝條件和設(shè)備，并進(jìn)行合理的設(shè)備配置；設(shè)計使用的廠房結(jié)構(gòu)，確保生產(chǎn)的正常進(jìn)行。第四章：介紹工廠廠址的選擇，工廠布置的因素和原則，以及工廠平面布局圖和其效核。最后總結(jié)全文。通過加熱，加壓促進(jìn)ε—己內(nèi)酰胺水解，并形成低聚體。第三階段。可生產(chǎn)不同黏度的產(chǎn)品以及共聚尼龍等，但原料消耗比連續(xù)聚合高，聚合周期長，生產(chǎn)效率低，特別是產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定性差。NOY公司特點：采用大型VK管（Φ1440mm1690mm）連續(xù)聚合，聚合溫度260℃，時間20h。常壓連續(xù)聚合產(chǎn)品質(zhì)量均一