CN100378258C - 干法纺丝热风循环装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种干法纺丝热风循环装置，属于干法纺丝的设备领域，是在干法纺丝的过程中将溶剂能在其中充分蒸发并回收的一种装置，其包括甬道、溶剂回收装置和设于溶剂回收装置出口和甬道气体入口之间的换热器，其中，在所述的甬道的上端与喷丝板之间设有一侧吹风装置，所述的侧吹风装置相对的两侧面分别设有一气体入口和一气体出口。在甬道的上端、喷丝板的出口处设有一侧吹风装置，通入热气体，可以对刚从喷丝板出口来的丝束的溶剂进行初始置换，侧向的风与沿甬道方向的通入的热风相比与丝束的接触面积增大，有利于提高溶剂的蒸发、收集效率。

Description

干法纺丝热风循环装置
技术领域
本发明涉及一种干法纺丝热风循环装置，是在干法纺丝的过程中将溶剂能在其中充分蒸发并回收的一种装置，属于干法纺丝的设备领域。
背景技术
当聚合物在其溶剂沸点范围内具有足够热稳定性时，宜使用干法纺丝。采用干法纺丝时，涉及溶剂蒸发及回收的问题，首先是将从喷丝板喷出的丝束所携带的溶剂进行蒸发和收集，其次是将蒸发的溶剂送至回收装置中进行回收。溶剂的蒸发和收集率的提高是提高溶剂回收效率的基础。
对于溶剂的蒸发和收集是在纺丝甬道内进行的，主要是采用向纺丝甬道内通入热惰性气体，使溶剂能在其中充分蒸发，并将气体送至溶剂回收装置中对溶剂进行回收后，将回收溶剂后的新鲜的惰性气体再送入甬道内再进行溶剂的蒸发，从而形成一个循环；因此，甬道是用于干法纺丝蒸发、收集溶剂的装置。
然而，目前的干法纺丝甬道通常是一根4-8米长的粗竖管，纺丝甬道的外面可以进行电加热，用以蒸发溶剂；甬道里面可以通入热的气体(例如：氮气)，用以回收溶剂；在甬道的上端部装有喷丝头及热气体的入口，热的气体顺着丝束的方向自上而下运动，进入甬道，将丝束中的溶剂蒸发出来，并通过纺丝甬道下方的出风口直接送到溶剂回收装置，对溶剂进行回收，这种方式也被称作顺流纺丝，此种方法被广泛应用于干法腈纶的生产中，然而却存在着从甬道上端至下端的热气体中溶剂含量增大，而当热气体流入到下端时，其溶剂含量阻碍了下行至底端的丝束中溶剂的进一步蒸发，对溶剂排出不利。另外一种方式称作逆流纺丝，即从甬道下端导入热气体，从上端排出，虽然其能够保持甬道底端出丝口处的热气体具有较低的溶剂浓度，使之相对于顺流纺丝具有更好的溶剂蒸发率，其效率也仅仅可以达到95％左右，因此，进一步改善用于蒸发和收集溶剂装置，以利于提高溶剂的回收率成为本行业的目标。
发明内容
为了进一步提高溶剂的回收率，本发明提出了一种新的干法纺丝热风循环装置，其目的在于克服现有的干法纺丝中的用于蒸发收集溶剂的甬道的溶剂蒸发效率无法提高的问题。
为实现上述目的，本发明所采用的技术方案为：一种干法纺丝热风循环装置，包括甬道、溶剂回收装置和设于溶剂回收装置出口和甬道气体入口之间的换热器，其中：在所述甬道的上端与喷丝板之间设有一侧吹风装置，所述的侧吹风装置相对的两侧面分别设有一气体入口和一气体出口；所述溶剂回收装置出口经换热器分别与所述的甬道的气体入口、侧吹风装置的入口相连，甬道、侧吹风装置的出口与溶剂回收装置入口相连接。采用上述连接方式，分别向甬道和侧吹风装置通入新鲜热气体，将甬道和甬道上与喷丝板之间的溶剂进行蒸发并收集输送至溶剂回收装置中进行溶剂回收，回收后的新鲜热气体再输入甬道和侧吹风装置中。
本发明还提供一种技术方案：一种干法纺丝热风循环装置，包括甬道、溶剂回收装置和设于溶剂回收装置出口和甬道气体入口之间的换热器，其中：在所述甬道的上端与喷丝板之间设有一侧吹风装置，所述的侧吹风装置相对的两侧面分别设有一气体入口和一气体出口；将所述溶剂回收装置出口经换热器与所述的甬道的热气体入口相连，所述的甬道上的热气体出口与侧吹风装置的气体入口相连，侧吹风装置的热气体出口与溶剂回收装置入口相连接。自溶剂回收装置出来的新鲜热气体首先进入甬道进行溶剂蒸发，经甬道的热气体出口再送至侧吹风装置进行溶剂蒸发，自侧吹风出来再送回溶剂回收装置中进行溶剂回收。
为了使侧向风力均匀，使风能够从整个侧面吹向丝束，加大风与丝束的接触面积，所述的侧吹风装置的侧面风入口覆盖侧吹风装置的沿纵向方向的整个侧面。
为了使进入侧吹风装置的风速得到提高，所述的甬道热气体出口与侧吹风装置的热气体入口之间设有一风机。
当采用第二种技术方案时，为了使自甬道流出的气体的温降得到补偿，所述的甬道热气体出口与侧吹风装置的热气体入口之间设有换热器。
由于采用上述技术方案，在甬道的上端、喷丝板的出口处设有一侧吹风装置，通入热气体，可以对刚从喷丝板出口来的丝束的溶剂进行初始置换，侧向的风与沿甬道方向通入的热风相比与丝束的接触面积增大，更有利于带走溶剂，有利于提高溶剂的蒸发、收集效率。
将自甬道流出的带有溶剂的气体加热后再送到侧吹风装置的气体入口，喷丝板出口处的丝束溶剂浓度是最高的，使带有溶剂的热气体的浓度再次提高，再经过侧吹风装置的出口将带有浓溶剂的热气体送到溶剂回收装置，这样可以使溶剂收集效率大大提高，又可以节约能源，节约新鲜惰性气体的通入，减少电力消耗，即可以降低产品成本，其溶剂蒸发率可以达到99％。
附图说明
图1为本发明干法纺丝热风循环装置的实施例一的结构示意图；
图2为本发明干法纺丝热风循环装置的实施例二的结构示意图；
图3为本发明干法纺丝热风循环装置的实施例三的结构示意图。
其中：甬道4             溶剂回收装置3         换热器5
甬道气体入口1           甬道气体出口2         侧吹风装置6
侧吹风装置气体入口61    侧吹风装置气体出口62
换热器7                 风机8
具体实施方式
实施例一，参见图1，图中展示了一种干法纺丝热风循环装置，其包括甬道4、溶剂回收装置3、换热器5，甬道4分别设有热气体入口1和出口2，其入口1位于甬道4的下方，出口2位于甬道4的上方；在所述的甬道4的上端与喷丝板之间设有一侧吹风装置6，所述的侧吹风装置6的两相对的侧面具有一入口61和一出口62。溶剂回收装置3的出口经换热器5与甬道气体入口1、侧吹风装置的入口61相连，溶剂回收装置3的入口与甬道气体出口2、侧吹风装置的出口62相连。
其中溶剂回收装置3属于现有技术，经甬道4的气体出口2、侧吹风装置6的出口62出来的气体送入溶剂回收装置3中进行溶剂回收，回收后的新鲜气体经溶剂回收装置3的出口再送入甬道4和侧吹风装置6内进行蒸发和收集溶剂。在本实施例中，分别向甬道4和侧吹风装置6的入口内通入自溶剂回收装置出来的新鲜的热氮气，用以侧向和与丝束平行方向进行溶剂的蒸发，比仅仅在甬道4内进行顺向蒸发溶剂，其效率会大大提高。
实施例二，参见图2，图中展示了一种干法纺丝热风循环装置，包括甬道4、溶剂回收装置3、换热器5，甬道4分别设有热气体入口1和出口2，其入口1位于甬道4的下方，出口2位于甬道4的上方；在喷丝板的出口处、甬道4的上端设有一侧吹风装置6，所述的侧吹风装置6具有覆盖一侧面的入口61和覆盖另一侧面的出口62；且溶剂回收装置3的出口经换热器5与甬道气体入口1相连，所述的甬道4的气体出口2连接到侧吹风装置的入口61；溶剂回收装置3的入口与侧吹风装置的出口62相连。
经甬道出口2至侧吹风装置之入口之间可以设-换热器7，用以补充热气体的温降。
在所述甬道的热气体出口与侧吹风装置的热气体入口之间设有-风机8，使进入侧吹风装置的风速得到提高，以利于溶剂的蒸发和收集。
使用时，经溶剂回收装置3出来的新鲜氮气经甬道4的气体入口1被送入甬道4中，再经甬道出口2进入侧吹风装置6中，将蒸发的溶剂收集经侧吹风装置6出口62送入溶剂回收装置3中进行溶剂回收，回收后的新鲜气体经溶剂回收装置3的出口再送入甬道4和侧吹风装置6内进行蒸发和收集溶剂。
在所述甬道4的出丝口附近通入氮气密封，以防止溶剂从甬道下端出丝口流出。
本实施例是将逆流纺丝与侧吹风装置串联结合进行溶剂蒸发和收集，将热氮气从甬道4下方的入口1送入，经甬道出口2出来的气体输送至侧吹风装置6内，对刚刚从喷丝板喷出的丝束上的溶剂进行进一步回收，使带有溶剂的热气体的浓度再次提高，这样同样可以使溶剂回收效率大大提高，又可以节约能源，节省新鲜N气的输入量，减少电力消耗，即可以降低产品成本，其溶剂回收比率可以达到99％。
实施例三，参见图3，图中展示了一干法纺丝热风循环装置，与上一实施例不同之处在于：甬道4的热气体入口1位于甬道4的上方，热气体出口2位于甬道4的下方。即所述的热气体是自甬道4的上方入口1进入，从甬道4下方的出口2流出后，再送入到侧吹风装置6中，本实施例是将顺流纺丝与侧吹风装置串联结合进行溶剂蒸发和收集的。
本发明的上述实施例非限定本发明的保护范围，本发明的发明点在于在甬道上方加设侧吹风装置，通过引入的侧向热风对刚刚从喷丝板出来的丝束进行溶剂的初始蒸发和收集，以克服仅仅在甬道内顺流、逆流、或其它方式通入热气体进行溶剂蒸发的不足，从而提高溶剂蒸发和收集的效率。

Claims (4)

1.一种干法纺丝热风循环装置，包括甬道(4)、溶剂回收装置(3)和设于溶剂回收装置(3)出口和甬道气体入口(1)之间的换热器(5)，其特征在于：在所述的甬道(4)的上端与喷丝板之间设有一侧吹风装置(6)，所述的侧吹风装置相对的两侧面分别设有一气体入口(61)和一气体出口(62)；所述溶剂回收装置(3)出口经换热器(5)与所述的甬道(4)的气体入口(1)相连，所述的甬道(4)上的热气体出口(2)与侧吹风装置的气体入口(61)相连，侧吹风装置(6)的热气体出口(62)与溶剂回收装置(3)入口相连接。
2.根据权利要求1所述的干法纺丝热风循环装置，其特征在于，所述的侧吹风装置(6)的气体入口(61)覆盖侧吹风装置的沿纵向方向的整个侧面。
3.根据权利要求1所述的干法纺丝热风循环装置，其特征在于，所述的甬道(4)的气体出口(2)与侧吹风装置(6)的气体入口(61)之间设有一风机(8)。
4.根据权利要求1或3所述的干法纺丝热风循环装置，其特征在于，所述的甬道(4)的气体出口(2)与侧吹风装置(6)的气体入口(61)之间设有换热器(7)。
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