本發明專利技術涉及紡織領域氨綸干法紡絲系統溶劑回收和介質循環，是一種氨綸干法紡絲介質循環方法及系統，本發明專利技術以紡絲甬道排出的DMAC和介質的混合氣作為處理對象，通過換熱器（組）與膜分離的工藝系統回收混合氣中的DMAC，分離所得的DMAC送往DMAC儲罐，剩余的介質升至一定溫度后返回紡絲甬道，作為熱風進行干燥紡絲原液中的溶劑。本發明專利技術與傳統的介質循環系統相比，省去了循環水冷卻、冷卻水冷卻和冷媒冷卻的多級冷卻工序。該系統工藝過程簡單，操作方便，回收率高，節約能耗，易于實現工業化。
【技術實現步驟摘要】
【專利摘要】本專利技術涉及紡織領域氨綸干法紡絲系統溶劑回收和介質循環，是一種氨綸干法紡絲介質循環方法及系統，本專利技術以紡絲甬道排出的DMAC和介質的混合氣作為處理對象，通過換熱器（組）與膜分離的工藝系統回收混合氣中的DMAC，分離所得的DMAC送往DMAC儲罐，剩余的介質升至一定溫度后返回紡絲甬道，作為熱風進行干燥紡絲原液中的溶劑。本專利技術與傳統的介質循環系統相比，省去了循環水冷卻、冷卻水冷卻和冷媒冷卻的多級冷卻工序。該系統工藝過程簡單，操作方便，回收率高，節約能耗，易于實現工業化?！緦＠f明】一種氨綸干法紡絲介質循環方法及系統
本專利技術涉及紡織領域氨綸干法紡絲系統溶劑回收和介質循環，具體的說是一種氨綸干法紡絲介質循環方法及系統。
技術介紹
N, N—二甲基乙酰胺簡稱DMAC，是重要的有機化工原料、醫藥中間體、性能優良的溶劑，主要作為耐熱合成纖維、塑料薄膜、涂料、醫藥、丙烯腈紡絲工藝中的溶劑。氨纟侖工業化生產已半個多世紀,進入中國已二十多年。氨纟侖按照紡絲方法有溶液干法、溶液濕法、熔融擠出法和化學反應法，由于干法紡絲具有產品質量優良、強度高、彈性恢復率好、適用面廣、產量大等優點，故在全球的氨綸生產工藝中占主導地位。世界上獨立擁有氨綸干法紡絲技術的早期氨綸生產廠家有:美國杜邦、德國拜耳、日本東洋紡、日本旭化成、日本東麗等，我國的氨綸生產技術主要來源于上述公司的技術輸出，由于技術的保密性，國內無法對該技術深入了解，故國內現有的氨綸企業幾乎完全照搬國外技術建設而成，并沒有對該技術進行改變。在氨綸生產工藝中，干法紡絲工序會產生大量的DMAC和熱介質的混合氣，采用經濟有效的工藝回收混合氣中的DMAC溶劑并進行介質循環使用，對減少能量消耗、提高企業的經濟效益和社會效益及減少環境污染尤其重要。目前氨綸干法紡絲介質循環系統中所用的傳統方法為冷凝法+加熱法，具體為:將紡絲甬道排出的DMAC和介質的混合氣逐級冷卻至2-20°C，氣態DMAC冷凝為液態。將液態DMAC分離后，匯至DMAC儲罐，送至后續精制工序。冷凝后的混合氣中仍含有少量的DMAC，將該氣體逐級(一般需要多級加熱)加熱至230-265°C，送至紡絲甬道，作為熱風進行紡絲原液中的溶劑干燥。由該法需要先將混合氣冷卻至較低的溫度后再逐級加熱至較高溫度，其缺點為能耗大，工序繁瑣，設備復雜，回收率低,運行成本高。
技術實現思路
本專利技術所要解決的技術問題是，克服現有技術的缺點，提供一種氨綸干法紡絲介質循環方法及系統，可以省去循環水冷卻、冷卻水冷卻和冷媒冷卻的多級冷卻工序，且工藝過程簡單，操作方便，回收率高，節約能耗。本專利技術解決以上技術問題的技術方案是: 一種氨綸干法紡絲介質循環方法，將氨綸干法紡絲系統紡絲甬道排出的DMAC和介質的高溫混合氣通過換熱器降至一定溫度后進入膜分離器，在膜分離器內通過其氣體分離膜將混合氣中的DMAC進行分離，所述氣體分離膜的透過氣中的DMAC由氣態冷凝為液態送往DMAC儲罐，所述氣體分離膜的透余氣中的介質返回所述換熱器，在所述換熱器內將紡絲甬道排出的高溫混合氣降溫時釋放的熱量用于加熱氣體分離膜的透余氣升至一定溫度后返回紡絲甬道作為熱風進行干燥紡絲原液中的溶劑。用于上述方法的氨綸干法紡絲介質循環系統，包括換熱器和膜分離器，膜分離器內裝有氣體分離膜；換熱器具有的熱側進口通過管道連接氨綸干法紡絲系統紡絲甬道排出氣出口，換熱器具有的熱側出口通過管道連接膜分離器具有的氣體進口，膜分離器具有的氣體排出口通過管道連接所述換熱器具有的冷流體進口，換熱器具有的冷流體出口通過管道連接至氨綸干法紡絲系統紡絲甬道氣體進口，膜分離器底部具有的液體排出口通過管道連接至DMAC儲罐。這樣，通過膜分離器將降溫后的混合氣中的DMAC組分進行有效分離并富集，氣體分離膜的透過側主要為高濃度的DMAC，透余側為含有微量DMAC的介質氣體，分離所得的DMAC送往DMAC儲罐，剩余的介質升至一定溫度后返回紡絲甬道，作為熱風進行干燥紡絲原液中的溶劑。針對傳統氨綸干法紡絲介質循環系統的缺點，該專利技術主要采用換熱器(組)+膜分離的工藝方法，換熱器(組)中的核心設備為熱管。熱管是依靠自身內部工作液體相變來實現傳熱的傳熱元件，具有很高的導熱性、優良的等溫性、熱流密度可變性等優點。在新的氨綸干法紡絲介質循環系統中，熱管作為傳熱中間體，將紡絲甬道排出的混合氣降溫時釋放的熱量有效地回收，將回收的熱量用于加熱分離DMAC后的混合氣，達到節能的目的。膜分離的工作原理是利用膜對混合氣體的選擇透過性實現兩者物理分離。混合氣體在膜兩側壓差推動下，遵循溶解擴散機理，使有機氣體優先透過膜得以富集回收，介質被選擇性截留與冷凝法相比，膜分離回收率高、能耗低、操作費用低且運行安全。本專利技術氨綸干法紡絲介質循環系統，即換熱器(組)+膜分離工藝系統，具有工藝過程簡單，操作方便，回收率高，節約能耗，易于實現工業化等優點。本專利技術需要解決的另一個技術問題是:如何使通過膜分離器的透過氣中的DMAC直接由氣態變為液態，便于收集。為了解決這個技術問題，本申請通過在膜分離器上通過管道接一個真空泵，通過真空泵將膜分離器中真空度調節到10-95kPa ;這樣，在限定的真空狀態下，膜分離器的透過氣中DMAC的蒸汽壓大于透過氣溫度下DMAC的飽和蒸汽壓，故氣態的DMAC透過膜之后，直接飽和冷凝析出，事半功倍。由此可見，本專利技術科學的在膜分離器上接有真空泵，通過調節真空度使透過氣中的DMAC直接由氣態變為液態，巧妙的解決的DMAC的收集問題。本專利技術進一步限定的技術方案是: 前述的氨綸干法紡絲介質循環方法，其中換熱器為熱管、加熱器或冷卻器。前述的氨綸干法紡絲介質循環方法，其中介質包括空氣、氮氣和惰性氣體。前述的氨綸干法紡絲介質循環系統，其中換熱器的熱側出口與所述膜分離器的氣體進口之間的連接管道上接有冷卻器，用于當高溫混合氣通過換熱器后達不到所需下降溫度時的進一步冷卻。換熱器的冷流體出口與氨綸干法紡絲系統紡絲甬道氣體進口之間的連接管道上接有加熱器，用于當加熱氣體分離膜的透余氣通過換熱器后達不到所需上升溫度時的進一步加熱。前述的氨綸干法紡絲介質循環系統，其中換熱器為熱管、加熱器或冷卻器。前述的氨綸干法紡絲介質循環系統，其中膜分離器，其罐形為立式罐、臥式罐、球罐或錐形罐。前述的氨綸干法紡絲介質循環系統，其中真空泵為水環真空泵、螺桿真空泵、往復真空泵、羅茨真空泵或齒輪泵。與現有技術相比，本專利技術具有以下特點: ⑴本專利技術所述方法可以有效分離回收氨綸紡絲甬道排出氣中的DMAC有機溶劑并將介質循環利用，為氨綸干法紡絲介質循環系統建立了新方法。⑵本專利技術所述方法采用換熱器(組)與膜分離相結合的工藝，該工藝過程簡單，操作方便，可直接得到的液態DMAC，與以往工藝相比，省去了循環水冷卻、冷卻水冷卻和冷媒冷卻的多級冷卻工序。⑶本專利技術所述方法分離效果好，節約能耗，并將能量進行有效地綜合利用。 總之，本專利技術以紡絲甬道排出的DMAC和介質的混合氣作為處理對象，通過換熱器(組)與膜分離的工藝系統回收混合氣中的DMAC，膜的透過氣為較高純度的DMAC溶劑，分離所得的DMAC送往DMAC儲罐，剩余的介質升至一定溫度后返回紡絲甬道，作為熱風進行干燥紡絲原液中的溶劑。本專利技術與傳統的本文檔來自技高網...
【技術保護點】
一種氨綸干法紡絲介質循環方法，其特征在于：將氨綸干法紡絲系統紡絲甬道排出的DMAC和介質的高溫混合氣通過換熱器降至一定溫度后進入膜分離器，在膜分離器內通過其氣體分離膜將混合氣中的DMAC進行分離，所述氣體分離膜的透過氣中的DMAC由氣態冷凝為液態送往DMAC儲罐，所述氣體分離膜的透余氣中的介質返回所述換熱器，在所述換熱器內將紡絲甬道排出的高溫混合氣降溫時釋放的熱量用于加熱氣體分離膜的透余氣升至一定溫度后返回紡絲甬道作為熱風進行干燥紡絲原液中的溶劑。
【技術特征摘要】
【專利技術屬性】
技術研發人員：李來所，李翠屏，朱瑞賀，陳慧如，
申請(專利權)人：江蘇智道工程技術有限公司，
類型：發明
國別省市：
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