CN102787395B - 一种dmac循环利用装置及方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种DMAC循环利用装置及方法，所述DMAC循环利用装置包括多个依次排列的凝胶槽，相邻两个凝胶槽之间通过管路连接，位于最左侧凝胶槽的左侧通过泵连接DMAC回收箱，位于最左侧凝胶槽的顶部设有喷丝板，喷丝板的顶部通过管路连接料液箱，位于最右侧凝胶槽的右侧通过泵连接纯水管路，位于最右侧凝胶槽的顶部设有绕丝轮，喷丝板喷出的膜丝依次进入各个凝胶槽，膜丝的最右端通过绕丝轮缠绕回收。发明的DMAC循环利用装置采用浓度阶梯式，逐级往前补水，不仅节省了成本，减少了污染，在纺丝时也加快了膜丝凝胶的速度，合理的槽体设计节约了设备的占地空间，同时DMAC循环利用方法步骤简单，适宜大范围推广应用。
Description
技术领域
本发明涉及一种应用在液致相分离膜丝生产过程中的DMAC循环利用装置及方法。
背景技术
DMAC：DMAC为二甲基乙酰胺，能溶解多种化合物，能与水、醚、酮、酯等完全互溶，具有热稳定性高、不易水解、腐蚀性低等特点，用途广泛。二甲基乙酰胺对多种树脂，尤其是聚氨酯树脂、聚酰亚胺树脂具有良好的溶解能力，主要用作耐热合成纤维、塑料薄膜、涂料、医药、丙烯腈纺丝的溶剂。目前国外多用于生产聚酰亚胺薄膜、可溶性聚酰亚胺、聚酰亚胺-聚全氟乙丙烯复合薄膜、聚酰亚胺(铝)薄膜、可溶性聚酰亚胺模塑粉等；国内主要用于高分子合成纤维纺丝和其他有机合成的优良极性溶剂。
液致相分离膜丝生产：目前超、微滤中空纤维膜生产大部分采用这种工艺。且采用DMAC做溶剂。膜材料的纺丝成形机理，有三种。第一种熔融纺丝法；第二种热致相分离法；第三种溶液致相分离法，超、微滤膜纺丝属于第三种。其具体是按一定的比例把PVDF、DMAC、添加剂放到搅拌釜里搅拌溶解，然后将料液经过脱泡后，经过过滤器、喷丝板后开始出丝，膜丝经过凝胶浴后初步定型，后经过凝胶槽进一步将芯液和料液中的DMAC析出在水溶液中（凝胶的原理就是液液置换，料液中DMAC扩散到水中，水扩散至膜孔中），最后经过绕丝、后处理等步骤，最终形成成品膜丝。
在液致相分离膜丝生产过程中各槽体内的DMAC浓度只能单独控制，由于槽数量多，浓度需定时检测，同时需定时补水调节，且达到一定浓度时只能单独收集或排放掉，这使得工人劳动强度很大。各槽均收集，收集液浓度不一致，给DMAC再生利用带来困难。另外，第一号槽上有排风装置，允许浓度高；而因为工艺要求及工作环境要求，第二号槽以后浓度不能太高，排放的DMAC浓度达不到回收的标准，这不仅造成原料的浪费，而且对环境还造成很大的污染。
发明内容
为解决上述技术问题，本发明提供一种DMAC循环利用装置及方法，DMAC循环利用装置采用阶梯式槽体设计，效率高，收集后DMAC溶液采用精馏塔蒸馏达到循环利用目的，大大降低原料成本。
本发明的DMAC循环利用装置，包括多个依次排列的凝胶槽，相邻两个凝胶槽之间通过管路连接，位于最左侧凝胶槽的左侧通过泵连接DMAC回收箱，位于最左侧凝胶槽的顶部设有喷丝板，喷丝板分别连接料液管道和芯液管道，位于最右侧凝胶槽的右侧通过泵连接纯水管路，位于最右侧凝胶槽的顶部设有绕丝轮，喷丝板喷出的膜丝依次进入各个凝胶槽，膜丝的最右端通过绕丝轮缠绕回收。
本发明的DMAC循环利用装置，所述相邻两个凝胶槽之间的连接管路上分别设置泵和阀门。
一种DMAC循环利用方法，包括以下步骤：
1）在纺丝过程中，喷丝板喷出的膜丝依次经过各个凝胶槽，膜丝中的DMAC析出到各个凝胶槽中，当最左侧凝胶槽内的DMAC浓度高于工艺标准时，开启最左侧凝胶槽左侧的泵，将DMAC回收到DMAC回收箱中；
2）依次开启各个凝胶槽之间的泵和阀门，同时向最右侧的凝胶槽内部补充纯水，进而达到依次降低各个凝胶槽内部的DMAC浓度，各个凝胶槽内部的DMAC最终进入最左侧的凝胶槽内部并回收到DMAC回收箱中；
3）DMAC回收箱中的DMAC通过30μm精度过滤后，进入精馏塔中，经过加热蒸发、冷凝、回流，获得可利用的高浓度的DMAC溶液。
与现有技术相比本发明的有益效果为：发明的DMAC循环利用装置采用浓度阶梯式，逐级往前补水，不仅节省了成本，减少了污染，在纺丝时也加快了膜丝凝胶的速度，合理的槽体设计节约了设备的占地空间，同时DMAC循环利用方法步骤简单，适宜大范围推广应用。
附图说明
图1是本发明实施例所述的一种DMAC循环利用装置的结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例，对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。
如图1所示，一种DMAC循环利用装置，包括多个依次排列的凝胶槽1，相邻两个凝胶槽1之间通过管路连接，位于最左侧凝胶槽1的左侧通过泵连接DMAC回收箱，位于最左侧凝胶槽的顶部设有喷丝板2，喷丝板2分别连接料液管道3和芯液管道4，位于最右侧凝胶槽1的右侧通过泵连接纯水管路5，位于最右侧凝胶槽1的顶部设有绕丝轮6，喷丝板2喷出的膜丝7依次进入各个凝胶槽1，膜丝7的最右端通过绕丝轮6缠绕回收。
本发明的DMAC循环利用装置，所述相邻两个凝胶槽1之间的连接管路上分别设置泵和阀门。
一种DMAC循环利用方法，包括以下步骤：
1）在纺丝过程中，喷丝板2喷出的膜丝7依次经过各个凝胶槽1，膜丝7中的DMAC析出到各个凝胶槽1中，当最左侧凝胶槽1内的DMAC浓度高于工艺标准时，开启最左侧凝胶槽1左侧的泵，将DMAC回收到DMAC回收箱中；
2）依次开启各个凝胶槽1之间的泵和阀门，同时向最右侧的凝胶槽1内部补充纯水，进而达到依次降低各个凝胶槽1内部的DMAC浓度，各个凝胶槽1内部的DMAC最终进入最左侧的凝胶槽1内部并回收到DMAC回收箱中；
3）DMAC回收箱中的DMAC通过30μm精度过滤后，进入精馏塔中，经过加热蒸发、冷凝、回流，获得可利用的高浓度的DMAC溶液。
本发明是通过合理计算浓度增长速度后，将凝胶槽根据需要分为若干段，即阶梯式，根据纺丝工艺流程，各凝胶槽浓度由高至低排布，在纺丝时，料液中的DMAC会扩散到各凝胶槽内，当最左侧凝胶槽浓度高于工艺标准时，进行回收，然后将下一个槽体（左侧第二个凝胶槽）内的液循环至最左侧凝胶槽内降低其浓度，依次类推，即阶梯式，在实际生产时，各凝胶槽内的浓度会达到一个平衡，第1槽浓度最高，第n槽浓度最低，当第n槽内液循环至第n-1槽内时，只需在第n槽内加入纯水即可。阶梯式凝胶槽排布的特点是在最右侧凝胶槽内加纯水，在最左侧凝胶槽收集，中间各凝胶槽通过泵和阀门的合理设置逐级向前补液，不用单独回收，在最左侧凝胶槽回收的优势在于DMAC浓度较高，后期回用成本降低。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和变型，这些改进和变型也应视为本发明的保护范围。
Claims (3)
1.一种DMAC循环利用装置，包括多个依次排列的凝胶槽，其特征在于：相邻两个凝胶槽之间通过管路连接，位于最左侧凝胶槽的左侧通过泵连接DMAC回收箱，位于最左侧凝胶槽的顶部设有喷丝板，喷丝板分别连接料液管道和芯液管道，位于最右侧凝胶槽的右侧通过泵连接纯水管路，位于最右侧凝胶槽的顶部设有绕丝轮，喷丝板喷出的膜丝依次进入各个凝胶槽，膜丝的最右端通过绕丝轮缠绕回收。
2.根据权利要求1所说的DMAC循环利用装置，其特征在于：所述相邻两个凝胶槽之间的连接管路上分别设置泵和阀门。
3.一种DMAC循环利用方法，其特征在于，包括以下步骤：
1）在纺丝过程中，喷丝板喷出的膜丝依次经过各个凝胶槽，膜丝中的DMAC析出到各个凝胶槽中，当最左侧凝胶槽内的DMAC浓度高于工艺标准时，开启最左侧凝胶槽左侧的泵，将DMAC回收到DMAC回收箱中；
2）依次开启各个凝胶槽之间的泵和阀门，同时向最右侧的凝胶槽内部补充纯水，进而达到依次降低各个凝胶槽内部的DMAC浓度，各个凝胶槽内部的DMAC最终进入最左侧的凝胶槽内部并回收到DMAC回收箱中；
3）DMAC回收箱中的DMAC通过30μm精度过滤后，进入精馏塔中，经过加热蒸发、冷凝、回流，获得可利用的高浓度的DMAC溶液。
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