一种高效节能nmmo溶液的浓缩系统及浓缩方法技术方案

本发明专利技术涉及一种高效节能nmmo溶液的浓缩系统及浓缩方法，其浓缩系统包括依次设置的至少两级浓缩单元，每级浓缩单元包括通过连接管道连通并互相进行物料循环的分离器和加热器，各所述分离器均设有二次蒸汽出口，最后一级浓缩单元的分离器的蒸汽出口用于排出多余的二次蒸汽，其他浓缩单元的分离器的蒸汽出口通过出气管道与下一级浓缩单元的加热器连通，各所述加热器均设有溶液出口，第一级浓缩单元的加热器的溶液出口通过出液管道排出浓缩后的高浓度nmmo溶液，其他浓缩单元的加热器的溶液出口通过出液管道与上一级浓缩单元的分离器连通。本发明专利技术采用逆流减压蒸发系统及工艺，实现低浓低温蒸发，高浓高温蒸发，有效利用二次蒸汽作为加热热源。

【技术实现步骤摘要】
一种高效节能nmmo溶液的浓缩系统及浓缩方法
本专利技术涉及一种溶液的浓缩系统及浓缩方法,具体涉及一种高效节能nmmo溶液的浓缩系统及浓缩方法，特别是涉及莱赛尔纤维生产工艺中nmmo溶液的浓缩系统及浓缩方法。
技术介绍
在莱赛尔纤维的生产过程中，丝束洗涤工序需用清水将丝束夹带的nmmo清洗干净，要达到较彻底的清洗效果，就必须保证较大的冲洗水量，这就造成所获得的nmmo溶液浓度过低，所以必须将溶液进行蒸发浓缩后，再回收利用。一般所获得的nmmo浓度约为15-25％左右，但是根据生产要求需将其蒸发浓缩至85％后再进行回用。由于nmmo价格较为昂贵，其回收率的高低直接影响未来运行成本。研究高效的nmmo回收装置与工艺是项目最终实现产业化的经济保证。基于nmmo物料的性质，其浓度的高低对其溶液的沸点有较高的影响，且其温度超过110℃时容易发生分解，并存在爆炸危险。因此其需采用减压蒸发工艺，且对真空度要求较高。一般多效蒸发系统多采用顺流蒸发工艺，其浓缩液为末效出料。由于其末效溶液沸点较高，对于二次蒸汽利用的条件较为苛刻，因此就必须补充部分一次新鲜汽源，也造成部分废热最终无法回收利用。
技术实现思路
本专利技术的专利技术目的是针对上述
技术介绍
中存在的问题，提供一种高效节能nmmo溶液的浓缩系统及浓缩方法，采用逆流减压蒸发系统及工艺，实现低浓低温蒸发，高浓高温蒸发，可以提高蒸发强度，并有效利用二次蒸汽作为加热热源。本专利技术解决上述技术问题的技术方案如下：一种高效节能nmmo溶液的浓缩系统，包括依次设置的至少两级浓缩单元，每级浓缩单元包括通过连接管道连通并互相进行物料循环的分离器和加热器，各所述分离器均设有二次蒸汽出口，最后一级浓缩单元的分离器还设有用于通入待浓缩的低浓度nmmo溶液的溶液进口，且其蒸汽出口用于排出多余的二次蒸汽，其他浓缩单元的分离器的蒸汽出口通过出气管道与下一级浓缩单元的加热器连通，各所述加热器均设有溶液出口，第一级浓缩单元的加热器设有用于通入新鲜蒸汽的蒸汽进口，且其溶液出口通过出液管道排出浓缩后的高浓度nmmo溶液，其他浓缩单元的加热器的溶液出口通过出液管道与上一级浓缩单元的分离器连通。在上述技术方案的基础上，本专利技术还可以做如下改进。进一步，最后一级浓缩单元的分离器的蒸汽出口通过出气管道连通至冷凝器，所述冷凝器的底部设有带阀门的冷凝水排出管。采用上述进一步方案的有益效果是最后一级浓缩单元的分离器分离产生的二次蒸汽温度较低，已经不适合在循环利用了，所以可以通入冷凝器中，用常温的冷却水进行冷凝，产生的冷凝水再定期从冷凝器中排出，直接外排或者再进行进一步的利用。进一步，各级浓缩单元的加热器分别通过不凝气管道连通至冷凝器，各所述不凝气管道上分别设有阀门，所述冷凝器连通真空泵的进气口。采用上述进一步方案的有益效果是在各加热器中，除了会产生二次蒸汽以外，还会产生一些不会冷凝的气体，这些气体需要抽走，以保证各浓缩单元内的真空度，所以需要真空泵来抽走。具体的，可以将气体全部导入冷凝器，先用水冷凝，不能冷凝的，再用真空泵抽走。进一步，每级浓缩单元的分离器和加热器通过设置在连接管道的强制循环泵互相进行物料循环。进一步，各所述出液管道上分别设有浓度在线检测仪和阀门。采用上述进一步方案的有益效果是每个浓缩单元处理的溶液浓度不同，当一个浓缩单元内的溶液浓度达到进入上一级浓缩单元的要求时，需要将溶液导入，可以设计浓度在线检测仪来监测浓缩单元内溶液的浓度，达到指标后通过在出液管道上的阀门控制溶液的流动。进一步，最后一级浓缩单元的分离器的溶液进口处和第一级浓缩单元的加热器的蒸汽进口处分别设有阀门，用于分别控制待处理的低浓度nmmo溶液和新鲜蒸汽进入整个浓缩系统。进一步，各级浓缩单元的加热器通过冷凝水管道依次连通，最后一级浓缩单元的换热器通过冷凝水管道排出冷凝水，各所述冷凝水管道上分别设置阀门。采用上述进一步方案的有益效果是在浓缩系统停产、暂停使用或者设备检修时，需要将浓缩系统中残留的物质及冷凝水全部排出，基于此要求，可以在各加热器的底部设置冷凝水管道，从前向后依次连通，并通过最后的加热器的冷凝水管道排出残留物质及冷凝水，相应的各所述冷凝水管道上分别设置阀门，通过电子控制系统控制阀门的开启或关闭。进一步，所述高效节能nmmo溶液的浓缩系统包括四级浓缩单元。本专利技术的较佳的实例中，浓缩系统采用四级浓缩单元，即是一个四效逆流减压蒸发浓缩系统。本专利技术还涉及一种高效节能nmmo溶液的浓缩方法，利用上述的四效逆流减压蒸发浓缩系统实现nmmo溶液的浓缩，包括以下步骤：(1)低浓度nmmo溶液经预热后，由溶液进口进入第四级浓缩单元，在第四级浓缩单元的加热器内通过由第三级浓缩单元送入的二次蒸汽对溶液持续加热并蒸发，在第四级浓缩单元的分离器进行气液分离后，多余的二次蒸汽从蒸汽出口排出，所得一级浓缩液导入第三级浓缩单元；(2)在第三级浓缩单元的加热器内通过由第二级浓缩单元送入的二次蒸汽对一级浓缩液持续加热并蒸发，在第三级浓缩单元的分离器进行气液分离后，所得的二次蒸汽送入第四级浓缩单元，所得二级浓缩液导入第二级浓缩单元；(3)在第二级浓缩单元的加热器内通过由第一级浓缩单元送入的二次蒸汽对二级浓缩液持续加热并蒸发，在第二级浓缩单元的分离器进行气液分离后，所得的二次蒸汽送入第三级浓缩单元，所得三级浓缩液导入第一级浓缩单元；(4)在第一级浓缩单元的加热器内通过由蒸汽进口送入的新鲜蒸汽对三级浓缩液持续加热并蒸发，在第一级浓缩单元的分离器进行气液分离后，所得的二次蒸汽送入第二级浓缩单元，所得四级浓缩液通过溶液出口排出，完成浓缩。进一步，所述第四级浓缩单元内，由第三级浓缩单元送入的二次蒸汽的温度为55～60℃，进入的低浓度nmmo溶液的浓度为15～25wt％，蒸发温度为40～55℃，真空度为-88～-95kpa，一级浓缩液的浓度为30～35wt％；所述第三级浓缩单元内，由第二级浓缩单元送入的二次蒸汽的温度为70～85℃，蒸发温度为65～75℃，真空度为-70～-80kpa，二级浓缩液的浓度为40～50wt％；所述第二级浓缩单元内，由第一级浓缩单元送入的二次蒸汽的温度为90～100℃，蒸发温度为85～95℃，真空度为-35～-60kpa，三级浓缩液的浓度为65～70wt％；所述第一级浓缩单元内，由蒸汽进口送入的新鲜蒸汽的温度为105～100℃，蒸发温度为100～105℃，真空度为-10～-20kpa，排出四级浓缩液的浓度为80～85wt％。本专利技术的有益效果是：本专利技术针对nmmo溶液浓度影响沸点的特征，采用逆流减压蒸发系统及工艺来浓缩低浓度的nmmo溶液，实现低浓低温蒸发，高浓高温蒸发，与传统的顺流蒸发相比，可以提高蒸发强度，还可以有效利用二次蒸汽作为加热热源，降低热能消耗，大幅降低成本。附图说明图1为本专利技术高效节能nmmo溶液的浓缩系统的结构示意图。附图中，各标号所代表的部件列表如下：1、进液管道，11、第一效分离器，12、第一效强制循环泵，13、第一效加热器，14、第一效浓度在线检测仪，21、第二效分离器，22、第二效强制循环泵，23、第二效加热器，24、第二效浓度在线检测仪，31、第三效分离器，32、第三效强制循环泵，33、第三效加热器，34、第三效浓度在线检测仪，4本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种高效节能nmmo溶液的浓缩系统，其特征在于，包括依次设置的至少两级浓缩单元，每级浓缩单元包括通过连接管道连通并互相进行物料循环的分离器和加热器，各所述分离器均设有二次蒸汽出口，最后一级浓缩单元的分离器还设有用于通入待浓缩的低浓度nmmo溶液的溶液进口，且其蒸汽出口用于排出多余的二次蒸汽，其他浓缩单元的分离器的蒸汽出口通过出气管道与下一级浓缩单元的加热器连通，各所述加热器均设有溶液出口，第一级浓缩单元的加热器设有用于通入新鲜蒸汽的蒸汽进口，且其溶液出口通过出液管道排出浓缩后的高浓度nmmo溶液，其他浓缩单元的加热器的溶液出口通过出液管道与上一级浓缩单元的分离器连通。

【技术特征摘要】
1.一种高效节能nmmo溶液的浓缩系统，其特征在于，包括依次设置的至少两级浓缩单元，每级浓缩单元包括通过连接管道连通并互相进行物料循环的分离器和加热器，各所述分离器均设有二次蒸汽出口，最后一级浓缩单元的分离器还设有用于通入待浓缩的低浓度nmmo溶液的溶液进口，且其蒸汽出口用于排出多余的二次蒸汽，其他浓缩单元的分离器的蒸汽出口通过出气管道与下一级浓缩单元的加热器连通，各所述加热器均设有溶液出口，第一级浓缩单元的加热器设有用于通入新鲜蒸汽的蒸汽进口，且其溶液出口通过出液管道排出浓缩后的高浓度nmmo溶液，其他浓缩单元的加热器的溶液出口通过出液管道与上一级浓缩单元的分离器连通。2.根据权利要求1所述一种高效节能nmmo溶液的浓缩系统，其特征在于，最后一级浓缩单元的分离器的蒸汽出口通过出气管道连通至冷凝器，所述冷凝器的底部设有带阀门的冷凝水排出管。3.根据权利要求2所述一种高效节能nmmo溶液的浓缩系统，其特征在于，各级浓缩单元的加热器分别通过不凝气管道连通至冷凝器，各所述不凝气管道上分别设有阀门，所述冷凝器连通真空泵的进气口。4.根据权利要求1所述一种高效节能nmmo溶液的浓缩系统，其特征在于，每级浓缩单元的分离器和加热器通过设置在连接管道的强制循环泵互相进行物料循环。5.根据权利要求1所述一种高效节能nmmo溶液的浓缩系统，其特征在于，各所述出液管道上分别设有浓度在线检测仪和阀门。6.根据权利要求1所述一种高效节能nmmo溶液的浓缩系统，其特征在于，最后一级浓缩单元的分离器的溶液进口处和第一级浓缩单元的加热器的蒸汽进口处分别设有阀门。7.根据权利要求1所述一种高效节能nmmo溶液的浓缩系统，其特征在于，各级浓缩单元的加热器通过冷凝水管道依次连通，最后一级浓缩单元的换热器通过冷凝水管道排出冷凝水，各所述冷凝水管道上分别设置阀门。8.根据权利要求1至7任一项所述一种高效节能nmmo溶液的浓缩系统，其特征在于，所述高效节能nmmo溶液的浓缩系统包括四级浓缩单元。9.一种高效节能nmmo溶液的浓缩方法，其...

【专利技术属性】
技术研发人员：于捍江，么志高，杨爱中，周殿朋，杜占军，王大明，侯荣超，王海猛，吴国振，李琦，
申请(专利权)人：唐山三友集团兴达化纤有限公司，唐山三友远达纤维有限公司，
类型：发明
国别省市：河北,13