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中央空调的制冷剂是乙二醇吗

健忘的魔镜
怕黑的老虎
2023-01-25 23:12:56

中央空调的制冷剂是乙二醇吗?还是什么东西?我看到图子里面有个乙二醇泵。求解

最佳答案
欢呼的咖啡豆
淡定的爆米花
2026-04-21 03:57:44

在冷水机组空调工程里面使用的乙二醇是作为“防冻液”用的,也就是把乙二醇和冷冻水按照一定的比例混合,防止在环境温度很低或者水温很低的时候管道内水结冰。

中央空调制冷系统还是靠制冷剂循环来实现制冷的,乙二醇和水只是二次传热介质。

最新回答
纯真的金毛
传统的大神
2026-04-21 03:57:44

乙烷的两个碳原子上各有一个氢原子被羟基取代,生成物就叫乙二醇.

空调是系统中将乙二醇溶于水是为了降低水的冰点,它本身是一种有机溶剂,对普通水泵的橡皮密封件有侵害,而且对普通水泵的铸铁泵体也有轻微的腐蚀性,所以要选用专门的乙二醇泵,使用的特殊材料密封件,而且泵体内部有防腐蚀涂层.

兴奋的发带
时尚的小鸭子
2026-04-21 03:57:44
上海思曼泰化工科技有限公司友情回答:

从动力循环的角度说,可以。除非使用的乙二醇温度低于-20℃(35%乙二醇溶液冰点-20℃)。

但是从腐蚀的角度考虑,不锈钢也有轻微腐蚀性,管道一般用碳钢,则腐蚀性更重,一般运行1年左右就容易造成腐蚀泄露。

我公司有更优秀的SMT-IS20产品可替换35%的乙二醇溶液。

具体可搜索相关产品。

犹豫的裙子
整齐的香氛
2026-04-21 03:57:44
在刚开始加注乙二醇的时候需要开启循环水泵工作,水泵一边工作一边往系统管路内加注乙二醇,这样儿更有利于乙二醇和水的充分混合。

也只有这样儿操作才能控制好乙二醇在系统管路中的准确浓度。

听话的戒指
瘦瘦的犀牛
2026-04-21 03:57:44
暖通专业理论基础

 工程热力学  流体力学  传热学

夏季:将室内的热搬出室外

室内得热(热源)主要构成: 1.围护结构 2.灯光、用电设备及内部热源等 3.人体 4.物料(如食品) 5.渗透进入的空气 6.大面积的散湿(如游泳池水面)

室 外

热量

冬季:向室内补充热,主要弥补室内向室外散发的热

空调机(制冷)原理

空调(供热)原理

热源供热: 1. 煤,天然气、油燃烧 2. 电设备供热 3. 热泵供热(电)

热泵工作原理

中央空调系统的主要特点

1. 除分体空调外,其余空调形式都可称中

央空调系统

2. 空调主机(常设在机房内或室外,设备

用电功率大且集中)

3. 空调末端(常设在空调房间内或靠近空

调房间的机房中,用电负荷小且分散)

主要中央空调设备种类

主机类

冷源:

水冷冷水机组

直燃(溴化锂)机

热源:主要为锅炉

蒸汽锅炉、热水锅炉 燃煤、燃气、燃油

风冷热泵型冷(热)水机组

主要中央空调设备种类

 为主机类配套通用设备

1. 冷却塔(圆形、矩形) 2. 水泵 3. 电动阀门 4. 板式换热器(水-水换热,非用电设备)

冷却塔

主要中央空调设备种类

末端类

组合式空调器

柜式空调器 (新风机组) 立式、卧式、吊装 VAV BOX (变风量末 端装置) 风机盘管

主要中央空调设备种类

近年来,新出现的设备 1.水环热泵机组(分体式、 整体式) 2.制冷剂变流量多联机 水环热泵机组(整体式)

多联机

空调系统的概念

 大系统概念

 以完成一个完整的热交换过程,将多个空调设备构成的一个独立

系统(如空调主机、水泵、冷却塔、空调末端等)

 小系统概念

 以一个换热器加一台或几台风机组成的一台设备再加风管、风口

串联而成一个末端空调系统,通常有系统编号(如K-n,KX-n)

中央空调系统的几种主要形式

1. 水冷冷水机组+空调末端

1.

电制冷冷水机组形式(包括冰蓄冷系统、地源热泵机组形式)

2.

直燃机机组形式

2. 风冷热泵冷(热)水机组+空调末端 3. 水环热泵系统 4. 多联机系统

空调形式分类

 从冷热源布置方式看,

有集中和分散布置两种

集中布置都要求有独立的主机放置部位,主要有两 种形式,

1. 2.

水冷冷水机组+空调末端 风冷热泵形式(包括多联机)+空调末端

分散布置主要有:

1. 2.

水环热泵系统

分体空调

空调形式分类

 从冷却方式看,

有水冷和风冷两种

水冷方式包含:

1.

2. 3.

电制冷冷水机组 直燃式燃气机组 水环热泵机组

1. 2. 3.

风冷方式

风冷热泵机组 多联机组

分体空调

空调形式分类

从冷热源输送形式看,

•以水作介质将冷热源输送至空调末端,

•直接将制冷剂输送至空调末端(多联机、分体 空调)

空调形式分类

从能源驱动方式看,

•制冷

•电 •直燃溴化锂机组 •蒸汽(热水)溴化锂机组

•供热

•电(电热、热泵) •燃气锅炉

1. 水冷冷水机组系统(电制冷)

 这种形式是大型、超大型建筑常用形式

 以水作冷热源传输介质,具有冷(热)输送距

离远的特点

 如冬季要求有空调供暖,还需设锅炉房提供热

电制冷水冷冷水机组系统原理

水冷冷水机组系统

 系统构成的主要设备:

机房部分(空调主机等主要设备)

冷源:冷水机组;冷却水泵,冷冻水泵,冷却塔。 冷水机组提供冷冻水(7/12℃)。 热源:锅炉,热水泵。锅炉提供热水(60/50℃)。

空调区域(空调末端主要设备)

全空气空调处理机组(包括新风机组), 风机盘管

水冷冷水机组系统

主机

低压启动

380V/3/50(150~850KW/台)

高压直接启动

3300V/6600V/10000V3/50 (1000KW/台 以上)

暖通设备选型样本中可查得

启动电流及运转电流值

控制柜

1.机组运行参数的显示、 参数重设定 2.机组故障自我保护功 能

启动柜

供电电缆接于此柜中, 大型机组时,独立设于主机 外

水冷冷水机组系统

水泵:

1. 冷却水泵,用电量由水专业提供。控制要求由暖通专 业确定

2. 空调水循环泵:因冬夏季水量差异,一般分冷水泵和

热水泵。因不同时使用的原因,电量总和统计时仅计 冷水泵。冰蓄冷系统中还增加有乙二醇循环泵

3. 大型系统,有分一次泵、二次泵。一次泵负担机房内

管路水循环;二次泵负担机房至空调末端的水循环。 4. 上述泵一般均布置在机房内

水冷冷水机组系统

冷却塔

冷却塔是空调系统中最终实现将室内热量搬出室

外的关键设备,一般放在室外通风良好的地方 工作原理:利用水的蒸发将热带入到大气中。冷 却塔用电设备:风机 风机作用就是强制加速水的蒸发

水冷冷水机组系统

系统特点

1. 机房内主机、水泵(包括室外冷却塔)用电量占整 个空调系统用电负荷的50~70%,而其余的空调 用电却分布在所有空调区域的空调末端设备上 2. 机房内设备起停控制、运行监测,一般都设专人值 守

3. 机房内水管布置众多,管径大,如供电由电缆托盘

引进,需注意工种间配合

水冷冷水机组系统

 机房设备开启顺序:

冷却塔风机----冷却水泵----冷冻水泵----主机 多数情况下,上述设备与主机台数一一对应,但在近来, 出于节能需要,某些系统形式略有变化(如主机侧变流量

控制),不再要求主机与冷冻水泵的一一对应,但冷却泵、

冷却塔仍要求一一对应。暖通专业在采用这种系统形式时, 会在提电资料时特别说明

 关机顺序:

主机----冷冻水泵----冷却水泵----冷却塔风机

 如暖通设计者在各设备水路前加装有电动阀,则开机前需先开启

相应阀门,关机后需关闭该阀门

水冷水冷机组系统

 机房设备开启顺序:

冷却塔风机----冷却水泵----冷冻水泵----主机

一般通用设备与主机台数一一对应,但在近来,出于节能需要,某 些系统形式略有变化(如主机侧变流量控制),不再要求主机与冷 冻水泵的一一对应,但冷却泵、冷却塔仍要求一一对应。暖通专业 在采用这种系统形式时,会在提电资料时特别说明

 关机顺序:

主机----冷冻水泵----冷却水泵----冷却塔风机

 如暖通设计在各设备水路前加装有电动阀,则开机前

需先开启相应设备前阀门,关机后需关闭该阀门

2. 风冷热泵系统

 这类系统中小型各公共建筑、或小型住宅建筑(如别墅、

大户型单元住宅)常用空调形式

 特点:

1.

因冷却要求,机组必须放置

通风良好的地方,通常都直

接放在室外,如屋顶等

2. 因采用热泵形式,不需另设热源 3. 主要在长江中下游地区(冬季气温多在0℃以上) 4. 因单台制冷量限制,一般不适宜用在大型、超大型建筑

风冷热泵系统原理图

风冷热泵系统

 系统构成的主要设备:

主机端部分(空调主机等主要设备) 冷热源:冷水机组;空调循环水泵。 夏季提供冷冻水(7/12℃) 冬季提供热水(45/40℃)

空调区域(空调末端主要设备)

全空气空调处理机组(包括新风机组), 风机盘管

控制要求:

 设备开启顺序:

风冷热泵系统

空调循环水泵----主机 水泵与主机台数一一对应,

 关机顺序:

主机----空调循环水泵

 机组均自带控制柜,供电直接进控制柜。外部仅设检修断电

开关即可。(电功率:5~150KW/台)

 小型机组还自带循环水泵

 机组开启后,仅定时有人观察机组运行,无需专人值守

冰蓄冷系统

 系统特点:

主要利用夜间23:00~凌晨7:00用电低谷时间电价便宜,主机制冷

蓄冰,储存冷量,以待白天使用。目的是减少主机装机容量,减少

白天高峰高价用电,达到节约电费目的 常规冰蓄冷系统的主机装机容量较正常装机容量减少1/3。特殊场合

可减少一半以上(如体育馆)

适用场合:写字楼、商场、体育场馆等夜间11:00后不需供冷的建 筑;峰谷电价比至少要大于4以上的地方 缺点:蓄冰需较大空间;初投资高;

冰蓄冷系统原理图

冰蓄冷系统

 系统构成的主要设备:

机房部分(空调主机等主要设备)

冷源:冷水机组;乙二醇循环泵;板式换热器;蓄冰槽;冷冻

水循环泵,冷却水泵,冷却塔。 乙二醇水温:蓄冰-6~-1.5 ℃;放冷:3~5 ℃

冷冻水温(7/12 ℃ )。

热源:锅炉,热水泵。锅炉提供热水(60/50℃)。 空调区域(空调末端主要设备) 全空气空调处理机组(包括新风机组), 风机盘管

冰蓄冷系统

在供电要求上

1. 本质上与水冷冷水机组系统形式相同 2. 多了乙二醇循环泵

3. 系统对自控要求高,

1. 2. 3.

需精确计算蓄冷量、放冷量,

为适应蓄冷、放冷转换要求,管路上装设有多个电动阀门

系统一天(24小时内)共有五种运行模式,需要根据多个 监测参数,进行运行模式转换

地源热泵系统

 地源热泵系统近年来作为可再生能源利用名义,在某

些有条件实施的工程中采用。

 地源热泵系统基本构成同电制冷水冷冷水机组形式。

冷却塔功能由地下水、地表水或土壤源换热器代替。

因采用了热泵技术,地源热泵机组可为空调末端设备

提供冷热水。

 供电方式基本同水冷冷水机组模式

地源热泵系统原理图

系统基本构成同上,取消冷却塔。冷却塔由 地下水、地表水或土壤源换热器替换。热源 无锅炉,由地源热泵机组提供冷热水。

地源热泵系统

 系统构成的主要设备:

主机端部分(空调主机等主要设备)

冷热源:冷水机组;空调循环水泵,冷却水循环泵(潜水泵)。

夏季提供冷冻水(7/12℃) 冬季提供热水(45/40℃)

空调区域(空调末端主要设备)

全空气空调处理机组(包括新风机组),

风机盘管

溴化锂吸收式制冷机组

 直燃式燃气型溴化锂机组

 蒸汽(热水)型溴化锂机组

 特点是冷水机组用能由电改成了天然气或其它热源

(如蒸汽、热水等)。减少了空调主要用电设备用电。 溴化锂机组也有少量用电设备,如溶液泵、真空泵

 系统其它部位设置完全相同

 以上几种类型均属于冷热源集中布置形式。整个空调

系统的用电主要集中在主机房,或室外。

 在空调区域的空调设备样式、布置方式完全相同,在

暖通专业中,这部分称作空调末端形式

 冷热源部位均以水作介质输送至各空调末端使用

空调系统末端形式

1.

1.

全空气系统

柜式空调器(风柜),形式分立式、卧式; 小型的也可吊装(0.5~100KW/台)

2.

特点:空调冷(热)空气均通过风管经风口 送出。

3.

除新风机组外,还有大量回风回到机组, 与新风混合后重新处理送出

4.

除吊装外,均要求设机房放置

5.

优点:单台机组承担空调面积可大可小

最大可达几千平米

空调系统末端形式

2. 风机盘管+新风系统

1.

直接安装在空调区域,

开关可由用户自己完成。

2. 3. 4.

自带控制设备,就地可控制设备的开启、温度调节 一般单台机组负担空调区域不大于40m2 风机盘管单台电功率不大于200W,单相供电

5.

设备水管接管前装有一电动两通阀,阀开闭由风机盘管自

带温控器控制

6.

本身仅负责室内空气循环处理,需要另设新风供应系统

空调系统末端形式

3. 变风量系统(VAV-BOX)

1. 2.

VAV系统属近年来写字楼空调设计中空调末端应用形式 其实质是属于全空气系统中的一种应用

3.

4.

安装部位在空调送风主管与送风口之间

自带温控装置。根据所负担空调区域设定温度, 自动调节送风量,以达到控制室内温度目的

5.

6.

一台柜式空调器送风管上可带多个VAV BOX

每个BOX温控器均与柜式空调器控制器联动,以调节总送风量。柜式 空调器由变频控制调节风量

7.

复杂的BOX可自带小风机、加热盘管

水环热泵系统

 水环热泵系统近年来在房地产商开发的商业、写字楼、甚至宾馆客房

项目中经常采用。

 地源热泵系统基本原理同家用空调形式。差异是用冷却水冷却代替风

冷冷却

 冷却水可以是冷却塔、地下水、地表水或土壤源换热器代替。因采用

了热泵技术,冬夏季皆可使用。

 循环水温15~35℃。如夏季采用冷却塔冷却,冬季需另设热水锅炉补

充热量以维持循环水水温

 供电方式冷却塔端同水冷冷水机组模式,末端同家用空调,主要用电

设备在空调房间。根据设备容量大小,供电有220/380V两种方式

水环热泵原理图

多联机系统

 多联机系统近年来在中小型商业、写字楼、宾馆客房项目中经

常采用。

 多联机系统基本原理同家用空调形式。通俗讲就是一拖多  多联机属风冷形式。因采用了热泵技术,冬夏季皆可使用。  主要特点是制冷剂管道直接送入空调房间末端。管道管径小,

布置较水管灵活。但管道布置长度、主机(室外机)与末端 (室内机)间高差有限制。一台主机所带末端数量有限制

 供电方式同风冷冷水机组模式,主要用电设备在主机端,末端

同风机盘管空调形式

 多联机末端形式种类多,与水系统末端产品样式有许多近似

多联机原理图

分体空调

 分体空调机有家用和商用之分  家用和商用机区别在室外机与室内机间连接管道长度

和两者间安装高差以及单机制冷(热)量的大小

 商用机供电方式多为380V,小容量主机也有220V供电  商用机室内机样式与多联机室内机样式一样,种类多  一般均是一台室外机带一台室内机,个别商用机可带

2台室内机

分体空调原理

朴素的手链
超级的雪碧
2026-04-21 03:57:44
乙烯乙二醇制冰系统主要由双工况冷水机组(空调工况和制冰工况〕、蓄冰槽、板式换热器、乙二醇水箱、乙二醇补水泵、冷水泵、空调负载泵及其自控与管道等系统组成,工艺流程见图5--123。5--123 一般是夜间双工况主机和蓄冰槽进行制冰模式运行,向蓄冰槽储存冷堡,白天空调系统运行时,其冷量主要来自双工况冷水机组和蓄冰槽。在系统中增加了板式换热器循环系统主要是将双工况冷水机组和蓄冰槽的储存冷量通过换热器进行热交换,使其空调负荷侧的水温下降至空调冷冻水要求的温度来供给空调系统中的空调机组,风机盘管等空调设备的需要。板式换热器分隔开乙二醇溶液水和空调水的回路,以减少乙二醇冷媒的用量。如完全靠蓄冰槽融冰供冷量时,双工况冷水机组及其冷却水系统可停止工作,但需蓄冰槽数量较多,占地面积过大,投资较高,一般应根据全天冷负荷分布情况和该地区分时电费情况采用白天开启双工况冷水机组,在冷负荷高峰时其冷量不足的部分由在夜间蓄存的冰量进行融冰供冷的方式。总之,需根据具体工程情况确定较为合理经济的供冷运行模式。

采用乙烯乙二醇制冰系统因增加了板式换热器的热交换环路,不但增加了设备投入,同时降低了换热效率,所以对蓄冰槽、系统管道等应做好绝热保冷层的施工,以减少冷量的损失而提高热交换效率。

一般蓄冰槽为厂家制作,现场组装,蓄冰槽内的盘管换热器采用全浸水式,为了使制冰均匀采用同程式系统,冰槽数量由设计选定。

为了便于冲洗或检修,可在设备的进出口处设置旁通管和控制阀,系统采用自动控制以便于空调供冷和制冰融冰供冷的程序切换。

施工时应注意事项:

(1)向水管内充乙二醇前必须将管路冲洗干净,其成分浓度配制由厂家提供资料,并经不少于4~5h的循环运行,需排除系统内空气,在运行中不断调节乙二醇溶液水的浓度。

(2)向蓄冰槽注水,应保证水质清洁,宜进行软化处理,注水量应观察槽上的观察窗上显示的水位,水量不足会降低蓄冷量,水量过多会在蓄冰循环中溢出,蓄冰槽四周宜做排水沟以便排除从槽中滋出的水。

(3)在制冰工况的运行中,需检查制冰的速度和制冷机组运行的状况,当开启负载空调泵进行融冰供冷循环换热时,应检查板式换热器进出水管上温度计的温度,同时检查融冰的效果和速度。

成就的香菇
长情的小猫咪
2026-04-21 03:57:44
两台并联的冷水机有两种工况是有两种工作原理。根据查询相关公开信息显示,双工况制冷机组是一种既能制冷,也能将制冷的冷量储存起来,待需要时再给客户制冷的一种制冷机组,也叫蓄冰制冷机组。

1、双工况制冷机组的主要优势就是利用波峰、波谷的电价优势,晚间23点~次日7点的低谷电价开启制冷机组,将制冷产生的冷量存储在蓄冰槽内,白天再开启乙二醇泵和冷冻泵给客户供冷。

虚心的篮球
贪玩的外套
2026-04-21 03:57:44
1、双工况制冷机组是一种既能制冷,也能将制冷的冷量储存起来,待需要时再给客户制冷的一种制冷机组,也叫蓄冰制冷机组。

2、双工况制冷机组的主要优势就是利用波峰、波谷的电价优势,晚间23点~次日7点的低谷电价开启制冷机组,将制冷产生的冷量存储在蓄冰槽内,白天再开启乙二醇泵和冷冻泵给客户供冷。

欣喜的哈密瓜
壮观的日记本
2026-04-21 03:57:44
聚酰胺6聚合后为什么单体和低聚物含量较高

己内酰胺水解聚合产物的副产物热水可萃取物(由己内酰胺单体和低聚物组成)含量较高,在工业生产中,通常将制备好的切片通过8~16小时的水热萃取,并将萃取水浓缩后进行热水可萃取物的回用,该种方式不仅浪费时间,而且会浪费大量的水资源。

为了降低聚合过程热水可萃取物的含量,国内外研究者做了很多相关研究工作,也提出了一些解决思路。固相聚合反应,是通过高温惰性气流或保持体系真空度的方法将体系副产物去除,从而达到提高相对分子质量的方法;快速聚合,通常意义上指的是阴离子聚合,其一般在100min之内完成反应,相比水解聚合,快速聚合具有很多优点,其聚合温度较低,从热力学角度分析,热水可萃取物含量也有望降低,但是其要求无水、无氧等苟刻的反应条件及反应可控性差等方面限制了它的广泛应用;低温聚合,己内酰胺聚合过程是一个热力学平衡过程,其热水可萃取物含量会随着聚合温度的变化而变化,己内酰胺可以在较低温度下聚合,这时所得的切片可萃取物含量较低。

总的来说,根据目前热水可萃取物控制技术研究结果可以看出,通过降低聚合温度是降低热水可萃取物含量的最佳选择,然而,目前低温聚合所获的切片热水可萃取物含量依然较高,说明单纯通过调控聚合温度尚不能达到pa6直接纺丝的目的;此外,目前的研究仍处于实验室级别,所设计的工艺路线在工业化生产中实施难度较大,因此仍需进一步通过动力学上对聚合设备进行不断的开发和研究,实验再反应过程中对热水可萃取物的控制和回收。目前有对己内酰胺水解聚合装置进行改进的现有技术,其所设计的装置与vk-管相似,反应过程均是己内酰胺熔体从管的上部在重力作用下向下流动,同时完成聚合反应,其所设计的聚合装置拥有多级反应器,可以调控不同聚合阶段的反应温度及压力,同时对管内的内构件进行了重新设计,在己内酰胺聚合过程中通入惰性气流,气流流动方向与熔体流动方向相反,通过蒸汽气流将熔体中过量的热水可萃取物带出,从而获得热水可萃取物含量较低的pa6熔体,然而,由于所设计的内构件并不能实现高效成膜以及表面快速更新,使熔体中挥分的脱除效率较低,同时聚合后期熔体粘度过大,通过蒸汽气流无法将熔体中的热水可萃取物去除,因此该方法所获得的pa6熔体中热水可萃取物含量较高(其中环状二聚体含量大于0.5wt%,与常规工业上生产的pa6切片中环状二聚体含量相当)。所以在工业生产中如果设计并提高反应器的脱挥效率,并将其与热水可萃取物的回收相统一,将成为改变目前聚酰胺6行业发展的重要创新。

技术实现要素:

本发明的目的是克服现有聚酰胺6聚合技术中无法在聚合过程中对热水可萃取物进行回收处理,需要额外增加萃取、干燥、浓缩等工艺流程进行己内酰胺及其热水可萃取物的回用处理的问题,提供一种高效脱挥及聚合单体绿色回收的聚酰胺6缩聚反应器。本发明通过真空系统的抽提脱挥使其既能保证聚合效率的同时又可以在聚合过程中对产生的热力学平衡产物得到高效收集,同时降低了收集物中的水分,免去了传统的三效蒸发工艺,减少了回用过程中处理所需能耗。

为达到上述目的,本发明采用的技术方案如下:

一种高效脱挥及聚合单体绿色回收的聚酰胺6缩聚反应器,由卧式反应器本体、圆盘搅拌器以及顺序连接的真空冷凝系统、冷凝存储罐和真空泵组成;

卧式反应器本体为类圆柱状结构,类圆柱与圆柱的区别仅在于其横截面为长圆形,长圆形由尺寸相同的两个半圆和尺寸相同的两条线段组成,长圆形的长对称轴平行于竖直方向(长圆形包含两个对称轴,一个是长对称轴,另一个是短对称轴,长对称轴与半圆相交,短对称轴与线段相交);

圆盘搅拌器由转轴和套在转轴上的多个圆盘组成,转轴平行于卧式反应器本体的中心轴;

圆盘搅拌器位于卧式反应器本体内,且靠近卧式反应器本体的底部(靠近是指圆盘搅拌器与卧式反应器本体的底部的间隙极小,仅保证相互之间不接触即可),所述半圆的直径等于所述圆盘的直径;

卧式反应器本体的顶部空间与真空冷凝系统连通。

现有技术的反应器分为两种,一种有搅拌器,另一种没有搅拌器;有搅拌器的多数为立式反应器,搅拌器上有空隙通过降膜的方式或斜推进式将熔体沿壁向下流动进行脱挥,气相空间通常在立式反应器的中部;无搅拌器的有立式反应器和卧式反应器,均是通过液面与另外一端之间的空间作为气相空间,但该气相空间并不是应用于脱挥,大多是因产能不饱和导致的气相空间,在满负荷产能进行过程中现有技术均无特殊设计的气相空间。

工业聚酰胺6上使用的缩聚反应器为vk管反应器,在常压下流体全部充满管道,在一定温度下通过在管道中流淌足够长的时间使水脱除从而实现分子量的增加,其中热力学平衡后的10wt%的热水可萃取物需要在聚合完成后通过造粒、萃取、浓缩萃取水等工艺流程进行回收,成本高,资源浪费大,且其中的热水可萃取物在与水后进行结构转变会影响回用后制品的质量。目前聚酰胺6工业上尚无具有脱挥功能的反应器。

本发明针对聚酰胺6反应时热力学平衡后只能反应90%的反应特性,设计了具有脱挥功能的有搅拌器的卧式反应器,通过将卧式反应器本体设计为横截面呈长圆形的类圆柱状结构,使得卧式反应器本体与圆盘搅拌器不为同心圆,保证在与搅拌平行方向上产生充足的气相空间,圆盘搅拌器搅拌带起的熔体能够快速蒸发到气相空间,加快了脱挥进程,本发明的满负荷工作状态下仅仅是熔体到达搅拌器顶部位置,上部气相空间始终保留,使得在搅拌到高点时小分子可以气化在气相空间中随后由高真空抽离出体系并回收。

本发明的缩聚反应器能够在缩聚过程中将8~10wt%的热水可萃取物(热水可萃取物中98wt%以上是己内酰胺)进行真空抽提回收,在装置的冷凝存储罐中将回收的己内酰胺直接接出,可以与新鲜原料复配进行回用,此外其它2wt%的热水可萃取物由于抽提液中含水量低,在己内酰胺熔体中未发生结构和晶型转变,在回用后可以直接进入可逆反应体系,甚至可以充当在开环过程中的催化剂,与传统后处理浓缩回用相比,整个过程无三废排除,抽提己内酰胺溶液熔融后可不经处理全部回用,并且在真空环境下进行聚酰胺6缩聚反应可以将反应脱除的水快速带离体系,使平衡向正方向移动,与传统15~20h的聚合流程相比,使用本发明的缩聚反应器代替后聚合时长为5~8h。

作为优选的方案:

如上所述的一种高效脱挥及聚合单体绿色回收的聚酰胺6缩聚反应器,所述线段的长度为2~30cm,所述半圆的直径为20~150cm,所述类圆柱的半高(即沿轴线方向的长度的一半)为30~180cm,这些参数相互配合使得延伸所产生的气室占整个卧式反应器本体体积的20~30%,平推流(即无搅拌器扰动的反应器)表面气相脱挥合理的脱挥空间控制在30~50%,但加入搅拌器后,搅拌会翻动熔体,使熔体的脱挥效率变高,脱挥效率变高的同时因为存在热力学平衡(大多数有机反应均为平衡反应)为避免逆反应的进行,将加入搅拌器后的反应器需要适当降低气相空间占比,此外也要考虑到产能不满时的工作状态,所以不宜设计太大的气相空间即可保证极高的脱挥效率。

如上所述的一种高效脱挥及聚合单体绿色回收的聚酰胺6缩聚反应器,所述圆盘搅拌器为卧式降膜型圆盘搅拌器,圆盘上带有数个均匀分配的小孔用于成膜,所述圆盘搅拌器的转速为1~40r/min。在聚酯工业上使用的是真空圆盘降膜反应器,有卧式与立式之分,其中卧式真空圆盘降膜反应器与本发明的缩聚反应器结构相似,但是因为在聚酯工业中链交换反应原理是通过脱除二元醇实现的,醇类本身易挥发,且不会再管道中凝结团聚,所以在反应器中无需额外设计气相空间作为增加脱挥效率的手段,且在真空管道中不需要设计热水伴热及刮板清洁。

如上所述的一种高效脱挥及聚合单体绿色回收的聚酰胺6缩聚反应器,所述真空冷凝系统为刮板式冷凝系统,并带有热水伴热系统,热水水温为70~95℃,本发明在真空管道中使用刮板和热水伴热系统是因为己内酰胺的熔点在60℃左右,其与热水可萃取物混合后熔点会有上升,热水伴热是保证管道温度在己内酰胺熔点之前使其可以自由流动到存储罐中,刮板是为了将一些不熔富集物刮落至存储罐中。

如上所述的一种高效脱挥及聚合单体绿色回收的聚酰胺6缩聚反应器,所述冷凝存储罐为两级存储罐,可以有效阻止挥发物进入真空泵中,回收物中己内酰胺含量约为96~98wt%,其余为水及低聚物。

如上所述的一种高效脱挥及聚合单体绿色回收的聚酰胺6缩聚反应器,所述真空泵为乙二醇真空泵或水循环泵,并带有多级过滤装置。

有益效果:

本发明通过对缩聚反应器的设计实现在聚酰胺6聚合过程中缩聚和单体收集的同步进行,通过真空负压抽提将己内酰胺水解聚合过程中因热力学平衡产生的8~10wt%的热水可萃取物进行抽提,并在具有热水伴热的真空管路中进行收集回用,大大加快了聚酰胺6的缩聚时间,同时可以将生成的单体进行高纯度的回收,可不经后处理直接回用至聚酰胺6的聚合。

附图说明

图1为本发明的一种高效脱挥及聚合单体绿色回收的聚酰胺6缩聚反应器的结构示意图;

其中,1-卧式反应器本体,2-卧式降膜型圆盘搅拌器,3-真空冷凝系统,3.1-清洁刮板,3.2-热水伴热系统,4-一级存储罐,5-二级存储罐,6-真空泵,7-隔断开关i,8-隔断开关ii。

具体实施方式

下面结合具体实施方式,进一步阐述本发明。应理解,这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。此外应理解,在阅读了本发明讲授的内容之后,本领域技术人员可以对本发明作各种改动或修改,这些等价形式同样落于本申请所附权利要求书所限定的范围。

实施例1

一种高效脱挥及聚合单体绿色回收的聚酰胺6缩聚反应器,如图1所示,由卧式反应器本体1、卧式降膜型圆盘搅拌器2以及顺序连接的真空冷凝系统3、冷凝存储罐(为两级存储罐,由一级存储罐4和二级存储罐5组成,一级存储罐4入口处设有隔断开关i7,二级存储罐5入口处设有隔断开关ii8)和真空泵6(为乙二醇真空泵或水循环泵,并带有多级过滤装置)组成;

卧式反应器本体1为类圆柱状结构,类圆柱与圆柱的区别仅在于其横截面为长圆形,长圆形由两个半圆和两条线段组成,两条线段的长度相同,都为2~30cm,两个半圆的直径相同,都为20~150cm,类圆柱的半高为30~180cm,长圆形的长对称轴平行于竖直方向;

卧式降膜型圆盘搅拌器2由转轴和套在转轴上的多个圆盘组成,转轴平行于卧式反应器本体1的中心轴,圆盘上带有数个均匀分配的小孔;卧式降膜型圆盘搅拌器2的转速为1~40r/min;

卧式降膜型圆盘搅拌器2位于卧式反应器本体1内,且靠近卧式反应器本体1的底部,半圆的直径等于圆盘的直径;

卧式反应器本体1的顶部空间与真空冷凝系统3连通;

真空冷凝系统3为刮板式冷凝系统(即含清洁刮板3.1),并带有热水伴热系统3.2,热水水温为70~95℃。

目前工业上采用的反应器全部是平推流(无搅拌反应器,无气相脱挥空间),其产物均存在8~10wt%的热水可萃取物(其中环状二聚体含量为0.5~0.7wt%,环状二聚体的熔融温度达到348℃,远高于pa6常规纺丝温度,决定了其无法熔融,也无法在熔融状态下参加聚合反应,在纺丝牵伸过程容易在纤维内部聚集形成应力集中点,使纤维断裂,影响纺丝成形,因此环状二聚体成为了阻碍pa6实现熔体直纺的重要因素),需要通过水热萃取进行去除,并且萃取液需要经过三效蒸发除去水之后进行回用,回用的己内酰胺质量差,目前没有公司可以直接将其添加到生产过程中,且反应器大反应时间长。通过本发明的终缩聚反应器制备的pa6切片中热水可萃取物含量控制在2wt%以下,其中环状二聚体控制在0.15~0.3wt%,可以直接不经水热萃取直接进行4000m/s的高速纺丝,可直接制备成pa6服用纤维,且聚合时间较短仅需要5~8h,并省去水热萃取和浓缩液三效蒸发过程,回收液可直接回用到新鲜己内酰胺中,对pa6的品质无影响。