CN106283276A - 溶剂法生产纤维素过程中n‑甲基吗啉氧化物的回收方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种溶剂法生产纤维素过程中N‑甲基吗啉氧化物的回收方法，该方法通过设计以N‑甲基吗啉氧化物水溶液为凝固浴制备初生纤维素，所述的初生纤维素经水洗单元清洗；往凝固浴和水洗单元中加入N‑甲基吗啉氧化物水溶液，排出N‑甲基吗啉氧化物水溶液至接收槽中，然后向最后一道水洗单元加入脱盐水，在接收槽得到N‑甲基吗啉氧化物的回收液；此外凝固浴回收NMMO水溶液的蒸发过程中减少了水蒸汽的用量、蒸发器的传热面积，从而大大降低了蒸发工段的设备成本和运行成本，回收液经粗滤、精滤后进入预热系统，预热至30～45℃后进入阴离子交换柱和阳离子交换柱得到纯化溶液，提高了离子交换柱的工作效率。

Description

溶剂法生产纤维素过程中N-甲基吗啉氧化物的回收方法
技术领域
本发明属于纺织技术领域，具体地说，涉及一种溶剂法生产纤维素过程中N-甲基吗啉氧化物的回收方法。
背景技术
N-甲基吗啉氧化物(NMMO)是一种无毒溶剂，国际人造纤维标准化局(简称BISFA)把用NMMO法制得的再生纤维素纤维定名为“Lyocell”，Lyocell纤维是通过把纤维素浆粕直接溶解在N-甲基吗啉氧化物和水的混合溶剂中，不经过化学反应，进行干喷、湿纺而制得的一种新型纤维素纤维，Lyocell纤维力学性能优良，具有棉纤维的舒适性、粘胶纤维的悬垂性和蚕丝的柔软手感，深受人们的喜爱。Lyocell纤维的生产过程无化学反应工序、无毒无污染，具有广阔的市场发展前景。然而溶剂NMMO的价格昂贵，考虑到工业化生产的经济效益，通常会对整个纤维生产过程中的NMMO回收再利用。为此国内外生产厂家对于NMMO的回收相当重视，提出多种回收技术方案，以寻求最为经济适用的技术方法。从理论上来说，NMMO溶解纤维素浆粕制备再生纤维素纤维的过程是一种纯物理过程，但在实际操作中发生了很多化学副反应，如NMMO的分解、纤维素的降解、不可控的热反应等。在经过高温溶解和纺丝后，NMMO在高温或者微量过渡金属离子的催化作用下可分解产生N-甲基吗啉和吗啉，这严重影响溶剂的溶解性能。
现行的溶剂法纤维素纤维生产工艺中常采用质量分数为5～30％的NMMO水溶液为凝固浴来固化形成初生纤维。从凝固槽和水洗槽中回收的NMMO水溶液在常温下经过粗滤、精滤和离子交换净化后，通过减压蒸馏法将NMMO的质量分数从5～30％浓缩至74～87％，可再用于溶解纤维素浆粕。
中国专利CN1603479A公开的的溶剂法纤维素纤维制备过程中溶剂回收的工艺中提出回收液在常温下通过由无烟煤、浮石和砂砾的粗过滤系统出去粒径大于9μm的悬浮固体，然后经过带有微孔的氧化锆膜除去为1～9μm的悬浮杂质，最后通过阴阳离子交换树脂除去溶液中的阴阳离子和N-甲基吗啉、吗啉小分子。
中国专利CN1318115A公开的氧化叔胺水溶液的处理和纯化方法提出在常温下将质量分数为15～25％的凝固浴溶液通过浮选出去悬浮颗粒后在通过吸附或离子交换的措施进一步纯化。中国专利CN101088993A公开的NMMO的蒸发方法中将回收净化后的的NMMO水溶液经过两个蒸发系统蒸发浓缩回收NMMO，将溶液浓缩至80～87％。
CN101942712A公开了一种溶剂法生产再生纤维素纤维过程中N-甲基吗啉氧化物溶剂的回收方法，该方法是通过设计以质量浓度为50％的NMMO水溶液为再生纤维素纤维的凝固浴，优化控制凝固浴的循环，使装载凝固浴容器中的NMMO水溶液凝固浴的质量浓度控制在50％，通过粗滤、微孔膜微滤、阴离子交换树脂处理、阳离子交换树脂处理、双氧水氧化来去除回收液即凝固浴溶液中的多种杂质，从而实现NMMO溶剂的回收。首先，该回收方法中使用阴、阳离子交换树脂处理时，溶液中的阴阳离子与离子交换树脂中的OH-和H-发生交换反应，由于该交换过程是一个吸热过程，溶液温度低时，不仅分子运动减弱，离子扩散速度和交换反应速率减慢，而且反应更不容易进行完全，从而导致离子交换柱的工作效率低，阴阳离子交换柱再生频率高，消耗的酸碱量大，酸碱和处理废液的成本大。除此之外，在较低的温度下，溶液的粘度较高，沿程和局部摩擦增大；其次，上述方法对回收液采用双氧水氧化，由于H2O2能使吗啉氧化成N-亚硝基吗啉，具有强致癌性，双氧水还可以氧化破坏回收液中的有色基团，并且仅单纯用双氧水脱色纯化是不行的，其中的有害离子会聚集，影响NMMO溶剂的再溶解性能。
鉴于以上原因，特提出本发明。
发明内容
本发明要解决的技术问题在于克服现有技术的不足，提供了一种溶剂法生产纤维素过程中N-甲基吗啉氧化物的回收方法，该方法适用于工业化生产、更节水节能、成本更低，可以有效的提高离子交换柱的工作效率。
为了解决上述技术问题，本发明采用技术方案的基本构思是：一种溶剂法生产纤维素过程中N-甲基吗啉氧化物的回收方法，所述的方法包括如下步骤：
(1)以N-甲基吗啉氧化物水溶液为凝固浴制备初生纤维素，所述的初生纤维素经水洗单元清洗；
(2)往凝固浴和水洗单元中加入N-甲基吗啉氧化物水溶液，排出N-甲基吗啉氧化物水溶液至接收槽中，然后向最后一道水洗单元加入脱盐水，控制凝固浴的浓度与步骤(1)中的凝固浴的浓度相同，在接收槽得到N-甲基吗啉氧化物的回收液；
(3)将上述得到的回收液依次经粗滤、精滤后进行预热处理；
(4)将经预热处理的回收液纯化，得到纯化液；
(5)将上述的纯化液浓缩至N-甲基吗啉氧化物的质量分数为74-87％。
CN101942712A公开了一种溶剂法生产再生纤维素纤维过程中N-甲基吗啉氧化物溶剂的回收方法，该方法是通过设计以质量浓度为50％的NMMO水溶液为再生纤维素纤维的凝固浴，优化控制凝固浴的循环，使装载凝固浴容器中的NMMO水溶液凝固浴的质量浓度控制在50％，通过粗滤、微孔膜微滤、阴离子交换树脂处理、阳离子交换树脂处理、双氧水氧化来去除回收液即凝固浴溶液中的多种杂质，从而实现NMMO溶剂的回收。首先，该回收方法中使用阴、阳离子交换树脂处理时，溶液中的阴阳离子与离子交换树脂中的OH-和H-发生交换反应，由于该交换过程是一个吸热过程，溶液温度低时，不仅分子运动减弱，离子扩散速度和交换反应速率减慢，而且反应更不容易进行完全，从而导致离子交换柱的工作效率低，阴阳离子交换柱再生频率高，消耗的酸碱量大，酸碱和处理废液的成本大。除此之外，在较低的温度下，溶液的粘度较高，沿程和局部摩擦增大；其次，上述方法对回收液采用双氧水氧化，由于H2O2能使吗啉氧化成N-亚硝基吗啉，具有强致癌性，双氧水还可以氧化破坏回收液中的有色基团，并且仅单纯用双氧水脱色纯化是不行的，其中的有害离子会聚集，影响NMMO溶剂的再溶解性能。
一方面，本发明对经粗滤和精滤后的回收液采用预热处理再进行纯化处理，不仅避免了上述问题的产生，并提高了纯化时阴阳离子交换柱的工作效率；另一方面，本发明对回收液无需采用双氧水氧化，避免了上述问题的产生。
其中，步骤(1)中纺丝液经喷丝板喷出的原液在凝固浴中固化形成初生纤维素，初生纤维经过至少三道水洗单元洗去纤维素上残留的N-甲基吗啉氧化物。
步骤(2)中随着纺丝工艺的进行，不断往步骤(1)中的凝固浴和每道水洗单元中加入后一道水洗单元中的N-甲基吗啉氧化物水溶液，同时将含有30％≤质量分数＜50％的N-甲基吗啉氧化物水溶液凝固浴排放到接收槽中，然后向最后一道水洗单元不断补充脱盐水，在使N-甲基吗啉氧化物水溶液在凝固浴和水洗单元的有效循环下，凝固浴的质量分数控制在30％≤质量分数＜50％，在接收槽中得到N-甲基吗啉氧化物的回收液。
本发明中的凝固浴中NMMO溶液的浓度最高，第一、第二、第三道水洗单元的浓度依次降低，纺丝原液在凝固浴中固化成形，洗去一部分NMMO，使得凝固浴浓度升高，为了保持其浓度不变，需要从第一道水洗单元中补加低浓度NMMO溶液，同时从凝固浴中排出一部分，以此类推，每道水洗单元中都由后一道补充低浓度的溶液，同时排出一部分到前一道较高浓度的溶液中，从最后一级水洗单元中加入脱盐水，使其形成一个大的水体系循环。
步骤(5)中将上述的纯化液输入至预热系统和不少于二效的的蒸发系统，浓缩至N-甲基吗啉氧化物的质量分数为74-87％。
本发明对回收液不采用双氧水氧化，由于H2O2能使吗啉氧化成N-亚硝基吗啉，具有强致癌性，双氧水还可以氧化破坏回收液中的有色基团，并且仅单纯用双氧水脱色纯化是不行的，其中的有害离子会聚集，影响NMMO溶剂的再溶解性能，而铁铜离子则可引发爆炸，因此本发明采用离子交换后直接进行蒸发浓缩。
采用上述的NMMO回收方法，解决现有纺丝工艺中使用低浓度的NMMO凝固浴和溶剂纯化处理工艺中使用较低温度所带来的纤维质量差、溶剂回收阶段蒸汽量和能耗高、离子交换柱工作效率低、设备造价高的不足，提供了一种适用于工业化生产的、更节水节能、成本更低的回收方法。
进一步的，步骤(3)中所述的预热处理为预热至温度为30-45℃。
本发明将经过粗滤、精滤后的回收液预热至30～45℃后，溶液分子运动加快，离子扩散速度和交换反应速率提高，从而提高了离子交换柱的工作效率，并且预热后的溶液的粘度较低，回收工段中沿程和局部摩擦系数减小，溶液能量损失较小，减轻了泵的工作负担。
进一步的，步骤(1)中所述的N-甲基吗啉氧化物水溶液的浓度为30％≤质量分数＜50％。
现有技术纺丝工艺中存在使用低浓度的NMMO凝固浴和溶剂纯化处理工艺中使用较低温度所带来的纤维质量差、溶剂回收阶段蒸汽量和能耗高、离子交换柱工作效率低、设备造价高的不足。
本发明采用较高浓度的NMMO作为凝固浴，现有纺丝工艺中常采用5～30％做凝固浴，从纤维性能上来说，从喷丝板喷出的原液进入凝固浴中，经过双扩散凝固成纤维，双扩散过程即纺丝原液中的溶剂向凝固浴中扩散，凝固浴中的水向纺丝原液中扩散的过程。而纺丝原液中的NMMO的浓度为85～90％，凝固浴中NMMO水溶液的浓度过低使得纺丝原液和凝固浴中的浓度差增大，导致双扩散过程加快，从而使得初生纤维内部和外部存在各种缺陷，这些缺陷会使纤维的质量受到影响。从溶剂回收工序来说，凝固浴的浓度低会造成生产单位质量纤维所需要的水量加大，从而增大回收液的量，在蒸发过程中所需要水蒸汽的用量大、蒸发器的传热面积都较大、多效蒸发的效数大，从而使得蒸发工段所需要设备的造价较高，动力设备的总功率较大。
进一步的，排出至接收槽中的N-甲基吗啉氧化物水溶液的浓度为30％≤质量分数＜50％。
本发明中的凝固浴中NMMO溶液的浓度最高，第一、第二、第三道水洗单元的浓度依次降低，纺丝原液在凝固浴中固化成形，洗去一部分NMMO，使得凝固浴浓度升高，为了保持其浓度不变，需要从第一道水洗单元中补加低浓度NMMO溶液，同时从凝固浴中排出一部分，以此类推，每道水洗单元中都由后一道补充低浓度的溶液，同时排出一部分到前一道较高浓度的溶液中，从最后一级水洗单元中加入脱盐水，使其形成一个大的水体系循环。
进一步的，步骤(3)中所述的预热处理为在预热器中处理，N-甲基吗啉氧化物水溶液的回收液在预热器中的流速为1-5m3/h。
进一步的，N-甲基吗啉氧化物水溶液的回收液和预热器中的预热介质在预热器的传热壁面逆流传热。
进一步的，所述的预热介质为水蒸气、热水或导热热媒，优选的，预热介质为蒸发自身产生的二次蒸汽或蒸汽冷凝水。
进一步的，所述的预热器为套管式换热器或列管式热水器，预热介质走管外，N-甲基吗啉氧化物水溶液走管内。
进一步的，所述的蒸发产生的二次蒸汽在套管式换热器或列管式换热器中由上而下流动。
进一步的，所述的预热器为板式换热器。
进一步的，步骤(1)中凝固浴的pH值为7-9，温度为10-30℃，纺丝原液在凝固浴的停留时间为5-10s。
进一步的，换热器采用立式或卧式。
进一步的，采用立式。
进一步的，步骤(3)中的粗滤中过滤介质为浮石和砂砾，除去粒径大于10μm的杂质。
进一步的，步骤(4)中的纯化为回收液通过阴离子交换柱和阳离子交换柱。
进一步的，阴离子交换柱中阴离子交换树脂耐温为50-60℃，阳离子交换柱中阳离子树脂耐温为95-105℃。
其中，阴离子交换树脂为：D201型阴离子交换树脂、201×7型阴离子交换树脂、201×4型阴离子交换树脂、201×2型阴离子交换树脂，阳离子交换树脂为：001×7型阳离子交换树脂、001×8型阳离子交换树脂、001×4型阳离子交换树脂、001×13型阳离子交换树脂。
优选的，步骤(3)中的粗滤中过滤介质为浮石和砂砾，除去粒径大于10μm的杂质。
优选的，浮石和砂砾以上下两端等量装入过滤容器中，粒径分别为3-10mm和1-3mm，N-甲基吗啉氧化物水溶液以1-5m3/h的流速由上而下流过过滤介质。粗滤得到的溶液流经保安过滤器除去粒径小于10μm的杂质，保安过滤器采用PP棉、尼龙等作滤芯，运行压力为0.1-0.3MPa。
采用上述技术方案，本发明的有益效果如下：本发明提供了一种溶剂法纤维素纤维生产过程中NMMO的回收方法。该方法通过设计以30％≤质量分数＜50％的NMMO水溶液为纺丝原液的凝固浴，控制NMMO水溶液在凝固浴和多道水洗单元的循环，使凝固浴的质量分数保持在30％≤质量分数＜50％。较高浓度的NMMO水溶液可以减缓纺丝原液和凝固浴之间的双扩散过程，提高初生纤维里外的均匀性，提高纤维的性能和质量。除此之外，从凝固浴回收的NMMO水溶液的质量减少，浓度降低，在蒸发过程中减少了水蒸汽的用量、蒸发器的传热面积和多效蒸发效数，从而大大降低了蒸发工段的设备成本和运行成本。回收液经粗滤、精滤后进入预热系统，预热至30～45℃后进入阴离子交换柱和阳离子交换柱得到纯化溶液，预热后的溶液分子运动加快，离子扩散速度和交换反应速率提高，从而提高了离子交换柱的工作效率，并且预热后的溶液的粘度较低，回收工段中沿程和局部摩擦系数减小，溶液能量损失较小，减轻了泵的工作负担。
附图说明
图1：本发明溶剂法生产纤维素过程中N-甲基吗啉氧化物的回收方法的工艺流程示意图。
具体实施方式
下述实施例中的实施方案可以进一步组合或者替换，且实施例仅仅是对本发明的优选实施例进行描述，并非对本发明的构思和范围进行限定，在不脱离本发明设计思想的前提下，本领域中专业技术人员对本发明的技术方案作出的各种变化和改进，均属于本发明的保护范围。
实施例1
(1)以质量分数为35％的NMMO水溶液为凝固浴，纺丝液经喷丝板喷出的原液在凝固浴中固化形成初生纤维，凝固浴的温度为15℃，pH为8.5，纺丝原液在凝固浴中的停留时间为5s。初生纤维经过三道水洗单元洗去纤维上残留的NMMO；
(2)不断的往上述的凝固浴和每道水洗单元中加入后一道水洗单元中的N-甲基吗啉氧化物水溶液，然后向第三道水洗单元补充脱盐水，凝固浴的质量分数控制在35％，从接收槽中得到的35％NMMO的回收液；
(3)从接收槽中得到的35％的NMMO水溶液经粗滤、精滤后进行预热处理，预热温度为40℃；
(4)将预热后的NMMO水溶液通过阴离子交换柱和阳离子交换柱，得到纯化液；
(5)得到的纯化溶液经蒸发浓缩得到74％的NMMO溶液。
检测上述得到的纤维的纤度、断裂强度、断裂伸长率，阴阳离子交换树脂失效前可处理的回收液的量，结果见表1。
实施例2
(1)以质量分数为40％的NMMO水溶液为凝固浴，纺丝液经喷丝板喷出的原液在凝固浴中固化形成初生纤维，凝固浴的温度为20℃，pH为7，纺丝原液在凝固浴中的停留时间为7s。初生纤维经过四道水洗单元洗去纤维上残留的NMMO；
(2)不断的往上述的凝固浴和每道水洗单元中加入后一道水洗单元中的N-甲基吗啉氧化物水溶液，然后向第四道水洗单元补充脱盐水，以110kg/h的流速排出从多个凝固浴中排出溶液到接收槽中，凝固浴的质量分数控制在40％，从接收槽中得到的40％NMMO的回收液；
(3)从接收槽中得到的40％的NMMO水溶液经粗滤、精滤后进行预热处理，预热温度为45℃；
(4)将预热后的NMMO水溶液通过阴离子交换柱和阳离子交换柱，得到纯化液；
(5)得到的纯化溶液经蒸发浓缩浓缩得到80％的NMMO溶液。
检测上述得到的纤维的纤度、断裂强度、断裂伸长率，阴阳离子交换树脂失效前可处理的回收液的量，结果见表1。
实施例3
(1)以质量分数为49％的NMMO水溶液为凝固浴，纺丝液经喷丝板喷出的原液在凝固浴中固化形成初生纤维，凝固浴的温度为30℃，pH为9，纺丝原液在凝固浴中的停留时间为10s。初生纤维经过五道水洗单元洗去纤维上残留的NMMO；
(2)随着纺丝工艺的进行，不断的往上述的凝固浴和每道水洗单元中加入后一道水洗单元中的N-甲基吗啉氧化物水溶液，然后向第五道水洗单元补充脱盐水，以100kg/h的流速排出从多个凝固浴中排出溶液到接收槽中，在使NMMO水溶液在凝固浴和水洗单元的有效循环下，凝固浴的质量分数控制在49％，从接收槽中得到的49％NMMO的回收液；
(3)从接收槽中得到的49％的NMMO水溶液以2m3/h的流速由上而下流过粗过滤系统，除去粒径大于10μm的杂质，粗过滤系统的过滤介质为粒径10mm的浮石和3mm的砂砾，浮石和砂砾以上下等量装入过滤器中，经过粗过滤得到的溶液流经保安过滤器除去粒径小于10μm的杂质，精滤采用PP棉作滤芯，运行压力为0.3MPa，精滤后得到的NMMO水溶液以6m3/h的流速由上而下流过套管式换热器中，预热后温度达到30℃。其中，升温介质为蒸发自身产生的二次蒸汽，二次蒸汽的温度为70℃，二次蒸汽从上方套管环隙进入，冷凝后的冷凝液由下方套管排出，NMMO水溶液和二次蒸汽逆流传热，NMMO水溶液在套管式换热器中的流速为5m3/h；
(4)将预热后的NMMO水溶液通过阴离子交换柱和阳离子交换柱，得到纯化液，阴离子交换柱中装有500L的201×4型阴离子交换树脂，耐温65℃，阳离子交换柱中装有250L的001×4型阳离子交换树脂，耐温105℃；
(5)得到的纯化溶液以6t/h的流速输入至预热系统预热后进入二效蒸发系统。一效蒸发中采用单一列管式蒸发器，蒸发器的换热面积为6m2，一效蒸发中加热蒸汽温度为100℃，蒸发室的真空度为0.063MPa，蒸发温度为84℃，通过控制在线折光调节一效蒸发的出料的质量分数为50％，经过三效蒸发浓缩浓缩得到87％的NMMO溶液。
检测上述得到的纤维的纤度、断裂强度、断裂伸长率，阴阳离子交换树脂失效前可处理的回收液的量，结果见表1。
实施例4
(1)以质量分数为30％的NMMO水溶液为凝固浴，纺丝液经喷丝板喷出的原液在凝固浴中固化形成初生纤维，凝固浴的温度为10℃，pH为9，纺丝原液在凝固浴中的停留时间为5s。初生纤维经过四道水洗单元洗去纤维上残留的NMMO；
(2)随着纺丝工艺的进行，不断的往上述的凝固浴和每道水洗单元中加入后一道水洗单元中的N-甲基吗啉氧化物水溶液，然后向第三道水洗单元补充脱盐水，以100kg/h的流速排出从多个凝固浴中排出溶液到接收槽中，在使NMMO水溶液在凝固浴和水洗单元的有效循环下，凝固浴的质量分数控制在30％，从接收槽中得到的30％NMMO的回收液；
(3)从接收槽中得到的30％的NMMO水溶液以1m3/h的流速由上而下流过粗过滤系统，除去粒径大于10μm的杂质，粗过滤系统的过滤介质为粒径5mm的浮石和3mm的砂砾，浮石和砂砾以上下等量装入过滤器中，经过粗过滤得到的溶液流经保安过滤器除去粒径小于10μm的杂质，精滤采用PP棉作滤芯，运行压力为0.3MPa，精滤后得到的NMMO水溶液以6m3/h的流速由上而下流过套管式换热器中，预热后温度达到35℃。其中，升温介质为蒸发自身产生的蒸发冷凝水，冷凝水的温度为65℃，冷凝水走管外，NMMO水溶液走管内，NMMO水溶液和冷凝水逆流传热，NMMO水溶液在套管式换热器中的流速为5m3/h；
(4)将预热后的NMMO水溶液通过阴离子交换柱和阳离子交换柱，得到纯化液，阴离子交换柱中装有500L的201×2型阴离子交换树脂，耐温60℃，阳离子交换柱中装有250L得出001×13型阳离子交换树脂，耐温100℃；
(5)得到的纯化溶液以6t/h的流速输入至预热系统预热后进入二效蒸发系统。一效蒸发中采用单一列管式蒸发器，蒸发器的换热面积为92m2，一效蒸发中加热蒸汽温度为100℃，蒸发室的真空度为0.063MPa，蒸发温度为84℃，通过控制在线折光调节一效蒸发的出料的质量分数为50％，经过三效蒸发浓缩得到81％的NMMO溶液。
检测上述得到的纤维的纤度、断裂强度、断裂伸长率，阴阳离子交换树脂失效前可处理的回收液的量，结果见表1。
表1试验结果
试验例1
试样样品1：本发明实施例1得到的纤维；
对照样品1：与实施例1相同得到的纤维，不同之处在于，本对照样品的凝固浴的NMMO质量分数为15％。
分别检测上述得到的纤维的纤度、断裂强度、断裂伸长率，结果见表2，
表2纤维性能结果
从上表可以看出，凝固浴采用低浓度的NMMO得到的纤维的性能，如纤度。断裂强度和断裂伸长率较差，这是因为纺丝原液中的NMMO的浓度为85～90％，凝固浴中NMMO水溶液的浓度过低使得纺丝原液和凝固浴中的浓度差增大，导致双扩散过程加快，从而使得初生纤维内部和外部存在各种缺陷，这些缺陷会使纤维的质量受到影响。
本发明人对其他实施例也进行了上述的试验，试验结果基本一致，由于篇幅有限，不在一一列出。
试验例2
试验样品1：凝固浴的NMMO质量分数为50％，其他条件与本发明实施例1相同的NMMO回收方法；
对照样品1：与实施例1相同得到的NMMO回收方法，不同之处在于，步骤(3)中粗滤、精滤之后直接进入阴阳离子交换柱，不采取预热，即采取常温25℃；
对照样品2：按照专利CN101942712A实施例1的NMMO的回收方法。
分别对上述的回收方法中，相同体积的阴阳离子交换树脂，即500L强碱性阴离子交换树脂和250L强酸性阳离子交换树脂可以处理的回收液的量进行测定，结果见表3。
表3回收液的处理量
从表3可以看出，不采取预热处理，500L强碱性阴离子交换树脂和250L强酸性阳离子交换树脂可以处理的回收液的量大大降低，可见预热处理可以提高离子的扩散速度和交换反应速率，更容易进行反应，提高了阴阳离子交换柱的工作效率。
本发明人对其他实施例也进行了上述的试验，试验结果基本一致，由于篇幅有限，不在一一列出。
试验例3
试验样品1：本发明实施例1NMMO得到的一吨纤维；
对照样品1：采用NMMO质量分数为15％的凝固浴，其他条件与试验样品1相同得到的一吨纤维。
分别测定将NMMO浓缩到50％消耗的蒸汽量、一吨纤维所处理的回收液的量、一效蒸发所需要的蒸发器的传热面积，结果见表4：
表4能量消耗数据
从表4可以看出，采用本发明的NMMO回收方法得到的相同重量的纤维，蒸发过程中所需要处理的回收液少，加热蒸气的用量小，需要的传热面积小，因此采用本发明NMMO回收方法所需要设备的造价更低，动力设备的总功率较小。
本发明人对其他实施例也进行了上述的试验，试验结果基本一致，由于篇幅有限，不在一一列出。

Claims (10)

1.溶剂法生产纤维素过程中N-甲基吗啉氧化物的回收方法，其特征在于，所述的方法包括如下步骤：
(1)以N-甲基吗啉氧化物水溶液为凝固浴制备初生纤维素，所述的初生纤维素经水洗单元清洗；
(2)往凝固浴和水洗单元中加入N-甲基吗啉氧化物水溶液，排出N-甲基吗啉氧化物水溶液至接收槽中，然后向最后一道水洗单元加入脱盐水，控制凝固浴的浓度与步骤(1)中的凝固浴的浓度相同，在接收槽得到N-甲基吗啉氧化物的回收液；
(3)将上述得到的回收液依次经粗滤、精滤后进行预热处理；
(4)将经预热处理的回收液纯化，得到纯化液；
(5)将上述的纯化液浓缩至N-甲基吗啉氧化物的质量分数为74-87％。
2.根据权利要求1所述的溶剂法生产纤维素过程中N-甲基吗啉氧化物的回收方法，其特征在于，步骤(3)中所述的预热处理为预热至温度为30-45℃。
3.根据权利要求1或2所述的溶剂法生产纤维素过程中N-甲基吗啉氧化物的回收方法，其特征在于，步骤(1)中所述的N-甲基吗啉氧化物水溶液的浓度为30％≤质量分数＜50％。
4.根据权利要求3所述的溶剂法生产纤维素过程中N-甲基吗啉氧化物的回收方法，其特征在于，排出至接收槽中的N-甲基吗啉氧化物水溶液的浓度为30％≤质量分数＜50％。
5.根据权利要求2或3或4所述的溶剂法生产纤维素过程中N-甲基吗啉氧化物的回收方法，其特征在于，步骤(3)中所述的预热处理为在预热器中处理，N-甲基吗啉氧化物水溶液的回收液在预热器中的流速为1-5m3/h。
6.根据权利要求5所述的溶剂法生产纤维素过程中N-甲基吗啉氧化物的回收方法，其特征在于，N-甲基吗啉氧化物水溶液的回收液和预热器中的预热介质在预热器的传热壁面逆流传热。
7.根据权利要求6所述的溶剂法生产纤维素过程中N-甲基吗啉氧化物的回收方法，其特征在于，所述的预热介质为水蒸气、热水或导热热媒，优选的，预热介质为蒸发自身产生的二次蒸汽或蒸汽冷凝水。
8.根据权利要求7所述的溶剂法生产纤维素过程中N-甲基吗啉氧化物的回收方法，其特征在于，所述的预热器为套管式换热器或列管式热水器，预热介质走管外，N-甲基吗啉氧化物水溶液走管内；优选的，所述的蒸发产生的二次蒸汽在套管式换热器或列管式换热器中由上而下流动。
9.根据权利要求7所述的溶剂法生产纤维素过程中N-甲基吗啉氧化物的回收方法，其特征在于，所述的预热器为板式换热器。
10.根据权利要求1-9任意一项所述的溶剂法生产纤维素过程中N-甲基吗啉氧化物的回收方法，其特征在于，步骤(1)中凝固浴的pH值为7-9，温度为10-30℃，纺丝原液在凝固浴的停留时间为5-10s。
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