ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Экстрагирование низкомолекулярных соединений водой из "Производство поликапроамида" Способ удаления НМС экстрагированием водой наиболее распространен в промышленности. Гранулированный полимер обрабатывают горячей водой при 90—100 °С в аппаратах-экстракторах. При этом содержание НМС в поликапроамиде может быть снижено до 0,5%. Продолжительность процесса зависит от размеров гранулята, способа его получения, концентрации НМС в воде и от температуры. [c.147] При исследовании процесса извлечения НМС из поликапроамида водой [3] было установлено, что увеличение удельной поверхности гранулята обусловливает резкое возрастание скорости экстрагирования. Так, например, продолжительность промывки до остаточного содержания НМС 1,45% для гранулята с диаметром гранул 0,8 мм, длиной 8 мм и удельной поверхностью 5300 м /м составляет 2 ч 45 мин, а для гранулята соответственно с размерами 1,5 мм, 2,5 мм и 3500 м /м — 5 ч 20 ми . [c.147] В зависимости от содержания НМС в воде скорость процесса также резко меняется. Установлено, что для промывки целесообразно применять воду, содержащую 8% низкомолекулярных соединений, в том случае, когда содержание последних в грануляте достигает 10—11%. Соответственно при содержании в грануляте 3,5—4,5% НМС рекомендуемая концентрация их в воде составляет 2,5%, а при содержании 1,57о применяется чистая вода. [c.147] При изучении влияния температуры промывной воды на скорость процесса экстрагирования НМС [3] было установлено, что скорость экстрагирования НМС возрастает с повышением температуры, причем тем больше, чем меньше содержание НМС в грануляте. Так, при содержании 5% НМС в грануляте скорость экстрагирования при 140 °С возрастает в три раза по сравнению с экстрагированием при 100°С, а при концентрации 2,4% скорость возрастает в семь раз. Повышение температуры экстрагирования ДО 150°С лежелательно, так как гранулят агломерирует и мутнеет. [c.147] Структурные исследования гранулята поликапроамида [4] методом сорбции выявили наличие в нем мелких пор. Причем радиус горлышка поры составляет в среднем менее 1 нм, а радиус внутренней полости — около 2 нм. Эти величины соизмеримы с размерами молекул переносимых веществ (вода — 0,3 нм, капролактам— 0,6 нм), что затрудняет экстракцию. Установлено, что увеличением удельной поверхности гранулята значительно растет и его гигроскопичность и, следовательно, для интенсификации процесса экстракции необходимо повысить удельную поверхность гранулята. [c.147] Установлено, что оптимальные условия экстракции обеспечиваются при гранулах, имеющих расстояние между плоскостями среза не более 0,5 мм при диаметре 3,8—2,2 мм. Было показано [6], что при использовании гранул с толщиной значительно меньшей его диаметра продолжительность процесса экстракции снижается на 25—30%. На рис. 55 представлена зависимость интенсивности экстрагирования от размеров гранул. Как видно из рисунка, при увеличении удельной поверхности гранулята с 1850 м /м (кривая 1) до 2770 м м (кривая 2) за счет уменьшения длины гранулы соответственно с 3,25 до 1,35 мм при почти одинаковых диаметрах (соответственно 3,25 и 3,08) скорость извлечения НМС возрастает. [c.148] Обычно удаление НМС осуществляют в экстракторах периодического действия. [c.148] Экстрактор периодического действия с мешалкой приведен на рис. 56. Аппарат состоит из цилиндрического корпуса 1 с крышкой 2 и днищем 6. На крышке 2 расположен люк загрузки гранулята 4, штуцер для подачи воды 3 и сообщения с атмосферой, а также привод мешалки 8, состоящий из электродвигателя и редуктора. Днище имеет коническую форму и заканчивается штуцером 9, к которому присоединен патрубок 11 для слива воды и вентиль 10. Обогрев аппарата осуществляется водяным паром, подаваемым в стакан цилиндрической формы с двойными стенками, который расположен внутри экстрактора. На корпусе 1 аппарата расположен штуцер 5 для термопары. [c.148] Загрузка гранулята при насыпной плотности 600 кг/м равна 3,5 т. Соотношение гранулята и воды обычно составляет 1 2. В промывной воде перед первой промывкой содержится 3—5% НМС, перед второй — 2—3%, перед третьей—1—2% для четвертой и пятой промывок используется свежая вода. Температура воды при первых промывках — 98—100 °С, при последующих — 40— 60 °С. Общая продолжительность процесса экстракции — около 24 ч. При емкости экстрактора 10 м производительность насоса должна быть не менее 100 м /ч. При использовании гранулята для получения высокопрочной кордной нити содержание НМС в грануляте составляет около 0,5%- Для производства некоторых видов текстильной нити и пленок из пластмасс допускается остаточное содержание низкомолекулярных соединений от 1,5% до 4%. [c.151] В последние годы создан и успешно испытан на практике экстрактор непрерывного действия. Экстрактор (рис. 59) состоит из корпуса 4 (цилиндрической формы) с днищем 5 и крышкой 1. К корпусу приварены коллекторы 2, сообщающиеся окнами 3, закрытыми стеклами, с внутренней полостью аппарата. Через коллекторы подается и отводится промывная вода, а гранулят перемещается вдоль оси экстрактора. В аппарате имеется пять зон промывки (I—V). Каждый циркуляционный контур состоит из насоса 7 и подогревателя 6. Циркуляционные контуры соединены между собой таким образом, что промывная вода из нижних контуров может использоваться для промывки в верхних контурах. [c.151] Экстрактор непрерывного действия объемом 2,2 м имеет диаметр 550 мм и высоту 9000 мм. Производительность экстрактора при температуре промывной воды 140 °С составляет 9—10 т/сут. Подогрев промывной воды осуществляется водяным паром давлением 0,6 МПа. [c.151] Вернуться к основной статье