[发明专利]干法纺丝介质回收循环的方法和装置以及纺丝方法和装置

说明书

本发明涉及干法纺丝混合气回收领域，公开了一种干法纺丝介质回收循环的方法和装置以及纺丝方法和装置，该方法包括将纺丝甬道中产生的含有有机溶剂的混合气体经降温后进行分离，得有机溶剂粗品A和初净化的气体；在有机溶剂的吸收条件下，将初净化的气体与吸收剂接触，得二次净化气体和含有有机溶剂的吸收剂；将含有有机溶剂的吸收剂经再生处理得到有机溶剂粗品B和再生吸收剂，将再生吸收剂通入与初净化的气体接触的通路进行循环利用；将二次净化气体与水接触进行三次净化，将三次净化气体经过滤干燥后通入干法纺丝甬道进行循环利用。该方法能够实现有机溶剂深度分离，并且将分离得到的气体和有机溶剂分别重复利用，实现闭环重复利用。

技术领域

本发明涉及干法纺丝技术领域，具体地，涉及干法纺丝介质回收循环的方法和装置以及包括上述回收循环方法和装置的纺丝方法和装置。

背景技术

化学纤维以天然高分子化合物或人工合成的高分子化合物为原料，经过制备纺丝原液、纺丝和后处理等工序制得的具有纺织性能的纤维，现在已广泛运用到人民生活的方方面面。现有溶液纺丝技术主要分为湿法纺丝、干法纺丝、干-湿法纺丝。其中，干法纺丝是较为常用的纺丝方式，其将纺丝液从喷丝口喷射出来，在喷丝的同时，使用高温气体将喷丝中的有机溶剂汽化去除，丝条逐渐凝固，再经拉伸、洗涤、干燥后成型。干法纺丝已广泛用于氯纶、维纶、腈纶和氨纶等产品纺制过程中。

干法纺丝所需要用到的溶剂往往是沸点较低，且对高分子聚合体有较好溶解性能的有机溶剂，其中，N-甲基吡咯烷酮、二甲基亚砜、N,N-二甲基甲酰胺、N,N-二甲基乙酰胺是几种常用的纺丝溶剂。干法纺丝中，急速流动的高温气体将有机溶剂迅速汽化后从纺丝甬道中排出。大量携裹着有机溶剂的混合气如不加以处理而直接排放进大气中，会造成溶剂资源的浪费和严重的环境污染。

为此，有些研究者围绕干法纺丝所产生混合气中的溶剂回收进行了研究，并提出了以下几个解决方案：第一，直接冷凝法，即通过冷却或者换热的方式将混合气中的有机溶剂冷凝下来，以此达到混合气的分离，例如专利文献CN103668489A，该工艺方法的优点是工艺简单，但是缺点是有机溶剂脱除不干净，仍然会有一定的有机溶剂被气体携裹出来，且吸附材料易失活，造成纺丝工业区域一定的环境污染，且得到的有机溶剂纯度不高，无法直接满足纺丝有机溶剂的套用。第二，降温+膜分离法，即首先将混合气降至一定的温度，然后通过气体分离膜进行气体和有机溶剂之间的分离，其中有机溶剂被截留下来送至储存罐，相应专利例如CN203639619U，该方案的特点是无需过多的对混合气进行冷却，减小热能的消耗，但是分离膜的价格相对比较昂贵，且混合气中的一些酸性或者腐蚀性液体会对分离膜造成损害，进而降低分离膜的使用寿命，使得处理成本较高。

为此，如何开发一种新的混合气中溶剂的回收方法，一方面提高所回收的溶剂的品质使得回收溶剂能够直接进行纺丝套用，另一方面，降低气体对环境的污染，已成为干法纺丝混合气处理的新的目标。

发明内容

本发明的目的是提供一种干法纺丝介质回收循环的方法和装置以及纺丝方法和装置，该方法及对应的装置能够有效将干法纺丝甬道中产生的含有有机溶剂的混合气体中的气体与有机溶剂深度分离，并且将分离得到的气体和有机溶剂分别重复利用，实现干法纺丝混合气的闭环重复利用，从而减小因气体排放对环境的污染，还能够提高有机溶剂的利用率从而降低有机溶剂的浪费。

为了实现上述目的，本发明一方面提供一种干法纺丝介质回收循环的方法，包括以下步骤：

(a)将干法纺丝甬道中产生的含有有机溶剂的混合气体经降温后进行气液分离，得有机溶剂粗品A和初净化的气体；

(b)在有机溶剂的吸收条件下，将初净化的气体与吸收剂接触，得二次净化气体和含有有机溶剂的吸收剂；

(c)将含有有机溶剂的吸收剂经再生处理得到有机溶剂粗品B和再生吸收剂，将再生吸收剂通入与初净化的气体接触的通路进行循环利用；