Непрерывная экстракция. 
Моделирование процесса синтеза поликапроамида

Сущность процесса экстрагирования заключается в удалении из гранулята водорастворимых низкомолекулярных соединений (мономеров и циклических димеров, тримеров и др.) методом обработки его горячей вод. Процесс экстракции НМС осуществляется в два этапа: предэкстракция гранулята и экстракция.

Предварительная экстракция (удаление) НМС из гранулята ПА6, поступившего от отделителя непрорубов поз. AS1204А, В (AS2204А, В), проводится в предэкстракторе поз. АТ1301А, В (АТ2301А, В).

Водогранулятная смесь от отделителя непрорубов подается через входной штуцер, расположенный сбоку верхней части уравнительной трубы, в предэкстрактор поз. АТ1301А, В (АТ2301А, В). Противотоком грануляту снизу-вверх движется горячая лактамная вода с температурой 90−100 ⁰С, растворяя олигомеры, в том числе циклические из гранулята.

Лактамная вода питающим насосом поз. АР1501А/АР1501 В подается по обогревному трубопроводу FNW-130 007А, В-50-НН01 (FNW-230 007А, В-50-НН01) из приемной емкости поз. АТ1505 вакуум-выпарной установки, нагревается в теплообменнике поз. АН1302А, В (АН2302А, В) за счет пара и через клапан регулирующий FCSV1305А, В (FCSV2305А, В) подается в распределительное кольцо вокруг нижней части предэкстрактора. Из распределительного кольца лактамная вода подается в форсунки для равномерного распределения по всему диаметру аппарата, снизу-вверх проходит предэкстактор, промывая гранулят, и выходит через решетчатый переливной патрубок в верхней части аппарата, создавая, таким образом, противоток.

Из предэкстрактора лактамная вода через перелив и водяной пар через воздушник отводятся в приемную емкость поз. АТ1505 вакуум-выпарной установки. Уровень воды в предэкстракторе остается постоянным за счет S-образного колена трубы после перелива из предэкстрактора.

Предэкстактор работает непрерывно: водогранулятная смесь постоянно поступает через штуцер в верхней части уравнительной трубы и через нижний штуцер постоянно выгружается с помощью струйного насоса гранулят/вода поз. АР1304А, В (АР2304А, В) в линию гидротранспорта для передачи в отделитель гранулят/вода поз. AS1302А, В (AS2302А, В). Передача смеси, поступающей по трубопроводу FNV-130 008А, В-100-Н07 (FNV-230 008А, В-100-Н07), осуществляется потоком воды из бака для дегазации поз. АТ1302 (АТ2302) с помощью подающего насоса предэкстракции поз. АР1301А, В (АР2301А, В).

Отделитель гранулят/вода поз. AS1302А, В (AS2302А, В) установлен непосредственно над экстрактором поз. АС1301 (АС2301). Водогранулятная смесь из предэкстрактора непрерывно подается в отделитель гранулят/вода, в котором установлен перфорированный лист (дугообразное сито) для удержания гранулята и отделения воды. Отработанная вода собирается в нижней части отделителя и непрерывно самотеком передается в бак для дегазации поз. АТ1302 (АТ2302), откуда снова с помощью подающего насоса предэкстракции поз. АР1301А, В (АР2301А, В) подается на гидротранспортирование смеси из предэкстрактора в отделитель гранулят/вода.

Процесс экстракции — удаления низкомолекулярных соединений из полимера, осуществляется в экстракторе поз. АС1301 (АС2301) за счет подачи горячей дегазированной воды.

Гранулят ПА6 из отделителя гранулят/вода непрерывно поступает через два штуцера, расположенные на крышке аппарата, в экстрактор. Дегазированная экстракционная вода, поступая снизу аппарата, движется навстречу потоку гранулята снизу вверх (противотоком), вымывая низкомолекулярные соединения из гранулята. Нагрев воды осуществляется в теплообменнике поз. АН1301 (АН2301) за счет пара. Циркуляция экстракционной воды обеспечивается насосом для экстракционной воды поз. АР1303 (АР2303)/АР3303. С целью исключения окисления гранулята кислородом воздуха при экстрагировании экстракционная вода проходит через установку удаления воздуха поз. АТ1304. Выделяемый кислород выходит в атмосферу. Подпитка контура экстракционной воды осуществляется обессоленной водой или конденсатом (из емкости для конденсата поз. АТ1508 вакуум-выпарной установки). Нагрев воды осуществляется в теплообменнике поз. АН1303 за счет пара. Нагретая в теплообменнике вода поступает в установку удаления воздуха поз. АТ1304 и далее насосом для экстракционной воды поз. АР1303 (АР2303)/АР3303 через теплообменник поз. АН1301 (АН2301) подается в нижнюю часть экстрактора. Перелив воды из установки удаления воздуха поз. АТ1304 передается в приемную емкость поз. АТ1505 вакуум-выпарной установки.

Соотношение эффективного (рабочего) объема к общему объему экстрактора составляет около 80%. Для достижения оптимального времени экстракции (высокого коэффициента диффузии), гранулят ПА6 нагревается до возможно высокой температуры за счет горячей дегазированной экстракционной воды, а также вследствие гидростатического давления внизу экстрактора (высота аппарата 24,5 м), что приводит к повышению температуры экстракционной воды. Уровень воды в экстракторе остается постоянным за счет S-образного колена трубы после перелива из экстрактора. Отработанная экстракционная вода выходит через решетчатый переливной патрубок экстрактора, соединяется с водой с отделителя гранулят/вода поз. AS1302А, В (AS2302А, В) и поступает в бак для дегазации поз. АТ1302, из которого снова с помощью подающего насоса предэкстракции поз. АР1301А, В (АР2301А, В) подается на гидротранспортирование смеси из предэкстрактора в отделитель гранулят/вода.

Гранулят ПА6 поступает в экстрактор, проходит внутренние полые желоба специальной конструкции, которые обеспечивают движение гранулята только сверху вниз, а воды снизу вверх и через два конуса, расположенные в днище экстрактора, постоянно выгружается с помощью струйного насоса гранулят/ вода поз. АР1305А, В (АР2305А, В) в линию гидротранспорта для передачи в отделитель гранулят/вода поз. AS1301А, В (AS2301А, В).