本发明专利技术干法纺丝有机溶剂回收与氮气循环使用工艺及其装置，在纺丝甬道上从上到下分别设有高氮浓度、高温气体的进口；含有机溶剂气体的排放口；高氮浓度、次高温气体的进气口；冷却空气的排气口，气体处理回路I回收从排放口排出的气体中的大部分溶剂，并将经过转轮吸附处理后的气体连同补充氮气从进口送回纺丝甬，气体处理回路II进一步回收有机溶剂，并将经过处理后的气体从进气口送回纺丝甬。本发明专利技术气体中除二甲胺、甲醛、乙酸、甲醇等分解产物外的所有有机溶剂被冷凝回收，经过处理的气体有机溶剂含量可以达到洁净的程度，同时实现了氮气的循环使用。本发明专利技术中转轮再生需要的热量全部来源于纺丝产生的余热，能源消耗低，操作安全性大幅度提高。
【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本专利技术干法纺丝有机溶剂回收与氮气循环使用工艺及其装置，在纺丝甬道上从上到下分别设有高氮浓度、高温气体的进口；含有机溶剂气体的排放口；高氮浓度、次高温气体的进气口；冷却空气的排气口，气体处理回路I回收从排放口排出的气体中的大部分溶剂，并将经过转轮吸附处理后的气体连同补充氮气从进口送回纺丝甬，气体处理回路II进一步回收有机溶剂，并将经过处理后的气体从进气口送回纺丝甬。本专利技术气体中除二甲胺、甲醛、乙酸、甲醇等分解产物外的所有有机溶剂被冷凝回收，经过处理的气体有机溶剂含量可以达到洁净的程度，同时实现了氮气的循环使用。本专利技术中转轮再生需要的热量全部来源于纺丝产生的余热，能源消耗低，操作安全性大幅度提高。【专利说明】干法纺丝有机溶剂回收与氮气循环使用工艺及其装置
本专利技术涉及纺丝处理设备，具体是干法纺丝有机溶剂回收与氮气循环使用工艺及其装置。
技术介绍
化学纤维已经广泛应用于人们的生产与生活，例如，聚丙烯腈纤主要用作毛线、针织物(纯纺或与羊毛混纺)和机织物，特别适用于作室内装饰布，如窗帘；而氨纶丝也广泛应用于包覆、棉包和针织上；最近开发出来的聚酰亚胺纤维由于其独特的耐温度性能已经广泛用于制造高温空气过滤器等。干法纺丝是常用的制造化学纤维的方法，干纺时从喷丝头毛细孔中压出的纺丝液细流进入纺丝甬道中。通过甬道中高温气流的作用，使原液细流中的溶剂快速挥发，挥发出来的溶剂蒸汽被热气体流带走。原液在逐渐脱去溶剂的同时发生固化，并在卷绕张力的作用下伸长变细而形成初生纤维。传统的纺丝甬结构原理图参见图1。纺丝甬底部是出丝口，所以必须是开放的，为了防止在丝束流出的过程中有机溶剂从出丝口逃逸到生产车间，出丝口必须是负压状态，以保证车间中的空气从纺丝甬底部进入纺丝甬。另外，纺丝甬在纺丝过程中都处于高温状态，而纺丝使用的有机溶剂是容易燃烧与爆炸的物质，随纺丝液细流进入纺丝甬道中的溶剂在高温条件下蒸发成气态后如果遇到一定浓度的氧气会出现爆炸。所以在纺丝过程中不断向纺丝甬中补充氮气，以保证纺丝甬中氧气浓度低于11.5%。回收纺丝过程使用的有机溶剂以及降低纺丝过程中氮气消耗是化学纺丝业共同关注的技术难题。另外，传统结构的纺丝甬普遍存在从底部是出丝口流出液态溶剂的现象，本专利技术的专利技术人认为出现此现象的原因是由于从底部流进纺丝甬道的冷空气与纺丝甬含溶剂的气体混合后，溶剂冷凝造成，避免从底部出丝口流出液态溶剂现象的解决方法就是避免在纺丝甬底部出现冷热气体混合的现象。在纺丝甬到产生的气体中的有机溶剂除二甲基乙酰胺(DAMc)或者二甲基甲酰胺(DMF)外，还有它们在高温条件下产生的副产物或者溶剂原料中残存的二甲胺、甲醛、乙酸、甲醇等低沸点有机溶剂。传统处理纺丝甬方法不是氮气不能够循环利用，就是很难回收废气中的二甲胺、甲醛、乙酸、甲醇等低沸点有机溶剂或者存在向外界排放含高浓度氮气的现象。
技术实现思路
本专利技术的目的在于针对上述存在的问题和不足，提供一种利用分子筛浓缩转轮处理纺丝甬废气的方法，不但回收了除二甲胺、甲醛、乙酸、甲醇等分解产物外的所有有机溶齐U，同时实现了氮气的循环使用。本专利技术的上述目的是通过以下技术方案予以实现: 干法纺丝有机溶剂回收与氮气循环使用工艺，在纺丝甬道外设有纺丝甬气体处理系统，在纺丝甬道上从上到下分别设有高氮浓度、高温气体的进口 ；含有机溶剂气体的排放口 ；高氮浓度、次高温气体的进气口 ；冷却空气的排气口，纺丝甬气体处理系统包括气体处理回路I与气体处理回路II，气体处理回路I回收从排放口排出的气体中的大部分溶剂，并将经过转轮吸附处理后的气体连同补充氮气一起加热到需要的温度后从进口送回纺丝甬，气体处理回路II进一步分离回收有机溶剂，并将经过转轮吸附处理后的气体从进气口送回纺丝甬；通过管路的设计利用自身的能量完成转轮的冷却及再生处理。气体处理回路I包括换热器、前级转轮、加热器，从排放口排出的气体中大部分DMAc或者DMF经换热器后冷凝回收，该股气流经前级转轮处理区后变成洁净气体连同补充氮气一起加热到需要的温度后从进口送回纺丝甬，一支路连通换热器与转轮冷却区，利用自生能源冷却前级转轮，另一支路将洁净气体部分分流，连通前级转轮再生区后接入气体处理回路II作进一步分离处理。气体处理回路II包括冷却器、后级转轮、后级加热器，从气体处理回路I排出的气体经冷却器进一步回收DMAc或者DMF，该股气流经级转轮处理区后经后级加热器加热从进气口送回纺丝甬，利用大气连接后级转轮冷却区、换热器冷气进出口、后级转轮再生区、冷却器后送往废气处理装置。干法纺丝有机溶剂回收与氮气循环使用装置，气体处理回路I包括一级换热器、二级换热器、冷却水换热器、冷冻水换热器、前级转轮、加热器及风机，从排放口排出的气体依序连接一级换热器热气进出口、二级换热器热气进出口、冷却水换热器、冷冻水换热器、前级转轮处理区、二级换热器冷气进出口后同氮气一起经加热器加热后从进口送回纺丝甬，一支路连通从冷冻水换热器排气口、前级转轮冷却区到冷却水换热器进气口，另一支路依序连通二级换热器冷气出口、前级转轮再生区后接入气体处理回路II。气体处理回路II包括冷却水冷却器、冷冻水冷却器、后级转轮、后级加热器及风机，从气体处理回路I排出的气体依序连接一级冷却水冷却器、一级冷冻水冷却器、后级转轮处理区后经后级加热器加热从进气口送回纺丝甫，一管路连通大气后依序连接后级转轮冷却区、一级换热器冷气进出口、后级转轮再生区、二级冷却水冷却器、二级冷冻水冷却器(14)后送往废气处理装置，每支管路接有风机。转轮为圆盘状分子筛浓缩转轮，分子筛被制造成蜂窝状，转轮由隔板分割成转轮处理区、转轮再生区和转轮冷却区三个区域并分别形成气体流通通道，隔板不动，转轮在电机的带动下旋转，转轮上的吸附材料始终在转轮处理区，转轮再生区，转轮冷却区中交替轮换。当含有机溶剂的气体从转轮处理区流过的时候，气体中的有机溶剂被转轮上的吸附材料吸附，气体变成洁净气体；当温度大约180°C左右的热气体从转轮再生区流过的时候，吸附在转轮上的有机溶剂会从吸附材料上脱附出来，被热气体带走；当低温气体从转轮冷却区流过的时候，转轮冷却区被冷却，转轮冷却区恢复吸附能力。本专利技术通过上述的结构设计，具有如下优点: 1、从转轮再生区出来的气体中有机溶剂的浓度可以是进入转轮处理区气体中有机溶剂浓度的3-30倍，而当再生气体中有机溶剂浓度达到一定值后通过冷却与冷冻的方法，气体中的有机溶剂就会被冷凝回收，回收了除二甲胺、甲醛、乙酸、甲醇等分解产物外的所有有机溶剂。2、经过转轮处理区的气体中有机溶剂含量可以达到洁净的程度，同时实现了氮气的循环使用。3、本专利技术主要的能源消耗是分子筛转轮的再生消耗的能源，由于本专利技术中分子筛转轮再生需要的热量全部来源于纺丝产生的余热，能源消耗低。4、本专利技术中，从纺丝甬道底部进入纺丝甬的空气被从c点进入纺丝甬的气流阻挡，气体处理回路I中氧气含量低，纺丝操作安全性大幅度提高。下面结合附图对本专利技术作进一步的说明。【专利附图】【附图说明】图1为传统的纺丝甬结构原理图； 图2为本专利技术的一种结构示意图； 图3为本专利技术转轮的结构原理图。【具体实施方式】如图2所示，本专利技术干法纺丝有机溶剂回收与氮气循环使用工艺及其装置，a是高氮浓度、本文档来自技高网...
【技术保护点】
干法纺丝有机溶剂回收与氮气循环使用工艺，其特征在于：在纺丝甬道外设有纺丝甬气体处理系统，在纺丝甬道上从上到下分别设有高氮浓度、高温气体的进口（a）；含有机溶剂气体的排放口（b）；高氮浓度、次高温气体的进气口（c）；冷却空气的排气口（d），纺丝甬气体处理系统包括气体处理回路I与气体处理回路II，气体处理回路I回收从排放口（b）排出的气体中的大部分溶剂，并将经过转轮吸附处理后的气体连同补充氮气一起加热到需要的温度后从进口（a）送回纺丝甬，气体处理回路II进一步分离回收有机溶剂，并将经过转轮吸附处理后的气体从进气口（c）送回纺丝甬；通过管路的设计利用自身的能量完成转轮的冷却及再生处理。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：马军，
申请(专利权)人：马军，
类型：发明
国别省市：
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