一種對位芳綸在聚合生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的聚合廢料的處理方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種對位芳綸在聚合生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的聚合廢料的處理方法，其特征在于包括如下步驟：（1）采用破碎機對聚合廢料破碎并進(jìn)行水制漿；（2）向漿料中加入堿性物質(zhì)，調(diào)節(jié)pH值至6-9；（3）采用干燥機對漿料進(jìn)行真空蒸餾，蒸餾溫度為110-200℃，蒸餾壓力為5-30Kpa；氣化物被蒸出后采用冷凝器對溶劑進(jìn)行回收，真空蒸餾固體殘留物進(jìn)行后續(xù)處理。本發(fā)明通過采用破碎機對聚合廢料進(jìn)行水制漿，干燥機真空蒸餾漿料回收溶劑的技術(shù)方案，較好地解決了聚合廢料溶劑回收率低及聚合廢料水洗滌時采用濾布分離溶劑時易堵塞濾布的問題，可用于對位芳綸聚合生產(chǎn)過程中廢料的工業(yè)生產(chǎn)處理。
【專利說明】一種對位芳綸在聚合生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的聚合廢料的處理方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種化工廢料的處理方法，尤其涉及一種對位芳綸在聚合生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的聚合廢料的處理方法。
【背景技術(shù)】
[0002]對位芳綸(PPTA)纖維被稱為“王牌纖維”，屬于國家三大高性能纖維材料之一，具有超高強度、高模量和耐高溫、耐酸耐堿、重量輕等優(yōu)良性能，其強度是鋼絲的5~6倍，模量為鋼絲或玻璃纖維的2~3倍，韌性是鋼絲的2倍，而重量僅為鋼絲的1/5左右，在560°C下，不分解，不融化，具有良好的絕緣性和抗老化性能，應(yīng)用于個體防護(hù)、橡膠制品、光纜增強和復(fù)合材料等諸多領(lǐng)域，也是國防建設(shè)不可缺少的新材料。
[0003]對位芳綸一般采用低溫溶液聚合生產(chǎn)方法，采用TPC與pro兩種反應(yīng)單體在NMP及氯化鈣溶劑體系中進(jìn)行聚合生成聚對苯二甲酰對苯二胺聚合體，該聚合體富含溶劑與氯化鈣反應(yīng)，經(jīng)水洗滌分離得到PPTA濕粉體及富含NMP溶劑，氯化鈣鹽份的水洗滌液，PPTA濕粉體經(jīng)干燥工序除去水份后再進(jìn)行干噴濕法紡絲，得到對位芳綸纖維產(chǎn)品，水洗滌液用于NMP溶劑回收處理實現(xiàn)溶劑循環(huán)使用。
[0004]在對位芳綸纖維生產(chǎn)過程中，只有聚對苯二甲酰對苯二胺高分子聚合體達(dá)到一定的聚合度或分子量，才能紡制出斷裂強度達(dá)到要求的對位芳綸纖維。而對位芳綸的聚合反應(yīng)屬于嚴(yán)格意義的等摩爾反應(yīng)，反應(yīng)熱巨大，反應(yīng)過程中易形成凝膠，且整個過程不能接觸到水與空氣，反應(yīng)條件極為苛刻，生產(chǎn)工藝的輕微波動及生產(chǎn)環(huán)境的輕微變化容易影響對位芳綸的聚合過程，生成聚合度達(dá)不到要求的低分子量聚合體，一般俗稱“聚合廢料”，該廢料雖然不能用于紡制纖 維，但聚合體中含有大量溶劑成份，將其溶劑成份有效回收，對降低對位芳綸生產(chǎn)成本及實現(xiàn)清潔生產(chǎn)具有重要意義。目前國內(nèi)對位芳綸生產(chǎn)或研究主要針對主流工藝，即生產(chǎn)運行正常時對位芳綸的生產(chǎn)工藝流程，對該部分低分子量聚合體中溶劑的回收未見有專門文獻(xiàn)及專利技術(shù)報道。
[0005]一般來講，在對位芳綸實際生產(chǎn)中對聚合廢料處理仍然沿用對聚合體水洗后采用濾布進(jìn)行液固分離達(dá)到溶劑分離回收的目的，分離后的PPTA固體廢棄物采用焚燒法處理。在實際生產(chǎn)操作中，對該低分子量聚合體進(jìn)行水洗分離溶劑過程中，存在三個問題:一是聚合體浸入水進(jìn)行分散制取漿液時極易結(jié)成團(tuán)狀物體，并且在常規(guī)漿葉攪拌中無法對團(tuán)狀物體進(jìn)行分散，團(tuán)狀物體中包覆大量溶劑無法進(jìn)行有效洗滌分離，造成該部份溶劑無法回收，廢料溶劑回收率低；二是部分含溶劑的極低分子量聚合體物質(zhì)粘性較強，采用濾布進(jìn)行聚合廢料洗滌分離溶劑時，易堵塞進(jìn)行液固分離的濾布，造成生產(chǎn)無法正常進(jìn)行；三是經(jīng)該水洗過程后產(chǎn)生的聚合廢料堆積密度大，有機含量高，在后序最終廢棄物進(jìn)行焚燒處理時，運輸量大，焚燒中產(chǎn)生的二氧化碳?xì)怏w排放量高，不利于環(huán)保。

【發(fā)明內(nèi)容】
[0006]發(fā)明目的:本發(fā)明的目的在于針對現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種溶劑回收率高、操作方便的對位芳綸在聚合生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的聚合廢料的處理方法。
[0007]技術(shù)方案:本發(fā)明所述的對位芳綸在聚合生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的聚合廢料的處理方法，包括如下步驟:
(O采用破碎機對聚合廢料破碎并 進(jìn)行水制漿，制漿時聚合廢料與水的重量比優(yōu)選為I ~2:1 ;
(2)向漿料中加入堿性物質(zhì)，堿性物質(zhì)包括但不限于碳酸氫鈉或液堿，調(diào)節(jié)PH值至6-9 ;通過對漿料PH值的調(diào)節(jié)，有效的降低了漿料中溶劑在高溫蒸發(fā)時酸性或堿性條件下產(chǎn)生的降解，保證了溶劑在進(jìn)行下步回收的品質(zhì)；
(3)采用干燥機對漿料進(jìn)行真空蒸餾，蒸餾溫度為110-200°C，蒸餾壓力(絕對大氣壓)為5-30Kpa ;氣化物被蒸出后采用冷凝器對溶劑進(jìn)行回收，真空蒸餾固體殘留物進(jìn)行后續(xù)處理。蒸餾溫度隨蒸餾壓力不同而不同，真空蒸餾氣化物成份為水和溶劑，真空蒸餾固體殘留物為PPTA低分子量聚合體，金屬鹽份及少量水、NMP溶劑。其中金屬鹽份主要成份為氯化鈣，其它鹽份按堿性物質(zhì)添加中和的種類而不同。真空蒸餾固體殘留物一般采用焚燒的方法進(jìn)行處理。
[0008]步驟(1)中，聚合廢料先加入破碎機進(jìn)行破碎，然后加入水進(jìn)行制漿；或者，聚合廢料與水同時加入破碎機中進(jìn)行破碎制漿。通過破碎機對聚合廢料機械破碎后進(jìn)行水制漿，實際生產(chǎn)證實有效的避免了聚合廢料遇水結(jié)團(tuán)的現(xiàn)象，從而避免了團(tuán)狀物質(zhì)包覆溶劑不能被水洗滌出的現(xiàn)象。
[0009]有益效果:1、本發(fā)明方法溶劑回收率明顯較高，采用本發(fā)明方法用破碎機按水與聚合廢料的重量比為1:1進(jìn)行配漿，經(jīng)中和后PH值6.1，在10kpa，130°C條件下進(jìn)行真空蒸餾，固體殘留物NMP溶劑含量質(zhì)量比為5wt% ;而采用以往技術(shù)方法將水與聚合廢料重量比I:1配漿，經(jīng)濾布進(jìn)行液固分離后，所得固休殘留物的NMP溶劑含量質(zhì)量比為50wt% ;2、本發(fā)明方法中，漿料無須采用濾布進(jìn)行液固分離，因而不存在濾布堵塞問題，而現(xiàn)有方法采用的濾布在生產(chǎn)運行中由于堵塞需要進(jìn)行多次更換，在生產(chǎn)過程中，對濾布進(jìn)行了反吹清洗，也不能達(dá)到清潔濾布的效果；3、本發(fā)明方法處理后，由于固體殘留物溶劑含量少，最終廢棄物焚燒處理二氧化碳排放量少，有利于對位芳綸生產(chǎn)過程成本的降低和對位芳綸的清潔環(huán)保生產(chǎn)。
【具體實施方式】
[0010]下面對本發(fā)明技術(shù)方案進(jìn)行詳細(xì)說明，但是本發(fā)明的保護(hù)范圍不局限于所述實施例。
[0011]「實施例1l
將聚合廢料與水按重量比1:1進(jìn)入到破碎機進(jìn)行破碎配漿，加入32%液堿，中和PH值至7，130°C，5kpa干燥機真空蒸餾，殘留固體中溶劑質(zhì)量百分比5%，水與溶劑氣化后冷凝收集用于后道回收，凝液透明。
[0012]「實施例21
將聚合廢料與水按重量比1:1進(jìn)入到破碎機進(jìn)行破碎配漿，加入32%液堿，中和PH值至6.1，110°C，IOkpa干燥機真空蒸餾，殘留固體中溶劑質(zhì)量百分比5%，水與溶劑氣化后冷凝收集用于后道回收，凝液透明。
[0013]「實施例31
將聚合廢料與水按重量比2:1進(jìn)入到破碎機進(jìn)行破碎配漿，加入碳酸氫鈉溶液，中和PH值至7.l，200°C，30kpa干燥機真空蒸餾，殘留固體溶劑質(zhì)量百分比8%，水與溶劑氣化后冷凝收集用于后道回收，凝液淡黃色。
[0014]如上所述，盡管參照特定的優(yōu)選實施例已經(jīng)表示和表述了本發(fā)明，但其不得解釋為對本發(fā)明自身的限制。在不脫離所附權(quán)利要求定義的本發(fā)明的精神和范圍前提下，可對其在形式上和細(xì)節(jié)上作出各種 變化。
【權(quán)利要求】
1.一種對位芳綸在聚合生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的聚合廢料的處理方法，其特征在于包括如下步驟: (1)采用破碎機對聚合廢料破碎并進(jìn)行水制漿； (2)向漿料中加入堿性物質(zhì)，調(diào)節(jié)PH值至6-9； (3)采用干燥機對漿料進(jìn)行真空蒸餾，蒸餾溫度為110-200°C，蒸餾壓力為5-30Kpa;氣化物被蒸出后采用冷凝器對溶劑進(jìn)行回收，真空蒸餾固體殘留物進(jìn)行后續(xù)處理。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的對位芳綸在聚合生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的聚合廢料的處理方法，其特征在于:制漿時聚合廢料與水的重量比為I~2:1。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的對位芳綸在聚合生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的聚合廢料的處理方法，其特征在于:步驟(1)中，聚合廢料先加入破碎機進(jìn)行破碎，然后加入水進(jìn)行制漿；或者，聚合廢料與水同時加入破碎機中進(jìn)行破碎制漿。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的對位芳綸在聚合生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的聚合廢料的處理方法，其特征在于:所述堿性物質(zhì)為碳酸氫`鈉或液堿。
【文檔編號】D01F6/80GK103570940SQ201210276732
【公開日】2014年2月12日 申請日期:2012年8月6日 優(yōu)先權(quán)日:2012年8月6日
【發(fā)明者】朱福和, 鄧飛, 張淵 申請人:中國石油化工股份有限公司, 中國石化儀征化纖股份有限公司