3.3 工艺设备选型和配置

    1  一般情况下，以加入比例最高的添加剂的量作为基准。但有些不能溶解于DMAc的粉料研磨时间很长，而其他粉料可能研磨时间较短，因此，调配一次的时间差异很大，这时候要以调配时间最长的添加剂作为配置添加剂调配系统及设备的计算基准。也就是说，要以影响调配系统和设备的关键因素作为计算基准。

    2  典型品种是各品种中的主要产品(比如产量最高的产品)，经过停留时间计算确定了聚合反应器的能力之后，还应对低产量的产品以及高黏度产品进行核算，否则反应器的容量就需要调整，直到能够满足所有可能的产品的工艺要求为止。当然，选用成套成熟的聚合装置是比较方便和可靠的办法。

    3  精制系统是保证全厂正常运行的关键系统，应能提供足够裕量的洁净溶剂，同时又不像其他通用设备那样能够备台，所以其生产能力必须较正常需求量大。

    由于精制系统对其他系统有依赖，例如，供电、供汽都是精制系统正常运行的必要条件，加上精制系统本身运行中可能出现的精馏纯度达不到要求，需要再次精馏等非正常情况，都会影响精制系统的产能，这些因素对产能的影响都需要进行核算，以确定所选精制系统运转效率是否合适，所以运转效率取得不高。

3.3.3  输送泵、风机等是聚合装置的配套设备，应根据聚合装置的排出量、扬程、管道和管件配置情况进行压力降计算，确定输送泵、风机型号。

3.3.7  本条是对原料供应及聚合装置设计的规定：

    1  有条件时，应使用PTMEG、MDI的液态槽罐或管道输送供应，减少包装、运输、储存(MDI需冷藏)、再融化等工艺环节，有利于减少生产工序、节约能源、降低成本。

    2  PTMEG的熔点为33℃～36℃，常态下是白色醋状固体，当温度超过室温时会变成透明液体。PTMEG应在完全封闭并用干氮密封的罐或其他容器里贮存。

    PTMEG贮罐必须配有外部或内部加热设备，以使其温度保持在50℃左右。但也有桶装的，凝固的PTMEG可在70℃左右加热24h充分熔化，但不应长时间在90℃条件下贮存。

    MDI的熔点为38℃～44℃，室温下呈白色或微黄色固体状态，熔融后有强烈刺激气味，常为桶装。

    使用上述两种桶装原料，需要外部融化装置进行加热的时候，可以在有供暖设施的暖房或者是使用能够使桶装原料均匀融化的设备，但须远离火源、火花和明火。

    由于融化需要较长时间，同时物料又不宜长时间处于融化状态，所以要有一定量的储备，也就是说融化装置能力要有一定的裕量，以满足生产需要。

    3  目前国内氨纶连续聚合技术装置的单线生产能力为2.5t/d～15t/d，其中10t/d、12.5t/d、15t/d的技术成熟，20t/d的目前尚处于试验阶段，国际上聚合装置的单线生产能力为15t/d～30t/d。因此，建设规模的选择要根据企业原料的供应和市场的需求确定。聚合装置单线生产能力不宜小于3000t/a，否则装置的经济性较差。对于生产小批量、多品种的特殊产品的可不受此限制，但其产品要符合国家有关产业政策。

    4  防止凝结，一是避免容器或管道堵塞，二是避免反复融化影响质量。

3.3.8  本条是关于纺丝热风系统设计的规定：

    1  原液管道伴热的目的是防止凝结堵塞管道。在工艺温度范围不高的情况下，采用热容量较大、温度稳定、来源方便的热水是较好的选择。

    2  较之原液管道的要求溶剂能够在极短的时间里从正在凝固成丝的状态下挥发出来，纺丝甬道和纺丝热风系统需要更高的工艺温度，生产实践证明一般蒸汽温度已经难以满足要求，高压蒸汽来源可靠时可以采用高压蒸汽，所以液相热媒或者蒸汽是较好的选择，视各工厂资源情况而定。

    3  纺丝热风系统主要是将纺丝甬道里挥发出来的气态溶剂冷凝为液体，系统中有物质转移，也有热量传递，它的运行质量决定了干法纺丝的产量和产品质量，所以要进行详细的物料平衡以及热量平衡的核算。

    4  根据目前国内氨纶工厂的生产实践，纺丝热风系统充低压氮气或其他惰性气体的产量约占干法DMAc工艺的9％左右，其余超过90％的产量均没有采用充低压氮气或其他惰性气体的工艺，但采取了相应的安全及联锁保护措施，生产安全、稳定。

    保证安全生产的关键是系统设置了许多联锁控制，例如冷却系统或者纺丝热风风机出问题时原液输出泵就会立即停止运行；纺丝热风风机要在计量泵启动之前先运行，而在计量泵制动后再停止运行；当系统最后一级表冷器出口温度超限时，原液输送泵会自动停止运行等，目的在于控制系统中尤其是甬道中DMAc的浓度，使其不超过爆炸极限。

    5  效率太低的设备没有使用价值。

3.3.9  产品改性和差别化多是依靠添加剂来实现的，即使一般品种也需要添加剂，所以视品种需要应该增加制备和添加系统。

3.3.10  本条是关于设备选型的规定：

    2  PTMEG、聚合物溶液的输送压力较大，所以应采用齿轮泵输送；消光剂二氧化钛悬浮液的输送压力较大，且易磨损机件，故宜采用单螺杆泵或齿轮泵输送；其他物料具有一定毒性，不允许散发到空气中，并且有的还要求绝氧，所以应采用隔膜泵或屏蔽泵。

    3  热媒温度较高，不能泄漏，所以宜采用耐高温的屏蔽泵或离心泵。

    4  溶剂(DMAc)不能泄漏，所以应采用具有全密封、安全性能高的屏蔽泵或磁力泵作为输送泵。

3.3.11  本条是关于设备备台的规定：

    1  重要设备的预聚合反应器和聚合反应器需要定期更换清洗，所以需要设置离线备台。

    2  泵的运行受各种因素的影响，一旦停止运行将影响整个系统，所以需要备台。对于不能停止生产的工序，所需要的泵应该在线备用，可以暂停运行的泵可以设置离线备台。