Водная экстракция низкомолекулярных соединений поликапроамида и сушка гранулята

Сущность процесса экстракции заключается в удалении низкомолекулярных соединений (НМС) из гранулята ПКА путем обработки его горячей водой.

Процесс сушки гранулята осуществляется в токе горячего азота с целью удаления избыточной влаги.

Технологический процесс водной экстракции НМС и сушки гранулята ПКА осуществляется на установках НЭС-20М на 2, 3-й технологических линиях и установках НЭС-24М на 1, 4-й технологических линиях.

Водная экстракция НМС из гранулята

Процесс осуществляется на следующем основном оборудовании.

Загрузочный бункер поз. 201.01 (514.01) предназначен для обеспечения непрерывной подачи гранулята в экстрактор поз. 201.04 (514.04).

На 1, 4-й технологических линиях загрузочный бункер подсоединен непосредственно к основной части экстрактора и выполняет функцию части корпуса экстрактора. Между загрузочным бункером и эккстракторм расположен компенсатор поз.514.02 для компенсации температурных деформаций.

Распределительные устройства служат для распределения и изменения направления движения потоков.

Емкости промежуточные предназначены для обеспечения загруузки в экстррактор и выгрузки гранулята из экстрактора поз. 201.04.

Экстрактор поз.201.04 представляет собой вертикальную цилиндрическую емкость с эллиптической крышкой и коническим днищем.

Теплообменники предназначены для подогрева воды в экстракторе.

Емкость разделительная поз. 201.14 предназначена для обеспечения переменного движения воды в экстракторе, разделена на две части «А» и «Б».

На 1, 4-й технологической линии разделительная емкость поз. 514.14 состоит из одной части, а функцию второй части выполняет загрузочный бункер.

Емкость предохранительная предназначена для предотвращения попадания горячей воды из экстрактора в распределительное устройство.

Насосы центробежные предназначены для обеспечения циркуляции воды в контурах загрузки и выгрузки гранулята, в контуре подогрева экстракционной воды, в контуре обеспечения переменного движения воды в экстракторе, подачи воды на подпитку и гидротранспортирования гранулята.

Бак подпитки предназначен для создания запаса воды, подаваемой на подпитку в экстрактор.

Экстракция НМС из гранулята осуществляется горячей водой, пульсирующей в экстракторе. Для экстрагирования применяется умягченная вода. Также может использоваться обессоленная вода и конденсат, поступающий из отделения регенерации капролактама.

На 2, 3-й линиях гранулят из двухсекционного аппарата поз. 200.81 подается гидротранспортом в загрузочный бункер поз. 201.01, из которого через загрузочное распределительное устройство поз. 201.02 и промежуточную емкость поз. 201.03 передается в экстрактор поз. 201.04, перемещается сверху вниз аппарата, заполняя его по всему объему, и поступает на разгрузку.

Циркуляция воды в системе для обеспечения работы загрузочного устройства осуществляется насосом поз. 201.05.

На 1, 4-й технологических линиях гранулят из двухсекционного аппарата поз. 200.81 подается гидротранспортом в загрузочный бункер поз. 514.01, соединенный с корпусом экстрактора поз. 514.04 в единый аппарат.

Уровень гранулята в бункере контролируется автоматически.

Из загрузочного бункера гранулят самотеком перемещается сверху вниз экстрактора, заполняя его по всему объему, и поступает на разгрузку.

Излишки воды из загрузочного бункера удаляются через переливное устройство в верхней части бункера, снабженное сеткой, выполняющей роль фильтра, и поступают обратно в двухсекционный аппарат.

Гранулят, проходя через экстрактор, омывается потоком эктракционной воды, совершающей переменное пульсирующее движение по контуру: разделительная емкость поз. 201.14 часть «А», (поз. 514.14) — экстрактор поз. 201.04 (514.04) — предохранительная емкость поз. 201.18 (514.18) — распределительное устройство поз. 201.06 (514.06) — насос поз. 201.07 (514.07) — распределительное устройство поз. 201.06 (514.06) — разделительная емкость поз. 201.14 часть «Б» (загрузочный бункер поз. 514.01).

Далее цикл повторяется в обратном направлении.

Подвижный диск распределительного устройства вращается с заданной скоростью и обеспечивает попеременное изменение направления движения экстракционной воды вверх-вниз через экстрактор.

Регулирование объемной подачи воды, проходящей в одном направлении через экстрактор, осуществляется изменением частоты вращения подвижного диска распределительного устройства.

Экстракционная вода, проходя через экстрактор, насыщается низкомолекулярными соединениями и отводится через переливной патрубок разделительной емкости поз. 201.14 (на 1, 4-й технологических линиях — через перелив-гидрозатвор загрузочного бункера) в двухсекционный аппарат поз. 200.81.

Для интенсификации процесса экстракции НМС из гранулята осуществляется подогрев экстракционной воды, циркулирующей по контуру: насос поз. 201.09 (514.09) — теплообменник поз. 201.08 (514.08) — экстрактор поз.201.04 (514.04) — насос поз. 201.09 (514.09).

На 4-й технологической линии имеется второй (верхний) контур циркуляции: насос поз. 514.05 — теплообменник поз. 514.03 — экстрактор поз. 514.04 — насос поз.514.05.

Контроль температуры воды по зонам экстрактора осуществляется автоматически.

Нагрев вводы осуществляется в теплообменнике поз. 201.08 (514.08; 514.03) за счет подачи перегретого пара из магистрального трубопровода.

Контроль и регулирование температуры воды на выходе из теплообменника осуществляется автоматически путем изменения объемной подачи пара.

Давление в экстракторе поддерживается постоянным за счет подачи азота для создания «азотной подушки» над поверхностью воды в разделительной емкости поз. 201.14 (514.14) и контролируется по показаниям манометра на крышке экстрактора.

На 1, 4-й технологических линиях подача азота осуществляется также в верхнюю часть загрузочного бункера.

На 2, 3-й технологических линиях вода для подпитки экстрактора из бака подпитки поз. 201.53 подается насосом поз. 201.13 в трубопровод перед распределительным устройством пульсации поз. 201.06 и далее поступает через предохранительную емкость поз. 201.18 в экстрактор поз. 201.04.

На 1, 4-й технологических линиях вода для подпитки из бака подпитки поз. 514.53 поступает в обратную линию циркуляции насосов поз. 514.15, которыми часть воды подается через фильтр поз. 514.17 в нижнее коническое днище экстрактора поз. 514.04 с целью предотвращения закупорки выходного патрубка при выгрузке гранулята и подсоса воды из линии гидротранспорта.

Контроль объемной подачи воды на подпитку и на экстракцию осуществляется по показаниям ротаметров.

Изменение объемной подачи воды на подпитку экстрактора осуществляется в зависимости от массовой доли НМС в грануляте после экстрактора.

Контроль уровня в баке подпитки осуществляется автоматически. Предусмотрена сигнализация и блокировки при достижении минимального и максимального уровня.

Контроль уровня в разделительной емкости осуществляется автоматически.

На 2, 3-й технологических линиях выгрузка гранулята из экстрактора поз. 201.04 осуществляется через разгрузочное распределительное устройство поз. 201.10 и промежуточную емкость поз. 201.11 в линию гидротранспорта, по которой передается в бункер-водоотделитель поз. 201.21.

Циркуляция воды в системе разгрузки и гидротранспортирования гранулята осуществляется насосом поз. 201.15.

Циркуляция воды в системе гидротранспорта гранулята осуществляется по контуру: бак подпитки поз. 201.53 — распределительное устройство поз. 201.10 — емкость промежуточная поз. 201.11 — распределительное устройство поз. 201.10 — насос поз. 201.15 — бункер-водоотделитель поз. 201.21 — бак подпитки поз. 201.53.

На 1, 4-й технологических линиях выгрузка гранулята из экстрактора поз. 514.04 осуществляется через кран питателем поз. 514.12, который осуществляет дозированную подачу гранулята из экстрактора через эжектор поз. 514.10 в линию гидротранспорта, по которой передается в бункер-водоотделитель поз. 201.21.

Циркуляция воды в системе разгрузки и гидротранспортирования гранулята осуществляется насосом поз. 514.15.

Циркуляция воды в системе гидротранспортирования гранулята осуществляетстся по контуру: бак подпитки поз. 514.53 — насос поз. 514.15 -эжектор поз. 514.10 — бункер-водоотделитель поз.201.21 — бак подпитки поз. 514.53.

Контроль давления воды после насосов осуществляется по показаниям манометров.