本发明属于化工，具体涉及一种用于对位芳纶合成工艺中的氯化钙循环使用系统及方法。
背景技术：
1、芳纶纤维具有低密度、高模量、高强度、耐切割、耐腐蚀、耐高温、绝缘和阻燃等优异性能，广泛用于防火、高温、电气绝缘、建材、电子电器、防弹制品、交通、军事、航空等领域。目前，已商业化生产和应用的芳纶主要是两大类：间位芳纶(pmia，1313)和对位芳纶(ppta，1414)，其中对位芳纶的生产技术难度更大，产品性能更好。
2、现有技术中，芳纶聚合反应是以对苯二甲酰氯(tpc)和对苯二胺(ppda)为原料，以n-甲基吡咯烷酮(nmp)-cacl2为溶剂体系，进行聚合反应。聚合反应后生成的聚合物经过滤与溶剂体系分离，溶剂经提纯nmp回用。溶剂体系中的氯化钙则作为废水排放。存在污水排放量大，运行成本高的问题。
技术实现思路
1、本发明的目的在于，提供一种用于对位芳纶合成工艺中的氯化钙循环使用系统，能回收氯化钙，实现氯化钙的循环合用，减少污水排放量，降低运行成本。
2、本发明的另一个目的在于，提供一种对位芳纶合成工艺中的氯化钙循环使用方法，其采用该氯化钙循环使用系统进行。
3、为实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：
4、本发明公开的一种用于对位芳纶合成工艺中的氯化钙循环使用系统，包括顺序连接的氯化钙蒸发单元、聚合溶剂脱水塔、聚合中和反应单元、聚合溶剂回收与精制单元；
5、聚合中和反应单元接入有氢氧化钙浆料输送线；
6、聚合溶剂回收与精制单元接出有精制nmp输送线和低浓度氯化钙水溶液输送线，精制nmp输送线接入至聚合溶剂脱水塔；
7、低浓度氯化钙水溶液输送线接入至氯化钙蒸发单元。
8、氯化钙蒸发单元为多效蒸发。
9、本发明的部分实施方案中，
10、氯化钙蒸发单元经高浓度氯化钙水溶液输送线接入至聚合溶剂脱水塔；
11、聚合溶剂脱水塔与聚合中和反应单元经nmp-cacl2聚合用溶剂输送线连接；
12、聚合中和反应单元与聚合溶剂回收与精制单元经nmp-氯化钙-水-高沸物母液输送线连接。
13、本发明的部分实施方案中，还包括有氯化钙水溶液缓存罐，低浓度氯化钙水溶液输送线经氯化钙水溶液缓存罐再接入至氯化钙蒸发单元；
14、优选地，氯化钙水溶液缓存罐与氯化钙蒸发单元经循环低浓度氯化钙水溶液输送线连接；
15、优选地，氯化钙蒸发单元接出有蒸发单元冷凝水输送线；
16、优选地，循环低浓度氯化钙水溶液输送线上连接有循环低浓度氯化钙水溶液外送线。
17、本发明的部分实施方案中，聚合溶剂脱水塔塔顶连接有冷凝器，塔底设置有再沸器；
18、优选地，聚合溶剂脱水塔塔顶经气相水输送线与冷凝器连接；
19、优选地，聚合溶剂脱水塔塔底经nmp-cacl2聚合用溶剂循环线连接再沸器；
20、优选地，nmp-cacl2聚合用溶剂输送线由nmp-cacl2聚合用溶剂循环线接出。
21、本发明的部分实施方案中，还包括有聚合溶剂脱水塔回流罐，冷凝器的冷凝液出口与聚合溶剂脱水塔回流罐连接；
22、聚合溶剂脱水塔回流罐接出有第一采出水输送线，第一采出水输送线接入至聚合溶剂脱水塔上部。
23、本发明的部分实施方案中，还包括有氢氧化钙配浆槽，氢氧化钙配浆槽与聚合中和反应单元经氢氧化钙浆料输送线连接，与聚合溶剂脱水塔回流罐经第二采出水输送线连接；
24、优选地，氢氧化钙配浆槽连接有失重秤，氢氧化钙粉料经失重秤送入氢氧化钙配浆槽中配浆。
25、本发明的部分实施方案中，还包括有用于配制氯化钙开车水溶液的氯化钙水溶液开车配制罐，其接入有氯化钙粉料输送线和脱盐水输送线；
26、氯化钙水溶液开车配制罐与聚合溶剂脱水塔经氯化钙开车水溶液输送线连接。
27、本发明的部分实施方案中，氯化钙开车水溶液输送线、高浓度氯化钙水溶液输送线、精制nmp输送线均接入至nmp-氯化钙水溶液输入线中，nmp-氯化钙水溶液输入线接入至聚合溶剂脱水塔；
28、优选地，氯化钙开车水溶液输送线上设置有氯化钙开车水溶液输送泵；
29、优选地，循环低浓度氯化钙水溶液输送线上设置有循环低浓度氯化钙水溶液输送泵；
30、优选地，氢氧化钙浆料输送线上设置有氢氧化钙浆料泵。
31、本发明公开的一种对位芳纶合成工艺中的氯化钙循环使用方法，其采用上述的氯化钙循环使用系统进行。
32、本发明的部分实施方案中，所述方法包括如下步骤：
33、经聚合溶剂脱水塔脱水后的聚合用溶剂送入聚合中和反应单元，作为聚合反应的溶剂参与反应；氢氧化钙浆料也送入聚合中和反应单元，与聚合反应生成的盐酸反应；
34、聚合中和反应单元的nmp-氯化钙-水-高沸物母液送入聚合溶剂回收与精制单元进行精制，精制所得的nmp、低浓度氯化钙水溶液返回聚合溶剂脱水塔脱水后再次作为溶剂参与反应，实现循环；
35、优选地，聚合溶剂回收与精制单元精制的低浓度氯化钙水溶液经蒸发浓缩后再返回聚合溶剂脱水塔脱水。
36、本发明的部分实施方案中，聚合溶剂脱水塔塔顶气相水经冷凝后，部分返回聚合溶剂脱水塔，部分用于配制氢氧化钙浆料。
37、本发明的聚合中和反应单元反应固体物料存在过滤洗涤单元操作，其为现有技术。最终聚合中和反应单元母液为nmp-氯化钙-水。
38、氢氧化钙的加入量是盐酸理论生成量的1.0摩尔当量。因此氢氧化钙浆料的浓度与聚合单元产生的hcl相关，通常为5wt.％～20wt.％。本发明的一个实施例中，氢氧化钙浆料的浓度为15.6wt.％。与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：
39、本发明设计科学，构思巧妙，采用聚合中和反应单元-聚合溶剂回收与精制单元-蒸发单元-聚合剂脱水塔的工艺系统，即聚合反应生成物nmp-cacl2-hcl-h2o溶剂体系与氢氧化钙浆液反应转变为nmp-cacl2-h2o，氯化钙经由聚合中和反应单元、聚合溶剂回收与精制单元后进入水溶液中，形成低浓度氯化钙水溶液，部分经由蒸发单元浓缩为高浓度氯化钙溶液，其余外送至对位芳纶装置含盐废水预处理单元，高浓度氯化钙溶液与nmp混合精馏脱水后形成nmp-cacl2溶剂体系，返回至聚合反应单元循环再利用，进而实现了氯化钙的循环使用，降低了污水处理系统的运行成本，大幅提高装置的经济性。
1.一种用于对位芳纶合成工艺中的氯化钙循环使用系统，其特征在于，包括顺序连接的氯化钙蒸发单元(6)、聚合溶剂脱水塔(2)、聚合中和反应单元(3)、聚合溶剂回收与精制单元(4)；
2.根据权利要求1所述的一种用于对位芳纶合成工艺中的氯化钙循环使用系统，其特征在于，
3.根据权利要求1或2所述的一种用于对位芳纶合成工艺中的氯化钙循环使用系统，其特征在于，还包括有氯化钙水溶液缓存罐(7)，所述低浓度氯化钙水溶液输送线(108)经氯化钙水溶液缓存罐(7)再接入至氯化钙蒸发单元(6)；
4.根据权利要求1或2所述的一种用于对位芳纶合成工艺中的氯化钙循环使用系统，其特征在于，所述聚合溶剂脱水塔(2)塔顶连接有冷凝器(9)，塔底设置有再沸器(10)；
5.根据权利要求4所述的一种用于对位芳纶合成工艺中的氯化钙循环使用系统，其特征在于，还包括有聚合溶剂脱水塔回流罐(8)，所述冷凝器(9)的冷凝液出口与聚合溶剂脱水塔回流罐(8)连接；
6.根据权利要求5所述的一种用于对位芳纶合成工艺中的氯化钙循环使用系统，其特征在于，还包括有氢氧化钙配浆槽(5)，所述氢氧化钙配浆槽(5)与聚合中和反应单元(3)经氢氧化钙浆料输送线(106)连接，与聚合溶剂脱水塔回流罐(8)经第二采出水输送线(115)连接；
7.根据权利要求6所述的一种用于对位芳纶合成工艺中的氯化钙循环使用系统，其特征在于，还包括有用于配制氯化钙开车水溶液的氯化钙水溶液开车配制罐(1)，其接入有氯化钙粉料输送线(101)和脱盐水输送线(102)；
8.根据权利要求7所述的一种用于对位芳纶合成工艺中的氯化钙循环使用系统，其特征在于，氯化钙开车水溶液输送线(103)、高浓度氯化钙水溶液输送线(111)、精制nmp输送线(109)均接入至nmp-氯化钙水溶液输入线(112)中，所述nmp-氯化钙水溶液输入线(112)接入至聚合溶剂脱水塔(2)；
9.一种对位芳纶合成工艺中的氯化钙循环使用方法，其特征在于，采用权利要求1-8任意一项所述的氯化钙循环使用系统进行。
10.根据权利要求9所述的一种对位芳纶合成工艺中的氯化钙循环使用方法，其特征在于，包括如下步骤：
