DE1760284C3 - Verfahren zum Kondensieren von Dämpfen, die bei der Regenerierung der Spinnbadflüssigkeit aus Viskosespinnanlagen entstehen - Google Patents

Description

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Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Kondensation von Dämpfen, die bei der Regenerierung der Spinnbadflüssigkeit aus Viskosespinnanlagen entstehen.

Bei der Zellwollerzeugung wird zur Herstellung der Viskose Natronlauge verbraucht. Diese Natronlauge wird hochprozentig bezogen und in Form einer stark verdünnten Lösung verwendet.

Im Verlauf der Zellwollherstellung setzt sich die Natronlauge der Viskose mit der Schwefelsäure des Spinnbades unter Bildung von Natriumsulfat um. Hierbei kommt die Viskose mit einem NaOH-Gehalt von etwa 5 bis 7% zur Anwendung.

Bei der Regenerierung der Spinnbadflüssigkeit wird anschließend durch Abkühlung das Natriumsulfat in Form von Glaubersalz abgeschieden und das bei der chemischen Umsetzung entstehende Wasser zusammen mit dem durch die Viskose eingeführten Wasser durch Eindampfen des Spinnbades entfernt.

Das Ausscheiden des Natriumsulfates in Form von Glaubersalz erfolgt durch Abkühlung der Spinnbadflüssigkeit im Vakuum. Je nach der Zusammensetzung der Spinnbadflüssigkeit ist es erforderlich, das Bad auf Temperaturen bis 10° C, 5° C oder auch darunter abzukühlen, wobei der bei der Kühlung entstehende Wasserdampf in den meisten Fällen durch Dampfstrahlapparate abgesaugt wird. Der abgesaugte Dampf wird in den Dampfstrahlapparaten durch Zugabe von Frischdampf oder Turbinendampf komprimiert, so daß er anschließend durch Kühlwasser in Misch- oder Oberflächenkondensatoren kondensiert werden kann. Der Frischdampfverbrauch für die Dampfstrahlapparate richtet sich nach der zur Verfügung stehenden Kühlwassermenge und nach der Kühlwassertemperatur.

Die zur Neutralisation der Viskose erforderliche Schwefelsäure muß dem Spinnbad laufend in Form von hochkonzentrierter Säure zugegeben werden. Es ist bekannt, diese dem Spinnbad zugesetzte Schwefelsäure wirtschaftlich dazu zu verwenden, die beim Abkühlen des Spinnbades im Vakuum entstehenden Dämpfe zu fts kondensieren.

Infolge der hohen Dampfdruckcniiedrigiing von schwefelsauren I ostmgen kanu man je nach der Schwefelsäurekonzentration ohne weiteres bei Temperaturen von 35° C oder 40° und darüber die Vakuumdämpfe kondensieren, entsprechend einer Sattdampftemperatur von 10 bis 0° C und auch darunter.

In der DT-PS 8 30 543 ist beispielsweise ein solches Verfahren beschrieben, bei dem die durch das Vakuum entwickelten Dämpfe von einer im Kreislauf geführten Schwefelsäure geeigneter Konzentration absorbiert werden und sodann die in der Schwefelsäure verfügbaren Kalorien zur Erwärmung der Badflüssigkeit, Wasser, Luft usw. benutzt werden.

Nachteilig bei dem bekannten Verfahren ist, daß anschließend die Wasserdampfmenge, die durch die Schwefelsäure kondensiert wurde, wieder verdampft werden muß. Ferner ist von Nachteil, daß beim Einsatz von Schwefelsäure hoher Konzentration die damit in Berührung kommenden Vorrichtungen auf Edelstahl oder sonstigen widerstandsfähigen Materialien bestehen oder gummiert sein müssen.

In der DT-AS 10 88 663 ist eine Vorrichtung zum Gewinnen von Salzen, welche Natriumsulfat und Schwefelsäure enthalten, aus verbrauchten Spinnbädern der Viskosefadenherstellung beschrieben. Nachteilig an diesem Verfahren ist, daß das Natriumsulfat durch Eindampfen und nicht durch Abkühlung des Spinnbades erhalten wird.

Aufgabe der Erfindung ist die Schaffung eines Verfahrens zum Kondensieren von Dämpfen, die bei der Regenerierung der Spinnbadflüssigkeit aus Viskoseanlagen entstehen, bei dem das Natriumsulfat durch Abkühlung des Spinnbades erhalten wird, der kondensierte Dampf nicht wiederum verdampft werden muß und Vorrichtungen aus Edelstahl oder anderen widerstandsfähigen und teuren Materialien entbehrlich sind.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Dämpfe durch die für die Viskoseherstellung erforderliche Natronlauge kondensiert werden.

Vorzugsweise werden die zu kondensierenden Dämpfe und die Natronlauge einem Mischkondensator zugeführt, wobei die Natronlauge über einen Oberflächenkondensator im Kreislauf geführt wird und die überschüssige Natronlauge aus dem Kreislauf abgeführt wird.

Die Kondensation der Dämpfe kann auch zweistufig in Mischkondensatoren erfolgen, wobei ein Teil der Dämpfe durch Natronlauge und der restliche Teil der Dämpfe durch die dem Spinnbad zuzuführende Schwefelsäure kondensiert wird.

Der Dampfverbrauch ist bei dem erfindungsgemäßen Verfahren wesentlich geringer als der sonst bei der Vakuumkühlung erforderliche Dampf für das Absaugen der Brüden aus den Vakuumkühlapparaten. Die zur Kondensation verwendete Natronlauge wird danach der Viskoseherstellung zugeführt. Durch diese Maßnahme braucht der bei der Vakuumkühlung entstehende Wasserdampf nicht mehr durch Eindampfen entfernt zu werden, da bei der Herstellung der Viskose nur eine geringere NaOH-Konzentration erforderlich ist, als sie die üblicherweise bezogene Natronlauge aufweist. Ein weiterer Vorteil besteht darin, daß bei Verwendung von Natronlauge mit Flußstahlapparaten gearbeitet werden kann, die wesentlich billiger sind, als gummierte Apparate oder solche aus Edelstahl oder sonstigen widerstandsfähigen Materialien, die bei hohen Schwe felsäurekon/.entralioncn erforderlieh sind.

Die hochkonzentriert!· Natronlauge wird einem Nati<<nlaiigenkreislauf zugegeben, in welchem eine hi-Mimmk· NaOI !-Konzentration iiufrcchlerhaltm

wird, damit der entsprechende Vakuumdampf von beispielsweise 10" C bei Temperaturen von 30 bis 40° C kondensiert werden kann. Die Natronlauge wird zu diesem Zweck mit einer bestimmten Konzentration über einen Mischkondensator und einen Oberflächenkondensator im Kreislauf geführt, wobei im Oberflächenkondensator die Rückkühlung der Natronlauge durch vorhandenes Kühlwasser erfolgt.

In bestimmten Fällen, wo durch besonders geartete Spinnbäder auf tiefe Temperaturen abgekühlt werden ι ο muß, kann, sofern die NaOH-Menge für die Kondensation nicht ausreichend ist, auch noch die Schwefelsäure zur Kondensation benutzt werden. Die Kondensation erfolgt dann in einem kombinierten bzw. stufenweisen Verfahren mit einer konzentrierten NaOH-Lösung und anschließend mit konzentrierter Schwefelsäure. Bei diesem kombinierten Verfahren unter Verwendung der für den Spinnprozeß notwendigen Natronlauge und Schwefelsäure arbeitet man zweckmäßige^rweise so, daß man die Dämpfe, die bei der Vorkühlung anfallen, wo also die Temperaturen noch nicht so tief sind, durch die Natronlauge kondensiert und anschließend die Dämpfe der kälteren Stufen durch die Schwefelsäure kondensiert, da die Schwefelsäure normalerweise eine größere Siedepunkterhöhung als üblicherweise bezogene Natronlauge aufweist. Man kann deshalb mit der Schwefelsäure bei gleichen Wassertemperaturen für die Abführung der Kondensationswärme kältere Vakuumdämpfe kondensieren.

Die Erfindung wird nachstehend anhand der 7eichnung näher erläutert.

Aus dem Spinnbadkreislauf wird eine bestimmte Badmenge entnommen und mit etwa 40° C durch die Rohrleitung 1 dem Verdampfer 2 zugeführt. In diesem findet im Vakuum eine Abkühlung auf beispielsweise 30° C statt, wobei der entsprechende Wasserdampf durch die Rohrleitung 3 in einen Wassermischkondensator 4 abgeführt wird. Dieser Mischkondensator wird mit Kühlwasser beaufschlagt, das durch die Rohrleitung 5 zugeführt und durch die Leitung 6 erwärmt in das barometrische Fallgefäß 7 abgeleitet wird. Aus dem Verdampfer 2 gelangt die Spinnbadflüssigkeit durch die Rohrleitung 8 in einen beispielsweise liegend angeordneten Vakuum-Kristallisator 9, der in die Kühlstufen 10, 11,12 und 13 unterteilt ist.

In diesen Kühlstufen findet eine stufenweise Abkühlung von beispielsweise 30⁰C auf 5°C statt, so daß das Spinnrad mit 5° C durch die Rohrleitung 14 zusammen mit dem ausgeschiedenen Glaubersalz der Pumpe 15 zugeführt werden kann, die das Gemisch weiter durch die Rohrleitung 16 in einen Eindicker 17 leitet, von wo aus der eingedickte Salzbrei durch die Leitung 18 der Zentrifuge 19 zugeführt wird. Das in der Zentrifuge abgeschiedene Glaubersalz wird bei 20 abgeführt, wogegen die Schleuderlauge durch die Rohrleitung 21 abgeführt wird. Die Klarlauge aus dem Eindicker strömt durch die Leitung 22, so daß schließlich das von Natriumsulfat regenerierte Spinnbad durch die Sammelleitung 23 wieder dem Verarbeitungsprozeß zugeführt werden kann.

Der im Vakuumkristailisator 9 in den Stufen 10,11,12 und 13 bei der Abkühlung frei werdende Wasserdampf wird durch die Rohrleitung 24 in den Mischkondensator 25 abgeführt.

Die zum Ansetzen der Viskose notwendige Natronlauge wird durch die Rohrleitung 26 in den Mischkondensator 25 eingeführt und vermischt sich dort mit der im Kreislauf über einen Oberflächenkondensator 30 gehaltenen NaOH-Lösung. Die Lösung wird über die Rohrleitung 27 der Pumpe 28 zugeführt und von dort aus durch die Rohrleitung 29 in den Oberflächenkondensator 30 geleitet, worin sie durch Kühlwasser, das bei 31 eintritt und durch 41 austritt rückgekühlt wird. Die Rohrleitung 32 stellt für den Kreislauf die Verbindung mit dem Mischkondensator 25 her. Die überschüssige Natronlauge aus dem Mischkondensator 25 wird durch die Rohrleitung 33 abgeleitet und dient zum Ansetzen der Viskose. Die Entlüftung des Mischkondensators 25 erfolgt durch den Dampfstrahlapparat 34 über einen Wassermischkondensator 35, von wo aus das Dampfluftgemisch weiter über die Leitung 36 von der Luftpumpe 37 abgesaugt wird.

Sofern es zweckmäßig und erforderlich erscheint, das Spinnbad auf tiefere Temperaturen zu kühlen, kann nur ein Teil der im Vakuumkristailisator 9 entstehenden Dämpfe in den Mischkondensator 25, der mit NaOH-Lösung betrieben wird, abgeleitet werden und die übrigen Dämpfe aus dem Vakuumkristailisator werden in einen zweiten Mischkondensator geleitet, der dann mit einer schwefelsauren Lösung betrieben wird.

Diesem zweiten Mischkondensator ist dann ebenfalls ein Oberflächenkondensator zum Rückkühlen der schwefelsauen Lösung zugeordnet, wie vorbeschrieben für Natronlauge.

Die für den Spinnprozeß erforderliche Schwefelsäure wird dann dem zweiten Mischkondensator zugeführt und verläßt diesen als wäßrige Lösung, um damit dem Spinnbadkreislauf zur Aufrechterhaltung der Schwefelsäurekonzentration zugeführt zu werden.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (3)

Patentansprüche:

1. Verfahren zur Kondensation von Dämpfen, die bei der Regenerierung der Spinnbadfliissigkeit aus Viskosespinnanlagen entstehen, dadt h gekennzeichnet, daß die Dämpfe du. ^h die für die Viskoseherstellung erforderliche Natronlauge kondensiert werden.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die zu kondensierenden Dämpfe und die Natronlauge einem Mischkondensator zugeführt werden, wobei die Natronlauge über einen Oberflächenkondensator im Kreislauf geführt wird und die überschüssige Natronlauge aus dem Kreislauf abgeführt wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Kondensation der Dämpfe zweistufig in Mischkondensatoren erfolgt, wobei ein Teil der Dämpfe durch Natronlauge und der restliche Teil der Dämpfe durch die dem Spinnbad zuzuführende Schwefelsäure kondensiert wird.