CN101088993B - Nmmo的蒸发方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种溶剂法纤维素纤维的生产工艺中回收的低浓度溶剂NMMO的蒸发方法,该方法将回收净化后低浓度NMMO溶液,经过一效蒸发到达一定的浓度后,再经过二效蒸发达到生产工艺所需要的浓度后送入成品槽。通过本发明的NMMO的蒸发方法,加强了整个生产系统的稳定性,保障了生产连续运行。
Description
技术领域
本发明设计一种溶液的蒸发方法,特别涉及一种溶剂法纤维素纤维的生产工艺中回收的低浓度溶剂NMMO的蒸发方法。
背景技术
在溶剂法纤维素纤维的生产工艺中NMMO(N-甲基吗啉-N-氧化物)作为一种溶剂,由于价格昂贵,需对其进行回收重复使用,所以系统中的NMMO溶液回收后经净化除去杂质。
一般回收后经净化除去杂质的NMMO的浓度为10%~30%,由于NMMO的溶液在浓度低于72%,就对纤维素失去溶解能力,所以需将回收来得低浓度NMMO溶液蒸发浓缩到高浓度,通常作为溶剂的NMMO浓度为80%~87%,因此,需要蒸发到80%~87%的浓度后备用。
由于NMMO物料的特殊性,NMMO蒸发对于温度及真空度的要求很高。随着浓度的升高,真空度需升高,温度也要升高。
现有的NMMO的蒸发多采用一个单效蒸发装置,经过加热和抽真空,也可以达到将NMMO的低浓度的溶液蒸浓的效果。但是采用一个单效蒸发方法,系统的稳定性会降低,若进入蒸发的NMMO浓度较低,而将其蒸发到80~87%的浓度,蒸发时间就要延长,会影响向后续工段的供料,严重时会影响整个系统的连续生产。
发明内容
为解决现有技术中存在的上述问题,本发明提供了一种NMMO的蒸发方法,使用两个单效的组合蒸发方法,加强了整个生产系统的稳定性,保障了生产连续运行。
为实现上述目的,本发明的NMMO的蒸发方法,包括以下步骤:
步骤一,低浓度NMMO溶液,送料进入一效蒸发系统,通过饱和蒸汽在一效加热器中蒸发加热后,并通过真空泵在一效汽液分离室内抽真空,同时在一效冷凝器中,用常温冷却水循环冷凝抽出的水蒸汽;
步骤二,通过在线密度仪检测NMMO溶液的浓度,达到设定浓度的NMMO溶液进入二效蒸发系统;
步骤三,通过饱和蒸汽在二效加热器中蒸发加热后,并通过真空泵在二效汽液分离室内抽真空,同时在二效冷凝器中,用冷冻水循环冷凝抽出的水蒸汽;
步骤四,通过在线密度仪检测NMMO溶液的浓度,达到设定浓度的NMMO溶液进入成品槽。
所述的二效蒸发系统中所有有NMMO溶液的设备及管路均由夹套热水保温。
本发明的NMMO的蒸发方法,使用两个单效的组合蒸发方法,这样相对于仅仅一个单效蒸发更稳定,加强了整个生产系统的稳定性,保障了生产连续运行。
附图说明
图1为本发明的NMMO的蒸发系统示意图。
具体实施方式
本发明的NMMO的蒸发方法,将回收净化后低浓度NMMO溶液,经过一效蒸发到达一定的浓度后,再经过二效蒸发达到生产工艺所需要的浓度后送入成品槽,为后续工段备料。
图1为本发明的NMMO的蒸发系统示意图,如图所示,回收净化后低浓度NMMO溶液1,送料进入一效蒸发系统2,通过饱和蒸汽在一效加热器21中蒸发加热后,并通过真空泵24在一效汽液分离室22内抽真空,同时在一效冷凝器23中,用常温冷却水循环冷凝抽出来的水蒸汽,加强真空,确保一效真空度在10~15KPa。
通过在线密度仪26检测NMMO溶液的浓度,达到设定浓度的NMMO溶液进入二效蒸发系统3,如未到达设定浓度,则通过循环泵25将NMMO溶液送入一效加热器21中继续循环加热,直到达到设定浓度,方可出料,进入二效蒸发系统3。
其中,一效蒸发的主要工艺参数:
加热蒸汽温度:100~105℃
一效的进料浓度:10~30%
一效的蒸发温度:50~70℃
一效的真空度:10~15KPa
一效的出料设定浓度:50~65%
冷却水温度:常温
经过一效蒸发后的NMMO溶液,通过饱和蒸汽在二效加热器31中蒸发加热后,并通过真空泵34在二效汽液分离室32内抽真空,同时在二效冷凝器33中,用冷冻水循环冷凝抽出来的水蒸汽,加强真空,确保二效真空度在2~10KPa。
通过在线密度仪36检测NMMO溶液的浓度,达到设定浓度的NMMO溶液进入成品槽4,如未到达浓度,则通过循环泵35将NMMO溶液送入二效加热器31中继续循环加热,直到达到设定浓度,方可出料,进入成品槽4,为后续工段备料。
其中,二效蒸发的主要工艺参数:
加热蒸汽温度:100~105℃
二效的进料浓度:50~65%
二效的蒸发温度:80~95℃
二效的真空度:2~10KPa
二效的出料设定浓度:80~87%
冷冻水温度:0~-5℃
由于NMMO溶液的特殊性,在温度高于105℃时,NMMO易分解,所以过热蒸汽需经过减温减压,保证加热蒸汽是在100℃左右的饱和蒸汽。
由于高浓度的NMMO溶液(高于60%)在低温时,易结晶,堵结管路和设备,因此在二效蒸发系统中,所有高浓度NMMO的设备及管路均由夹套热水保温,以防物料结晶。保温热水温度一般为85~95℃。
实施例1:
一效进料的NMMO溶液浓度10%,加热蒸汽温度102℃,一效蒸发温度57℃,一效真空度14KPa,冷却水温度20℃,一效出料设定浓度52%。二效蒸发温度91℃,二效真空度7KPa,冷冻水温度-3℃,保温水温度92℃,二效出料浓度80%。
实施例2:
一效进料的NMMO溶液浓度17%,加热蒸汽温度102℃,一效蒸发温度59℃,一效真空度13KPa,冷却水温度25℃,一效出料设定浓度56%。二效蒸发温度88℃,二效真空度5KPa,冷冻水温度-2℃,保温水温度93℃,二效出料浓度82%。
实施例3:
一效进料的NMMO溶液浓度24%,加热蒸汽温度101℃,一效蒸发温度52℃,一效真空度11KPa,冷却水温度28℃,一效出料设定浓度63%。二效蒸发温度90℃,二效真空度3KPa,冷冻水温度-4℃,保温水温度95℃,二效出料浓度85%。
实施例4:
一效进料的NMMO溶液浓度29%,加热蒸汽温度100.6℃,一效蒸发温度55℃,一效真空度12KPa,冷却水温度30℃,一效出料设定浓度60%。二效蒸发温度89℃,二效真空度5KPa,冷冻水温度-2℃,保温水温度93℃,二效出料浓度84%。
Claims (2)
1.一种NMMO的蒸发方法,其特征在于,包括以下步骤:
步骤一,低浓度NMMO溶液,送料进入一效蒸发系统,通过饱和蒸汽在一效加热器中蒸发加热后,并通过真空泵在一效汽液分离室内抽真空,同时在一效冷凝器中,用常温冷却水循环冷凝抽出的水蒸汽;
步骤二,通过在线密度仪检测NMMO溶液的浓度,达到设定浓度的NMMO溶液自动进入二效蒸发系统;
步骤三,通过饱和蒸汽在二效加热器中蒸发加热后,并通过真空泵在二效汽液分离室内抽真空,同时在二效冷凝器中,用冷冻水循环冷凝抽出的水蒸汽;
步骤四,通过在线密度仪检测NMMO溶液的浓度,达到设定浓度的NMMO溶液进入成品槽;
其中,步骤一中所述低浓度NMMO溶液的浓度为10~30%;
所述一效蒸发系统中,加热蒸汽温度为100~105℃,蒸发温度为50~70℃,真空度为10~15KPa,出料设定浓度为50~65%,冷却水温度为常温;
所述二效蒸发系统中,加热蒸汽温度为100~105℃,进料浓度为50~65%,蒸发温度为80~95℃,真空度为2~10KPa,出料设定浓度:80~87%,冷冻水温度为0~-5℃。
2.如权利要求1所述的NMMO的蒸发方法,其特征在于,所述的二效蒸发系统中所有有NMMO溶液的设备及管路均由夹套热水保温。
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