一種偶氮分散染料連續(xù)化生產(chǎn)裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于分散染料制備技術(shù)領(lǐng)域，具體是涉及一種偶氮分散染料連續(xù)化生產(chǎn)裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]分散染料是一類水溶性較低的非離子型染料。最早用于醋酯纖維的染色，稱為醋纖染料。分散染料分子較小，結(jié)構(gòu)上不含水溶性基團，借助于分散劑的作用在染液中均一分散而進行染色。分散染料能上染聚酯纖維，醋酯纖維及聚酯胺纖維，成為滌綸的專用染料。
[0003]分散染料是染料行業(yè)里最重要和主要的一大類，不含強水溶性基團，在染色過程中呈分散狀態(tài)進行染色的一類非離子染料。其顆粒細度要求在1 μ m左右。在制得原染料后，需經(jīng)后處理加工，包括晶型穩(wěn)定，與分散劑一起研磨等商品化處理，才能制得商品染料。主要用于滌綸及其混紡織物的印染。也可用于醋酸纖維、錦綸、丙綸、氯綸、腈綸等合成纖維的印染。
[0004]分散染料按分子結(jié)構(gòu)可分為偶氮型、蒽醌型和雜環(huán)型三類，偶氮型的色譜較劑全，有黃、橙、紅、紫、藍等各種色澤。偶氮型分散染料可按一般偶氮染料合成方法生產(chǎn)，工藝簡單，成本較低。而蒽醌型及雜環(huán)型分散染料的生產(chǎn)工藝較復(fù)雜，成本較高。
[0005]公開號為CN103709791A的專利文獻公開了一種用于制備分散染料的裝置，包括:在重氮化反應(yīng)裝置和偶合反應(yīng)裝置上方都安裝有冷凝裝置；第一和第二密封式壓濾裝置；循環(huán)水裝置，使水在一個封閉的環(huán)境中進行循環(huán)洗滌；利用該裝置進行重氮化反應(yīng)和偶合反應(yīng)時，采用了增加冷凝式方法進行冷卻反應(yīng)液步驟；在進行壓濾時，采用了密封式壓濾步驟；同時在洗滌時，采用了循環(huán)水的洗滌步驟。
[0006]公開號為CNCN103709787A的專利文獻公開了一種偶氮型分散染料組合物的合成方法，把所需的混合物中各組分的重氮組分2，4_ 二硝基苯胺同時在同一個重氮化設(shè)備中進行反應(yīng)，偶合時重氮把混合染料的各個偶合組分按照配比要求通過多種偶合方式在同一個偶合設(shè)備中進行偶合，得到的偶合液如有需要可在進入過濾器之前進行升溫轉(zhuǎn)晶處理，使得到的染料的晶形相對穩(wěn)定，然后壓濾直接得到所需配比的染料混合物。
[0007]現(xiàn)有技術(shù)中公開的制備工藝和設(shè)備中，很難實現(xiàn)偶氮分散染料的真正的連續(xù)化作業(yè)，且染料質(zhì)量很難得到保證。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0008]本發(fā)明提供了一種偶氮分散染料連續(xù)化生產(chǎn)裝置，利用該裝置可以實現(xiàn)偶氮分散染料的連續(xù)化作業(yè)，無需停機返料，同時保證了偶氮分散染料的產(chǎn)品質(zhì)量。
[0009]一種偶氮分散染料連續(xù)化生產(chǎn)裝置，包括重氮反應(yīng)單元和偶合反應(yīng)單元:
[0010]所述的偶合反應(yīng)單元包括:
[0011]將第一混合釜；
[0012]與所述第一混合釜的出料口依次連通的一個或多個偶合管式反應(yīng)器；
[0013]所述偶合管式反應(yīng)器包括:
[0014]進料管殼，所述進料管殼內(nèi)設(shè)有用于將物料從進料管殼進料口送入的推進式進料攪拌槳；
[0015]出料管殼，所述出料管殼內(nèi)設(shè)有用于將物料從出料管殼出料口送出的推進式出料攪拌槳；
[0016]所述進料管殼的出料端和出料管殼的進料端通過轉(zhuǎn)接管密封連通。
[0017]推進式進料攪拌槳和推進式出料攪拌槳的采用，保證管式反應(yīng)器能夠?qū)崿F(xiàn)自動進料，不需要設(shè)置額外的加料機構(gòu)；保證加料和出料均在封閉的空間進行，避免了對周圍環(huán)境的污染。推進式進料攪拌槳和推進式出料攪拌槳的結(jié)構(gòu)可選用攪拌葉結(jié)構(gòu)、螺旋槳結(jié)構(gòu)等。
[0018]為便于偶合管式反應(yīng)器的安裝，減少裝置的占用空間，作為優(yōu)選，所述的進料管殼和出料管殼呈U型布置；所述的推進式進料攪拌槳同軸設(shè)置在進料管殼頂部，與設(shè)置在頂部的進料口相對應(yīng)；所述的推進式出料攪拌槳同軸設(shè)置在出料管殼頂部，與設(shè)置在頂部的出料口相對應(yīng)；所述進料管殼的進料口和出料管殼的出料口等高設(shè)置。多個偶合管式反應(yīng)器連接后，呈迂回狀布置；同時多個偶合管式反應(yīng)器可采用圓形、橢圓形等迂回布置方式。
[0019]為便于合格物料盡快出料，對于任一偶合管式反應(yīng)器，其進料管殼進料口處設(shè)有檢測物料反應(yīng)狀態(tài)的在線檢測裝置，其轉(zhuǎn)接管上設(shè)有合格品出料管，該合格品出料管上設(shè)有受在線檢測裝置控制的閥門。當在線檢測裝置檢測到當前偶合管式反應(yīng)器內(nèi)物料反應(yīng)合格后，直接控制閥門打開，合格品出料，不需要再進入后續(xù)的偶合管式反應(yīng)器內(nèi)，節(jié)省能耗的同時，也縮短了分散染料的生產(chǎn)時間，降低了成本。
[0020]為保證物料順利進行反應(yīng)，可在偶合管式反應(yīng)器中設(shè)置換熱段，該換熱段即可采用夾套換熱結(jié)構(gòu)，也可采用管式換熱結(jié)構(gòu)；作為優(yōu)選，按照物料流向，所述的偶合管式反應(yīng)器中，靠近第一混合器出料口的1-5個偶合管式反應(yīng)器的進料管殼和出料管殼均包括至少一段管式換熱段，剩余偶合管式反應(yīng)器的進料管殼包括至少一段管式換熱段，管式換熱結(jié)構(gòu)換熱效率高，可滿足反應(yīng)初期對熱量和冷量的要求。剩余偶合管式反應(yīng)器的出料管殼可根據(jù)需要不設(shè)置換熱段或者設(shè)置夾套式換熱器，采用該技術(shù)方案，保證反應(yīng)順利進行的同時，也降低了能耗。
[0021]作為一種優(yōu)選的方案，所述的重氮反應(yīng)單元包括第二混合器，與所述第二混合釜的出料口依次連通的一個或多個重氮管式反應(yīng)器，所述的重氮管式反應(yīng)器與所述的偶合管式反應(yīng)器結(jié)構(gòu)相同。所述重氮管式反應(yīng)器與所述偶合管式反應(yīng)器結(jié)構(gòu)相同，方便的重氮管式反應(yīng)器和偶合管式反應(yīng)器的加工和安裝。
[0022]為滿足各種反應(yīng)體系的需要，作為優(yōu)選，所述的第一混合釜或第二混合釜外壁設(shè)有換熱夾套，通過換熱夾套進行一次換熱；所述的第一混合爸或第二混合爸分別與一管式換熱器連通，進行二級換熱。采用兩級換熱，使得本發(fā)明的偶氮分散染料連續(xù)化生產(chǎn)裝置能夠適于需要低溫、高溫的反應(yīng)體系，同時也適于常溫的反應(yīng)體系，提高了混合體系的可調(diào)性。
[0023]為保證重氮反應(yīng)的順利進行，可在重氮管式反應(yīng)器中設(shè)置換熱段，該換熱段即可采用夾套換熱結(jié)構(gòu)，也可采用管式換熱結(jié)構(gòu)；作為優(yōu)選，按照物料流向，所述的重氮管式反應(yīng)器中，靠近第二混合器出料口的1-3個重氮管式反應(yīng)器的進料管殼和出料管殼均包括至少一段管式換熱段，剩余重氮管式反應(yīng)器的進料管殼包括至少一段管式換熱段。剩余重氮管式反應(yīng)器的出料管殼可選擇不設(shè)置換熱段或者設(shè)置夾套式換熱器，在保證反應(yīng)順利進行的同時，降低了整體能耗。
[0024]為實現(xiàn)自動化控制，作為優(yōu)選，按照物料流向，所述的重氮管式反應(yīng)器中最后一節(jié)重氮管式反應(yīng)器上設(shè)有檢測物料反應(yīng)狀態(tài)的在線檢測裝置，最后一節(jié)重氮管式反應(yīng)器的出料管殼出料口分別與合格物料儲罐和不合格物料儲罐連通，不合格物料儲罐的出料口與第二混合釜連通。出料管殼出料口與合格物料儲罐和不合格物料儲罐之間的管路上分別設(shè)有受在線檢測裝置控制的閥門。
[0025]偶合管式反應(yīng)器、重氮管式反應(yīng)器的數(shù)量一般根據(jù)模擬實驗確定，作為優(yōu)選，所述的偶合管式反應(yīng)器數(shù)量為5-20個；所述的重氮管式反應(yīng)器數(shù)量為2-5個。
[0026]為實現(xiàn)合格物料盡快出料，降低能耗和生產(chǎn)時間，作為優(yōu)選，對于任一重氮管式反應(yīng)器，其進料管殼進料口處設(shè)有檢測物料反應(yīng)狀態(tài)的在線檢測裝置，其轉(zhuǎn)接管上設(shè)有合格品出料管，該合格品出料管上設(shè)有受在線檢測裝置控制的閥門。
[0027]作為優(yōu)選的技術(shù)方案，所述的在線檢測裝置為電極電壓檢測裝置。該裝置的檢測原理是物料流經(jīng)該檢測裝置的極性電極時，會顯示出物料的電壓值，將該電壓值與反應(yīng)完全時的理論電壓值進行對比，由此判斷反應(yīng)完全程度，實現(xiàn)反應(yīng)終點的自動化控制。該裝置可從市場上購買得到。通過在線檢測裝置的檢測結(jié)果，實時控制第一閥門的開閉，從而實現(xiàn)合格物料的出料，避免不必要的能耗浪費，同時保證了產(chǎn)品的質(zhì)量。
[0028]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果體現(xiàn)在:
[0029](1)本發(fā)明的偶氮分散染料連續(xù)化生產(chǎn)裝置，采用推進式進料攪拌槳和推進式出料攪拌槳聯(lián)合作業(yè)，保證管式反應(yīng)器能夠?qū)崿F(xiàn)自動進料，不需要設(shè)置額外的加料機構(gòu)；保證加料和出料均在封閉的空間進行，避免了對周圍環(huán)境的污染。
[0030](2)本發(fā)明的偶氮分散染料連續(xù)化生產(chǎn)裝置，采用設(shè)置在線檢測裝置，實現(xiàn)合格物料第一時間出料，降低了能耗和制備時間，同時保證產(chǎn)品質(zhì)量的穩(wěn)定性。
[0031](3)本發(fā)明的偶氮分散染料連續(xù)化生產(chǎn)裝置，重氮管式反應(yīng)器和偶合管式反應(yīng)器采用U型結(jié)構(gòu)，可模塊化生產(chǎn)，根據(jù)需要確定使用的模塊數(shù)量，多臺反應(yīng)器結(jié)構(gòu)形成迂回狀布置方式，減少了設(shè)備占用空間。
【附圖說明】
[0032]圖1為本發(fā)明的偶氮分散染料連續(xù)化生產(chǎn)裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0033]圖2為本發(fā)明的偶氮分散染料連續(xù)化生產(chǎn)裝置中重氮反應(yīng)單元的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0034]圖3為本發(fā)明的偶氮分散染料連續(xù)化生產(chǎn)裝置中偶合反應(yīng)單元的結(jié)構(gòu)示意圖
[0035]圖4為本發(fā)明的偶氮分散染料連續(xù)化生產(chǎn)裝置中重氮管式反應(yīng)器或偶合管式反應(yīng)器的結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實施方式】
[0036]如圖1所示，一種偶氮分散染料連續(xù)化生產(chǎn)裝置，包括重氮反應(yīng)單元1和偶合反應(yīng)單元2。
[0037]如圖2所示，重氮反應(yīng)單元1包括將重氮反應(yīng)原料(例如硫酸、亞硝酸鹽或者亞硝酰硫酸)混合均勻的第二混合器3，與第二混合釜3的出料口 3a依次連通的一個或多個重氮管式反應(yīng)器4。
[0038]本實施例中，第二混合釜3同時與硫酸加料罐5、亞硝酸鹽加料罐6連通；第二混合釜3外壁設(shè)有換熱夾套，實現(xiàn)一次換熱，同時第二混合釜3與第一換熱器7連通，實現(xiàn)二次換熱；第一換熱器7可為管式冷凝器。另外，第二混合釜3上也設(shè)有不合格產(chǎn)品回料口，該回料口可以設(shè)置在第二混合釜3側(cè)壁，也可與第一換熱器7的回料管路連通。
[0039]本實施例中，最后一節(jié)重氮管式反應(yīng)器4的出料管殼出料口通過管路分別與合格物料儲罐8和不合格物料儲罐9連通，不合格物料儲罐9的出料口與第二混合釜3的回料口連通。重氮管式反應(yīng)器4中最后一節(jié)重氮管式反應(yīng)器上的進料管殼進料口處設(shè)有檢測物料反應(yīng)狀態(tài)的在線檢測裝置，該在線檢測裝置為電位檢測裝置，最后一節(jié)重氮管式反應(yīng)器4的出料管殼出料口與合格物料儲罐8和不合格物料儲罐9之間的管路上分別設(shè)有受電位檢測裝置控制的閥門，控制合格物料的收集和不合格物料的收集。閥門可采用反應(yīng)靈敏的電磁閥。
[0040]如圖3所示，偶合反應(yīng)單元2包括將重氮組分和偶合組分混合的第一混合釜10，與第一混合釜10的出料口 10a依次連通的一個或多個偶合管式反應(yīng)器11 ；
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