【正文】 的比較，以及其VK聚合管內(nèi)部結(jié)構(gòu)的比較，生產(chǎn)技術(shù)和設(shè)備的共同點和個公司原料的消耗及尼龍6的質(zhì)量指標。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。第六章：介紹各設(shè)備的技術(shù)參數(shù)和性能，以及其生產(chǎn)廠家。最后總結(jié)全文。從目前已工業(yè)化并大量采用的工藝來講，主要是間歇水解聚合，常壓連續(xù)水解聚合，兩段連續(xù)水解聚合[8]，固相后縮聚法和多段連續(xù)聚合法。通過加熱，加壓促進ε—己內(nèi)酰胺水解，并形成低聚體。通過真空度或聚合時間來調(diào)控聚合物分子量。第三階段。聚合過程中，最關(guān)鍵是體系中水含量的控制，攪拌形式及轉(zhuǎn)速與時間的設(shè)定對聚合反應(yīng)有一定的影響。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。從VK管底部出料。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。具有生產(chǎn)連續(xù)化、產(chǎn)量高、質(zhì)量好、占地面積少的特點。常壓連續(xù)聚合產(chǎn)品質(zhì)量均一，適合生產(chǎn)中，低黏度的尼龍6?，F(xiàn)有工業(yè)化的方式有：前聚合高壓，后聚合常壓；前聚合加壓，后聚合減壓；前聚合常壓，后聚合常壓三種方式。根據(jù)ε—己內(nèi)酰胺聚合反應(yīng)特征，設(shè)計不同反應(yīng)階段的適宜的設(shè)備結(jié)構(gòu)和工藝條件，使之有利于生產(chǎn)高黏度PA6，有利于生產(chǎn)的調(diào)節(jié)。因此，通過加壓，可使水分子重返反應(yīng)體系，促進水解開環(huán)聚合。其特征為分子量快速增長，體系黏度急劇上升，體系中的低分子物的存在影響其分子量的增長，同時，此過程不需要加熱，還應(yīng)移走體系的熱量以防過熱而導致降解。 40t/d二段聚合裝置原料及公用工程消耗原料消耗原料消耗已內(nèi)酰胺/kg1038壓縮空氣/kg醋酸/kg氮氣/kg循環(huán)水/t儀表風/kg電/氫氣/kg脫鹽水/t(32℃)蒸汽/t（中壓）新鮮水/t低壓蒸汽/t注：以生產(chǎn)1t干切片計。但這種設(shè)備造價比一般連續(xù)干燥塔貴一倍。此外，值得注意的是德國Kart Fischer公司在生產(chǎn)簾子布級切片及工業(yè)用絲級切片時，為改善聚合物均勻性，不采用固相后縮聚增粘，而在連續(xù)聚合管后加一個真空降膜閃蒸塔，進一步除掉水分提高切片粘度。 多段連續(xù)聚合法美國Allied Chemical公司采取多段聚合法用以生產(chǎn)高粘度的簾子線，其工藝過程包括預(yù)聚合、加成反應(yīng)、真空閃蒸[12]、螺桿后聚合等工藝。這種方法聚合時間只要6－7h，可直接紡制簾子線，但設(shè)備較復雜。 各種聚合方法工藝熱點的比較 各種聚合方法比較工 藝 特 點常壓連續(xù)法1個聚合管，常壓操作，DCS控制，聚合時間：20—22h，回收系統(tǒng)采用三效蒸發(fā)提濃，適應(yīng)生產(chǎn)民用絲。間歇式高壓釜法工藝靈活，便于更換產(chǎn)品，可生產(chǎn)PA6和PA66。工藝要求嚴，設(shè)備造價高。缺點：設(shè)備復雜，建議費用高，生產(chǎn)成本高，檢修期長，影響推廣應(yīng)用。聚合管的單臺能力已提高到100t/d，其經(jīng)濟效益是非常明顯的。用于民用絲（POY，F(xiàn)DY）、工業(yè)用絲、簾子線（需加固相后縮聚）及薄膜、塑料的生產(chǎn)。下部裝有換熱器，能帶走反應(yīng)熱量，降低反應(yīng)達到平衡時的溫度，從而減少熔體中單體和低聚物含量。B型為高壓聚合管，生產(chǎn)能力30t/d，聚合時間為1516h，產(chǎn)品用于制作薄膜、塑料及簾子線。 意大利NOY公司D型為德國Zimmer公司兩段式聚合管，相當于將大型VK管分成兩個VK管――前聚合器和后聚合器，前聚合器可以使單體在過量水分和加熱下生成足夠多的帶氨基和羧基的活性分子，回憶其在后聚合器的聚合速度，盡量提高單體在前聚合器的轉(zhuǎn)化率，轉(zhuǎn)化率越高，則鑄帶切片中單體含量越少。德國Zimmer公司設(shè)計的聚合管生產(chǎn)能力有1060t/d的系列。上部夾套及熔體管道用液相聯(lián)苯保溫。 德國Kart Fischer公司E型是該公司設(shè)計的二段法新型聚合管，即前聚合常壓或加壓（帶攪拌，如A型），列管段是領(lǐng)帶式，其它是夾套，VK管[14]內(nèi)不采用整流器或靜態(tài)混合器，而設(shè)計成多孔傘形板，可使VK管中心溫度與壁溫度幾乎一致，沒有溫差。 各公司生產(chǎn)技術(shù)特點各公司PA6聚合生產(chǎn)技術(shù)及設(shè)備的共同特點是：(1)液體已內(nèi)酰胺普遍采用熱水保溫，固體已內(nèi)酰胺作原料時，熔融工序大多用熱水加熱，促進固體已內(nèi)酰胺均勻熔融。整流器呈活塞流。(4)普遍采用水下切粒。該機產(chǎn)量高，刀片使用壽命長，切處粒度均勻，嗓音低。萃取水溫較高，且通過回收單體后循環(huán)使用，切片與水冷子管流接觸，混合比例由新鮮水的補充量來控制，切片中可萃取物的含量由原來的10%%以下。對于N2的循環(huán)系統(tǒng)，各公司稍有差別，吉瑪公司的干燥流程中，熱N2分別是從上部和下部進入干燥塔，上部熱N2用于除去切片表面的水分并使其達到干燥溫度；下部熱N2繼而將切片內(nèi)的水分脫除，兩股N2從塔頂離開。(8)聚合過程均采用DCS集散系統(tǒng)控制，生產(chǎn)全部連續(xù)化，輸送系統(tǒng)采用水或N2輸送物料。N2 /m3從以上分析，不難看出，兩段連續(xù)聚合按照聚合規(guī)律設(shè)計其工藝與設(shè)備結(jié)構(gòu)，應(yīng)該說是當今最合理，最先進的技術(shù)路線。第3章 蒙脫土/PA6復合物連續(xù)聚合生產(chǎn)過程蒙脫土/PA6復合物連續(xù)聚合生產(chǎn)過程包括單體熔融與聚合，萃取，干燥，單體回收四大工序。如前所述，常壓連續(xù)聚合工藝與高壓，減壓連續(xù)聚合工藝，前者是生產(chǎn)纖維用尼龍6切片的主要方法，后者是生產(chǎn)簾子線用，工程塑料級尼龍6的方法。 聚合工藝。前聚合反應(yīng)器采取加壓操作， a。加熱至180℃與蒙脫土，調(diào)節(jié)劑一起進入前/聚合器2，前/聚合反應(yīng)器的列管換熱器[16]和夾套用270℃的聯(lián)苯蒸汽加熱，物料經(jīng)加熱迅速升溫至253℃進行水解開環(huán)反應(yīng)。前聚合出料齒輪泵將物料排出，送到后聚合反應(yīng)器。由于減壓，物料進入后聚合反應(yīng)器后閃蒸出多余的水分，溫度也相應(yīng)地降至243—263℃左右。熔體從后聚合反應(yīng)器底部經(jīng)齒輪泵送至鑄帶頭擠出帶條，帶條在水下切粒機中冷卻，切粒。不除去這些單體和低聚物，嚴重影響蒙脫土/PA6復合物的力學性能。萃取設(shè)備為立式多級萃取塔[17]（）。 連續(xù)干燥工藝萃取后的尼龍6切片經(jīng)機械脫水后仍含水10％—15％。干燥設(shè)備采用塔式干燥器。一般采用熱N2[O2（3—5）106]作干燥介質(zhì)。上部進入的熱N2用于除去切片表面水分，并使切片溫度達到干燥溫度；下部熱N2繼而將切片內(nèi)的水分移出。再被塔頂排出的熱N2預(yù)熱；然后進入凈化器，通過加氫除去微量氧再循環(huán)使用。 萃取水回收單體萃取工段中，從萃取塔出來的水中含單體和低聚物8％—10％，如不回處理，不僅增加單體的消耗，而且嚴重污染環(huán)境。，萃取水經(jīng)兩效或三效蒸發(fā)濃縮至含單體和低聚物80％，然后，在間隙蒸餾釜中蒸餾，初期常壓蒸餾，分離水，將含己內(nèi)酰胺的水溶液送回萃取水貯槽；后期減壓蒸餾己內(nèi)酰胺。 回硫流程圖1—切斷碾碎機；2—風機；3—旋風分離器；4—漿葉料倉；5—螺旋輸送器；6—解聚反應(yīng)器；7—蒸汽過熱器；8—填料塔；9—聯(lián)苯鍋爐；—冷卻器；12—除油器；13—精制罐；14—真空過濾器；15—己內(nèi)酰胺水溶液貯罐；16—萃取廢水貯罐；17—一效蒸發(fā)器；18—二效蒸發(fā)器；19—濃縮液貯罐；20—薄膜蒸發(fā)器；—冷凝器；23—粗己內(nèi)酰胺貯罐；24—蒸餾釜；25—初餾分槽；26—精己內(nèi)酰胺受槽；27—泵。將其排入單體沉降罐。將己內(nèi)酰胺溶解，并分離殘渣，摻液送至萃取水貯罐。這里僅介紹解聚回收單體的方法。反應(yīng)生成的己內(nèi)酰胺經(jīng)過蒸餾釜出與蒸餾返回的部分含己內(nèi)酰胺的水混合進入精制釜。廢料回收除能產(chǎn)生一定的經(jīng)濟效益外，更重要的是環(huán)保效益。(2)；這是納米復合材料的一個顯著的特征。 技術(shù)關(guān)鍵(1)引入的高分子添加劑能預(yù)先對粘土進行良好的包覆，避免團聚、沉降等不良現(xiàn)象發(fā)生，并起到降粘作用，合成或選擇適當?shù)母叻肿犹砑觿?，在工藝工程中如何引入添加劑?3)聚合體系水分的控制，聚合速度與水含量成比例增加。在己內(nèi)酰胺聚合時，不僅有聚合平衡問題．而且有環(huán)結(jié)構(gòu)與鏈結(jié)構(gòu)間的化學平衡問題，這是環(huán)狀化合物與鏈狀聚合物單元自由能之差的問題，如果這種自由能的變化為負，至少在熱力學上聚合物的生成是可能的。單體和齊聚物的量，由于體系中水含量和溫度的不同而變化。(5)采用加熱氮氣的連續(xù)干燥法，使聚合—萃取—干燥—回收的連續(xù)生產(chǎn)方式成為可能。(2)將雙螺桿擠出機反應(yīng)器[22]引入到工藝流程中，通過該反應(yīng)器先合成預(yù)聚的改性種技術(shù)，避免團聚、沉降等不良現(xiàn)象發(fā)生。在聚合釜中反應(yīng)時間比常規(guī)時間短，部分熟化在擠出機造粒過程中使聚合反應(yīng)盡量完成。第4章 工廠設(shè)計 工廠布置工廠布置的意義廠址確定之后，就要根據(jù)產(chǎn)品的特征、生產(chǎn)類型和產(chǎn)品工藝流程確定工廠的組成部分及其規(guī)模大小，并在此基礎(chǔ)上進行廠區(qū)規(guī)劃，即工廠布置。從企業(yè)物流的角度來解釋，就是對組成工廠的各部門、設(shè)施和設(shè)備按一定方式布置，使產(chǎn)品生產(chǎn)過程從投入原材料到成品的發(fā)運，物料流動最方便，物流過程的運輸、裝卸搬運量最少，物流費用最低，即以最低的成本生產(chǎn)出市場需求的產(chǎn)品。一個良好的工廠布置，可以縮短本企業(yè)產(chǎn)品在生產(chǎn)過程中的流動距離，節(jié)約運輸裝卸搬運投資，避免物料和人員的迂回流動，降低物流費用，提高生產(chǎn)效率。 工廠布置影響的因素和應(yīng)遵循的原則 工廠布置應(yīng)考慮的因素這種因素大體上可分為兩類因素：一類是物流因素，一類是非物流因素。非物流因素指除物流因素以外的因素，如社會因素、地理因素、水文和地質(zhì)因素以及人的意志因素等，對工廠布置所產(chǎn)生的影響。前者屬于廠區(qū)規(guī)劃，后者指廠房內(nèi)的設(shè)備、設(shè)施配置。要求工廠的每一組成部分的位置安排能保證生產(chǎn)工藝流程的暢通和便利，有利于縮短生產(chǎn)周期和降低物流費用。(2)適應(yīng)于廠外運輸?shù)囊?。要利用廠區(qū)所在地，如城市現(xiàn)有的運輸條件，滿足廠內(nèi)物流的需要，避免貨運路線和人流路線相交叉[24]。(4)有利于生產(chǎn)，服務(wù)于生產(chǎn)。 總平面圖設(shè)計基礎(chǔ) 概述總平面設(shè)計就是根據(jù)任務(wù)書確定的工廠生產(chǎn)規(guī)模，按生產(chǎn)工藝流程及安全，運輸?shù)纫?，結(jié)合場地條件，經(jīng)濟合理地確定工廠各建筑物，堆場，運輸路線，工程管網(wǎng)等平面及豎向關(guān)系。所以在進行工廠平面設(shè)計前必須充分掌握有關(guān)生產(chǎn)，安全，衛(wèi)生等資料，在布置時作到深思熟慮，仔細推敲，以取得最佳方案。從圖中可以看出，該廠在鐵路附近，有通往城鎮(zhèn)的公路，交通便利。另外，廠區(qū)一面靠近河流，可以利用地形，有利于工廠的布置，工廠內(nèi)地勢比較平坦，建廠時，土石方量不大，同時，工廠用水可以取自該河流，污水經(jīng)處理后，由暗河排入該河流中，產(chǎn)品同樣可以通過次河流運輸?shù)酵饷娉?。廠區(qū)內(nèi)地質(zhì)條件好，主導風向為東南風[25]。 工廠平面布局圖 工廠平面布局圖1插層劑罐場；2己內(nèi)酰胺罐區(qū)；3蒙脫土罐區(qū)；4聯(lián)苯貯槽；5聚合，萃取，干燥車間；6回收車間；7成品倉庫；8鹽水車間；9變電室；10變電站；11化驗樓；12辦公樓；13機修車間；14回收車間辦公室；15污水池；16汽車隊；17生活區(qū)； 工廠布局的效核(1)流程合理。負荷比較集中，變電站靠近耗電量最大的鹽水車間，聯(lián)苯加熱鍋爐也不遠，另外，原料倉庫，成品倉庫都在河流，公路和鐵路旁邊，裝卸運輸都很方便[26]。該廠己內(nèi)酰胺，聯(lián)苯和其他的一些有機產(chǎn)品都是易燃，易爆的化學品。辦公樓和生活社區(qū)在有機部分的上風向，減少了這些有害物品對人體的危害。廠內(nèi)個車間及廠房之間留有余地，該廠的西南面地勢平坦，這些對工廠投產(chǎn)后，隨產(chǎn)品銷售及工藝流程情況的變化，有利于擴建或改建規(guī)模。第5章 車間布局設(shè)計 設(shè)備布置設(shè)計原則設(shè)備布置設(shè)計除要滿足生產(chǎn)工藝要求外，還要便于設(shè)備的安裝與檢修，保障安全生產(chǎn)，節(jié)約基建投資并留有發(fā)展余地。要保證工藝流程的順序，保證工藝流程在水平和垂直方向的連續(xù)性。操作中有聯(lián)系的設(shè)備或工藝上要求靠近的設(shè)備應(yīng)集中布置，并保持必要的間距。(2)相同或相似設(shè)備應(yīng)集中布置[27]，并考慮相互調(diào)換使用的可能性和方便性，充分發(fā)揮設(shè)備的潛力。一般可將計量設(shè)備布置在最高處，主要設(shè)備布置在中層，貯槽及重型設(shè)備布置在最低層。要留出操作、運輸、安裝、檢修的位置，設(shè)備與墻的間距，設(shè)備與設(shè)備之間的間距，并留出運送設(shè)備的通道和人行道。 符合安全技術(shù)要求 化工生產(chǎn)中易燃、易爆、有毒的物品較多，布置設(shè)備時應(yīng)充分考慮，以保證安全生產(chǎn)。對易燃，易爆車間應(yīng)有效地加強自然對流通風[28]，必要時采用機械送風和排風，使易燃易爆物含量降至爆炸極限以下。易燃易爆車間要采取防止引起靜電現(xiàn)象及著火的措施。 便于安裝與檢修(1)設(shè)備布置時必須考慮吊裝，安裝，檢修的可能性及其方式方法。(3)廠房中要有一定的供設(shè)備檢修及拆卸用的面積和空調(diào)。(4)設(shè)備的起吊運輸高度應(yīng)大于運輸過道上最高點設(shè)備高度400mm以上。(2)容許露天布置的設(shè)備盡量布置在室外。(3)設(shè)備布置應(yīng)避免防哎門窗的開啟，通風和采光。 符合建筑要求(1)笨重設(shè)備或生產(chǎn)中能產(chǎn)生震動的設(shè)備，盡可能布置在廠房的荷載和震動。(3)設(shè)備布置時，要考慮到建筑物的柱子，主梁及次梁的位置，設(shè)備穿孔必須開主梁。(5)在不影響工藝流程的情況下，將較高設(shè)備集中布置，可簡化廠房體形，節(jié)約基建的投資。(7)設(shè)備布置要充分利用框架空間，充分利用管橋上，下的空間。 設(shè)備的布局設(shè)計車間的設(shè)備布置設(shè)計，是在滿足生產(chǎn)工藝要求的基礎(chǔ)上，綜合考慮設(shè)備安裝與檢修，安全生產(chǎn)，操作及發(fā)展情況下來進行的。(2)把換熱器，聚合管，萃取塔和干燥塔進行集中布置，以便于安工藝流程進行操作。另一方面，也是便于運輸。換熱器容許露天布置，因此把露天放置的放在頂樓 第二車間（回收過程） 第二車間平面布局圖 見附件二和三 車間的設(shè)備布置設(shè)計由于回收車間長度達到了34m，所以才用兩部分設(shè)計，這樣以來更容易看清楚個設(shè)備的布局情況。 (2)冷凝器，填料塔，蒸發(fā)器和旋風分離器[31]集中布置，以便于按工藝要求進行操作。(4)為了便于流體流動，也為了節(jié)約能源，冷凝器的位置高出填料塔。 設(shè)備一覽表 設(shè)備數(shù)量與生產(chǎn)廠家