HU208531B - Process for working up celluloze, first of all celluloze fibres and shapes - Google Patents

Process for working up celluloze, first of all celluloze fibres and shapes Download PDF

Info

Publication number
HU208531B
HU208531B HU91869A HU86991A HU208531B HU 208531 B HU208531 B HU 208531B HU 91869 A HU91869 A HU 91869A HU 86991 A HU86991 A HU 86991A HU 208531 B HU208531 B HU 208531B
Authority
HU
Hungary
Prior art keywords
methylmorpholine
cellulose
solution
oxide
water
Prior art date
Application number
HU91869A
Other languages
English (en)
Other versions
HUT57747A (en
HU910869D0 (en
Inventor
Stephan Astegger
Dieter Eichinger
Heinrich Firgo
Karin Weinzierl
Bernd Wolschner
Stefan Zikeli
Original Assignee
Chemiefaser Lenzing Ag
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Chemiefaser Lenzing Ag filed Critical Chemiefaser Lenzing Ag
Publication of HU910869D0 publication Critical patent/HU910869D0/hu
Publication of HUT57747A publication Critical patent/HUT57747A/hu
Publication of HU208531B publication Critical patent/HU208531B/hu

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07DHETEROCYCLIC COMPOUNDS
    • C07D295/00Heterocyclic compounds containing polymethylene-imine rings with at least five ring members, 3-azabicyclo [3.2.2] nonane, piperazine, morpholine or thiomorpholine rings, having only hydrogen atoms directly attached to the ring carbon atoms
    • C07D295/02Heterocyclic compounds containing polymethylene-imine rings with at least five ring members, 3-azabicyclo [3.2.2] nonane, piperazine, morpholine or thiomorpholine rings, having only hydrogen atoms directly attached to the ring carbon atoms containing only hydrogen and carbon atoms in addition to the ring hetero elements
    • C07D295/023Preparation; Separation; Stabilisation; Use of additives
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D61/00Processes of separation using semi-permeable membranes, e.g. dialysis, osmosis or ultrafiltration; Apparatus, accessories or auxiliary operations specially adapted therefor
    • B01D61/02Reverse osmosis; Hyperfiltration ; Nanofiltration
    • B01D61/025Reverse osmosis; Hyperfiltration
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C02TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02FTREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F1/00Treatment of water, waste water, or sewage
    • C02F1/44Treatment of water, waste water, or sewage by dialysis, osmosis or reverse osmosis
    • C02F1/441Treatment of water, waste water, or sewage by dialysis, osmosis or reverse osmosis by reverse osmosis
    • DTEXTILES; PAPER
    • D01NATURAL OR MAN-MADE THREADS OR FIBRES; SPINNING
    • D01FCHEMICAL FEATURES IN THE MANUFACTURE OF ARTIFICIAL FILAMENTS, THREADS, FIBRES, BRISTLES OR RIBBONS; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED FOR THE MANUFACTURE OF CARBON FILAMENTS
    • D01F13/00Recovery of starting material, waste material or solvents during the manufacture of artificial filaments or the like
    • D01F13/02Recovery of starting material, waste material or solvents during the manufacture of artificial filaments or the like of cellulose, cellulose derivatives or proteins
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02PCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P70/00Climate change mitigation technologies in the production process for final industrial or consumer products
    • Y02P70/50Manufacturing or production processes characterised by the final manufactured product
    • Y02P70/62Manufacturing or production processes characterised by the final manufactured product related technologies for production or treatment of textile or flexible materials or products thereof, including footwear

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Water Supply & Treatment (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • Hydrology & Water Resources (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Textile Engineering (AREA)
  • Nanotechnology (AREA)
  • Separation Using Semi-Permeable Membranes (AREA)
  • Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
  • Heterocyclic Carbon Compounds Containing A Hetero Ring Having Nitrogen And Oxygen As The Only Ring Hetero Atoms (AREA)
  • Extraction Or Liquid Replacement (AREA)
  • Epoxy Compounds (AREA)
  • Physical Water Treatments (AREA)

Description

A találmány tárgya eljárás cellulóz feldolgozására, különösen cellulóz szálak és formatestek készítéséhez, amikor is cellulózt, N-metil-morfolin-N-oxidot és vizet tartalmazó oldatot szükség szerint melegítünk, belőle vákuumos tér alkalmazásával a vizet a cellulóz teljes feloldásáig eltávolítjuk, a kapott oldatot formázzuk, és kicsapófürdőbe vezetjük és a kicsapófürdőben a benne levő cellulózt koaguláltatjuk, ezt követően a melegítéssel keletkező kondenzátumot, illetve a koagulált anyag eltávolítása után visszamaradó fürdőt mint N-metilmorfolin-N-oxid és/vagy N-metil-morfolin és/vagy morfolin legfeljebb (5) tÖmeg%-os oldatát cellulóz oldásához újrahasznosítjuk. A találmány szerinti eljárást cellulóztartalmú hígított oldatoknál a víz és az oldószer szétválasztására hasznosítjuk, fordított ozmózist megvalósító berendezésben.
Cellulóz papíripari és más jellegű feldolgozása során oldószerként általában szokásos az N-metil-morfolin-N-oxid vizes oldatának felhasználása. A cellulózt tartalmazó oldatot extrudálással vagy más módon tömörítik és ezután például vízzel kicsapatják. Akicsapófürdőből nyert anyagból vékonyrétegeket, szálakat vagy más termékeket, tehát formatesteket készítenek. Ezt az eljárást egyebek között az AT-A1 376986 lsz. osztrák szabadalmi leírás ismerteti.
Cellulóz feloldása céljából cellulózt, vizet és N-metil-morfolin-N-oxidot tartalmazó keveréket vákuumban homogenizálják és melegítik. A keverékből a vizet olyan mértékben távolítják el, hogy a cellulózt teljes mennyiségében feloldó készítményt (telített oldatot) kapjanak. A vákuumos térből távozó gőzfázisú keveréket lecsapatják. A hőterhelés miatt a hőmérséklettől, a termikus terhelés időtartamától és a cellulóz koncentrációjától, valamint az N-metil-morfolin-N-oxid minőségétől függően N-metil-morfolin és morfolin keletkezik. Mindkét vegyület erősen illékony és a víz elpárolgásával keletkező, a kondenzációs tér felső részéből elvezethető fáradt gőzből nyerhető vissza. A cellulóz feldolgozása során az elszóródó és elszivárgó anyagokban az N-metil-morfolin-N-oxid szennyezőként ugyancsak jelen lehet.
A fáradt gőzben az N-metil-morfolin-N-oxid és/vagy az N-metil-morfolin és/vagy a morfolin részaránya általában nem lépi túl az (5) tömeg% határt. Az említett anyagok jelenléte miatt a cellulózgyártásban keletkező kondenzátum nem vezethető el a környezetbe, mivel arra veszélyt jelent. Ezen kívül a szennyvízként eltávolított anyaggal a vegyszereket is elvesztenék.
A környezetvédelmi szempontok szükségessé teszik tehát, hogy a cellulóz feldolgozása során keletkező szennyvízből az N-metil-morfolin-N-oxidot és/vagy az N-metil-morfolint és/vagy a morfolint leválasszák. Ez desztillálás vagy rektifikálás segítségével aligha lehetséges, illetve ilyen megvalósítása nagyon költséges. Ezért gazdasági szempontok miatt ezt a lehetőséget el kell vetni. Egy másik, egyebek között az SU-A1427 011 lsz szovjet, illetve az EP-A-402 347 sz. európai szabadalmi okiratban ismertetett megoldást a kationcserélő műgyanták felhasználása jelenti. Ennek hiányossága az, hogy az ioncserélő műanyag telítődése után szükség van annak szerves vagy szervetlen savakkal végzett regenerálásra. Ez esetben azonban a kiindulási helyzethez jutunk lényegében vissza, hiszen a regeneráláshoz használt savas és Öblítő folyadékok szintén szennyvízként kerülhetnek a környezetbe. A szerves savakkal végzendő regenerálás során lehetséges körfolyamat kialakítása, majd a regeneráláshoz alkalmazott szerves savak égetéses megsemmisítése, ebben az esetben azonban az eltávolítandó aminok miatt feldolgozásra és újrahasznosításra van szükség, ami vegyszereket igényel. Az ioncserélős megoldás esetében tehát ugyancsak magas beruházási költségekkel kell számolni.
Megállapítható tehát, hogy környezetvédelmi és egyéb szempontok miatt továbbra is igény van az Nmetil-morfolin-N-oxidot, az N-metil-morfolint és a morfolint vizes oldataikból leválasztó hatékony eljárás létrehozására.
Felismerésünk szerint a cellulózgyártás során kapott hulladékfürdő, amely a cellulóz kiválasztása után marad vissza, az N-metil-morfolin-N-oxid jelenléte miatt jól hasznosítható lehet újabb cellulózadag feldolgozására, ha benne az aktív anyag koncentrációját növeljük. Ha ezt elgőzölögtetéssel vagy bepárlással hajtanánk végre, újból csak az N-metil-morfolin és morfolin keletkezésével kellene számolni. Ezért a bepárlás nem alkalmas arra, hogy a cellulózgyártás során nyert kis koncentrációjú N-metil-morfolin-N-oxid, N-metilmorfolin és morfolin oldatokat, illetve ezek keverékeit hatékonyan sűrítsük.
Azt is meg kell állapítani, hogy az N-metil-morfolin-N-oxidot alkalmazó eljárásoknál az aktiválószerek jelenléte miatt szennyezések jelenlétét is figyelembe kell venni; ezeket szintén el kell távolítani.
A találmány alapja az a felismerés, hogy a fordított ozmózis a cellulóz feldolgozása során felhasznált oldatoknál a víz leválasztására közvetlenül és jó eredménnyel alkalmazható.
A találmány feladata ezért olyan eljárás létrehozása, amellyel az N-metil-morfolin-N-oxid és/vagy az N-metil-morfolin és/vagy a morfolin tartalmú oldatokból, illetve ilyen oldatok különböző arányú keverékeiből, amelyeknél aktiválószerek jelenlétével is számolni lehet, viszonylag tiszta víz eltávolításával cellulóz szálak, illetve ilyen anyagú formatestek készítéséhez alapanyag nyerhető. Fontos az is, hogy a létrehozott eljárás beruházási és üzemeltetési költségei elfogadhatóan alacsonyak legyenek, környezetszennyező hatása minimális legyen.
A kitűzött feladat megoldásaként cellulóz feldolgozására, különösen cellulóz szálak és formatestek készítésénél hasznosítható eljárást dolgoztunk ki, amikor is cellulózt, N-metil-morfolin-N-oxidot és vizet tartalmazó oldatot szükség szerint melegítünk, belőle vákuumos tér alkalmazásával a vizet a cellulóz teljes feloldásáig eltávolítjuk, a kapott oldatot formázzuk, és kicsapófürdőbe vezetjük és a kicsapófürdőben a benne levő cellulózt koaguláltatjuk, ezt követően a melegítéssel keletkező kondenzátumot, illetve a koagulált anyag eltávolítása után visszamaradó fürdőt mint N-metil2
HU 208 531 Β morfolin-N-oxid és/vagy N-metil-morfolin és/vagy morfolin legfeljebb 5 tömeg%-os oldatát cellulóz oldásához újrahasznosítjuk, és a találmány értelmében az oldat készítésekor keletkezett gőzből kapott kondenzátumot és a fürdőt fordított ozmózist megvalósító berendezésben 3...5 MPa, célszerűen (4) MPa nyomáson és
25...75 ’C hőmérsékleten szemipermeábilis válaszfalon való átáramlásra kényszerítjük és ezzel N-metil-morfolin-N-oxidban feldúsult oldatot és vizet állítunk elő.
A szálak és formatestek előállításánál szükséges vegyszerek felhasznált mennyiségét csökkenteni és ezzel a a találmány szerinti eljárás gazdaságosságát javítani lehet, ha a fordított ozmózissal megnövelt koncentrációjú oldatot ismert módon N-metil-morfolin-Noxid tartalmú anyaggá alakítjuk és azt cellulóz szálak, illetve a formatest előállítási folyamatába visszavezetjük.
A fordított ozmózis segítségével az oldat koncentrációja jól növelhető. A szemipermeábilis válaszfal mint membrán alkalmas az oldott összetevők visszatartására, rajta keresztül lényegében nagy tisztaságú víz távozik, amely a környezetvédelmi előírásoknak teljes mértékben eleget tesz, akár a csatornába engedhető, akár pedig újból felhasználható. Ez utóbbi lehetőség nyilvánvalóan előnyös, hiszen a tiszta (vízvezetéki) víznek az ipari folyamatba bevitt menynyiségét lehet vele csökkenteni. A membrán előtt, a nyomás alkalmazásának oldalán viszonylag nagy koncentrációjú oldat marad, így a találmány szerinti eljárás segítségével a kiindulási koncentráció jelentős mértékű emelése érhető el.
A jelen találmány elsőként teszi azt lehetővé, hogy cellulóz alapú formatestek gyártásakor az N-metilmorfolin-N-oxid mint oldószer felhasználásával környezetre veszélyes szennyvíz ne keletkezzék. Ennek eredményeként zárt körfolyamatban megvalósítható gyártási technológiák tervezhetők, aminek gazdasági előnyei kétségtelenek.
Az N-metil-morfolin-N-oxidnak N-metil-morfolin oxidálásával történő előállítása például az GB-A 1 14404(8) lsz. brit, a DD-A 246997 lsz. NDK és a DE-C1 361(8)352 lsz. NSZK szabadalmi leírásokból ismert eljárásokkal történhet. A morfolin egyébként desztillációval kinyerhető, belőle metilezéssel például a DE-A1 3209675 sz. a DE-A1 3 71(8)3(8)(8) sz. NSZK közzétételi iratok és a DE-Cl 3504(8)99 lsz. NSZK szabadalmi leírás szerint N-metil-morfolin, majd ez utóbbi oxidálásával N-metil-morfolin-N-oxid állítható elő. A javasolt eljárás megvalósításával nyert tömény oldatban így minden összetevő N-metil-morfolin-N-oxiddá alakítható, amely a cellulózgyártási körfolyamatban hasznosítható.
A találmány tárgyát a továbbiakban példakénti megvalósítási módok alapján, majd példák bemutatásával a csatolt rajzra hivatkozással ismertetjük részletesen.
A rajzon az
1. ábra: a találmány szerinti eljárás megvalósítása során alkalmazott berendezés kapcsolási elrendezése.
Mint említettük, cellulóz feldolgozása során nyert, vizet, cellulózt és N-metil-morfolin-N-oxidot tartalmazó keverék besűrítését vákuumos melegítéssel végzik. Az ennek során keletkező vízgőz lecsapatásával olyan nyers kondenzátum jön létre, amelyet a találmány szerinti eljárás megvalósításával dolgozunk fel és az Nmetil-morfolin-N-oxid mellett morfolint, valamint Nmetil-morfolint tartalmazhat. Ezt a nyers kondenzátumot (1) szállító szivattyúval (2) csővezetéken át (3) cirkulációs tartályba juttatjuk.
A (3) cirkulációs tartály által befogadott folyadékot (4) előszivattyúval, például körszivattyúval (5) hőcserélőbe szállítjuk. Itt a folyadék 25...75 °C hőmérsékletet vesz fel, majd (6) szűrőn át egy vagy több nagy nyomású (7) szivattyúba jut. A (7) szivattyú feladata a beállított hőmérsékletű folyadékban az ozmózisnyomást meghaladó és így a találmány szerinti eljárás megvalósításához szükséges, általában 4 MPa (40 bar) nagyságú nyomás biztosítása, A nagy nyomás alatt álló folyadék (8) membránegységbe jut, amelyben szemipermeábilis válaszfal (membrán) van és ez utóbbi (permeátumként) lényegében tiszta vizet állít elő. A kiindulási oldatban jelen levő egyéb összetevők és különösen az N-metil-morfolin-N-oxid és/vagy N-metil-morfolin és/vagy morfolin a membrán előtti részben marad. Ezt a feldúsult oldatot (9) csővezetéken át a (3) cirkulációs tartályba vezetjük. A permeátumot ezzel szemben (10) csővezetéken szállítjuk el és például (12) tartályban gyűjtjük össze, ahonnan a kiindulási gyártási folyamatban szükséges adagokban elvezethető.
A (7) szivattyú után (VI) szelep, a (8) membránegység után (V2) szelep iktatható be, amelyek segítségével a folyadékok térfogatárama, illetve a szükséges nyomás értéke állítható be. A (8) membránegységekből több is használható, ezek egymással párhuzamosan vagy sorosan vannak kapcsolva, ennek megfelelően a megmunkálás hőmérsékleti és nyomásfeltételei segítségükkel beállíthatók; anyaguk általában a kémiai ellenállóképesség szerint is választható.
A feldolgozandó oldat keletkezésének ütemétől, az elválasztás hatékonyságától függően, az előállítandó oldat koncentrációját figyelembe véve a bemutatott elrendezés mind folyamatosan, mind szakaszosan üzemeltethető. Ha szakaszos üzemelést választunk, a (8) membránegységen mindenkor a nyers kondenzátum egy adagját átkényszerítjük, majd a kapott anyagokat egyrészt a (3) cirkulációs tartályban, másrészt a (12) tartályban gyűjtjük össze. Ezzel a (3) cirkulációs tartályban folyamatosan növekvő aminkoncentrációjú anyagot nyerünk, a fordított ozmózis többszöri megvalósításával egy folyadékadagban a kívánt koncentráció a szükséges határértékig növelhető. Az így létrejött nagy koncentrációjú oldatot a fentiek szerint dolgozhatjuk fel, illetve juttathatjuk a gyártási folyamatba. Ha a (3) cirkulációs tartályba a kijelölt koncentráció elérése után a nyers kondenzátum egy friss adagját juttatjuk, akkor (V3) szelepen és (11) elvezetésen át a (8) membránegységből nyert megnövelt koncentrációjú oldat ezzel a friss adaggal keverhető. Ez a folyamatos üzemeltetés során lehet lényeges.
HU 208 531 Β
A fordított ozmózis biztosítja, hogy az oldatban levő molekulák fizikai hatások révén legyenek visszatarthatok. A fordított ozmózis a kiválasztott molekulák visszatartását és az oldat besűrítését úgy biztosítja, hogy a szennyezett nyers kondenzátumot folyamatosan köráramlásban tartjuk, egyidejűleg belőle az amintól mentes permeátumot eltávolítjuk. Az így kapott koncentrátumot az előzőekben leírt módon újból hasznosítjuk, vagyis az N-metil-morfolin-N-oxidot hasznosító folyamatokban az oldószer veszteségeit csökkentjük és az eljárás gazdaságosságát javítjuk. A permeátum viszont minden környezetvédelmi előírásnak megfelelő tisztaságot mutat, ezért a szennyvízcsatornába minden további nélkül beereszthető. Ugyancsak a gyártási folyamat gazdaságosságát javítja azonban, ha ezt a permeátumot ipari vízként a gyártási folyamatban hasznosítjuk, ezzel a költséges friss tiszta (tisztított) vizet felváltjuk. Megállapítható tehát, hogy a kívánt anyagok elválasztása kiegészítő vegyszerek felhasználása nélkül érhető el.
A koncentrátumnak és a kapott tiszta víznek a gyártási folyamatba való visszavezetésével cellulóz formatestekké való alakításának technológiája zárttá tehető, legalábbis az oldószerek és víz felhasználásának tekintetében.
A találmány szerinti eljárás egyrészt nagy hatékonyságú, másrészt gazdaságossága kiemelkedő, további lényeges jellemzője, hogy a fordított ozmózisra támaszkodó megoldás a környezetvédelem szempontjából is rendkívül kedvező. Egyúttal az N-metil-morfolin-N-oxidot hasznosító folyamatok gazdaságossága jelentős mértékben javítható.
A találmány szerinti eljárást a továbbiakban példák bemutatásával ismertetjük még részletesebben, ahol az 1-5. példa a kondenzátum feldolgozására vonatkozik, míg a 6. példában cellulóz alapú szálak gyártását ismertetjük, amelyekből önmagában véve ismert technológiai lépések sorozatával formatestek készíthetők.
1. példa
Mintegy 0,07 tömeg% aminkoncentrációjú, az Nmetil-morfolin és a morfolin 1: 1 tömegarányával jellemzett friss nyers kondenzátumból 550 litert az (1) szállító szivattyúval a (2) csővezetéken át a (3) cirkulációs tartályba adagoltunk. A (4) előszivattyúval ezt a folyadékot először az (5) hőcserélőbe szállítottuk, amellyel hőmérsékletét 30 °C-ra állítottuk be, majd az (5) hőcserélőt elhagyó folyadékot a (6) szűrőn keresztül a (7) szivattyúba vezettük.
A (VI) és (V2) szelepek segítségével 4 MPa (40 bar) nyomást állítottunk be és a (8) membránegységen a folyadékot 2,5 m3/h térfogatáramban vezettük át. Itt a Dow Chemicals cég által poliszulfonból készített FILMTEC SW30 HR4040 típusjelű membránt használtunk, amely tengervízzel szemben 99,5%-os visszatartási hatékonysággal jellemezhető.
A membrán kimenetén kapott tiszta permeátum a (10) csővezetékkel folyamatosan volt elszállítható. A (9) csővezeték a (3) cirkulációs tartályba juttatta a membrán előtt feldúsult oldatot. Ezt a folyamatot addig tartottuk fenn, amíg a (3) cirkulációs tartályban a koncentráció a szükséges értéket el nem érte, ezután a (V3) szelepen át az anyagot további feldolgozásra vettük el.
A tiszta víz áramlását 10 percenként ellenőriztük és ugyanilyen időközönként a (3) cirkulációs tartályba jutó anyagból ugyancsak mintát vettünk. Az elválasztási folyamat kezdetén a permeátum 41,1 l/m2/h térfogatáramban távozott, amely a szükséges koncentráció elérése során folyamatosan 29,2 l/m2/h értékre csökkent, amikor is a (8) membránegységből nyert koncentrátumra már a 2,1 tömeg%-os koncentráció volt jellemző, vagyis a kiindulási értékhez képest harmincszoros koncentrációnövekedést értünk el.
A permeátumot amintartalom szempontjából is ellenőriztük, a koncentráció 0,0004...0,0011 tömeg% értéktartományba esett, vagyis az alkalmazott membránnak N-metil-morfolinnal és morfolinnal szemben mutatott visszatartási hatékonysága 99,5...99,9% volt, amit a kiindulási koncentrációhoz viszonyítva a
98,6...99,5% tartományba esőnek tekinthetünk.
2. példa
A 0,09 tömeg% aminkoncentrációjú kondenzátumból a (4) előszivattyú segítségével az (5) hőcserélőn és a (6) szűrőn át mintegy 550 liter mennyiséget juttattunk a (7) szivattyúkhoz. Az (5) hőcserélővel 40 °C hőmérsékletet állítottunk be.
Ez esetben is a Dow Chemicals cég által gyártott SW30 HR4040 jelű membránt használtuk, mégpedig 4 MPa nyomás fenntartása mellett, a térfogatáram 1,25 l/m2/h volt.
A tiszta permeátumot, amelyre a 0,0009...0,042 tömeg% koncentráció volt jellemző, a (10) csővezetéken keresztül folyamatosan vezettük el, míg a koncentrátumot addig tartottuk áramlásban, amíg benne a koncentráció 10,3 tömeg% értéket el nem ért. így az aminok tekintetében a koncentrációt 114-szeresére növeltük, a visszatartott koncentrátum tekintetében pedig a membrán 99...99,6%-os visszatartási hatékonyságot mutatott. A folyamat kezdetén a (8) membránegység kimenetén a tiszta folyadék térfogatárama 54,8 l/m2/h volt, ami a befejezésig mintegy 5,5 l/m2/h értékre csökkent le.
3. példa
A (4) előszivattyúval a 0,12 tömeg% kiindulási aminkoncentrációjú és az N-metil-morfolin és morfolin 1:1 arányú jelenlétével jellemzett friss nyers kondenzátumból az (5) hőcserélőn át 550 litert juttattunk a (7) szivattyúba. Az (5) hőcserélővel 40 °C hőmérsékletet állítottunk be. A (8) membránegység aktív eleme ez esetben is a Dow Chemicals cég által gyártott SW30 HR4040 jelű membrán (szemipermeábilis válaszfal) volt. A membránhoz mintegy 2,5 m3/h térfogatáramban juttattunk anyagot, míg 4 MPa nyomást tartottunk fenn. A koncentrátum áramoltatásával az aminkoncentrációt (11) tömeg%-ig tudtuk növelni, miközben a permeátumra a 0,0004...0,06 tömeg% tartományban változó aminkoncentráció volt jellemző. Ennek megfelelően a koncentrátumra vonatkoztatva a membrán visszatartási hatékonyságára 99,5...99,7% adódott. A permeá4
HU 208 531 Β tűm térfogatárama a kezdeti 57,8 l/m2/h értékről 7,5 l/m2/h értékre csökkent. A kiindulási oldathoz viszonyítva tehát a koncentráció mintegy 92-szeres növelése volt elérhető.
4. példa
A (4) előszivattyúval az N-metil-morfolin-N-oxidot hasznosító technológiai folyamat utolsó lépcsőjéből mintegy 0,05 tömeg% N-metil-morfolin-N-oxidot tartalmazó mosóvizet juttattunk az (5) hőcserélőbe, mégpedig összesen mintegy 550 liter mennyiségben. Az (5) hőcserélővel a folyadék hőmérsékletét 40 °C-ra állítottuk be. Az (5) hőcserélőből a folyadék a (7) szivattyúkba jutott, amelyek 4 MPa nyomást biztosítottak a (8) membránegység bemenetén. Ez utóbbiban ez esetben is a Dow Chemical cég által gyártott FILMTEC SW30 HR4040 típusú membránt hasznosítottuk. A membránhoz a folyadék 2500 1/h térfogatáramban áramlott. Az előtte feldúsult oldatot a (3) cirkulációs tartályba visszavezettük, 15 percenként mértük a folyamatosan eltávozó permeátum térfogatáramát. A sűrítést 6,5 tömeg% koncentráció eléréséig folytattuk, miközben a permeátumot az Nmetil-morfolin-N-oxid jelenléte szempontjából ellenőriztük: nagynyomású folyadékkromatográfiás mérőberendezéssel, amelynek érzékenységi határa (10) ppm, jelenléte nem volt kimutatható, A sűrítés menetében a permeátum térfogatárama a kiindulási 59,1 l/m2/h értékről folyamatosan 24,2 l/m2/h értékre csökkent.
5. példa
A (4) előszivattyúval 1400 liter szennyvizet továbbítottunk az (5) hőcserélőbe. A feldolgozandó szennyvíz 0,01 tömeg%-ban N-metil-morfolin-N-oxidot és 0,02 tömeg%-ban aktiválószert tartalmazott. A hőcserélőben 30 ’C hőmérsékletre beállított folyadékot a (6) szűrőn át a (7) szivattyúkba juttattuk, amelyekkel 4 MPa nyomást biztosítottunk. A folyadék térfogatárama a (8) membránegységben 1,25 m3/h volt, ahol a membránt ez esetben is a Dow Chemicals cég SW30 HR4040 típusjelű termékéből hoztuk létre,
A tiszta permeátumot a (10) csővezetéken keresztül folyamatosan vezettük el, míg a (8) membránegységből a (3) cirkulációs tartályon keresztül a tisztítandó anyagot addig cirkuláltattuk, amíg az N-metilmorfolin-N-oxid koncentrációja 93 g/1 értéket nem ért el. Ez a kiindulási részarányhoz viszonyítva mintegy 930-szoros dúsítást jelent. A permeátumban mintegy 600-szoros dúsítás eléréséig az N-metil-morfolin-Noxid jelenléte nem volt kimutatható, az csak ezután jelent meg, viszont az aktiválószert a folyamat végéig sem sikerült a permeátumban kimutatni. A membrán ezek szerint az N-metil-morfolin-N-oxidot 99,89%-os hatékonysággal választotta le. Az elválasztás kezdetén a permeátum 44,4 l/m2/h térfogatáramban vált ki, ami a folyamat végére 4,9 l/m2/h értékre csökkent le.
6. példa tömeg% szárazanyag-tartalmú 2276 g cellulózt (átlagos polimerizációs foka DP = 750, a = 98%) és hozzá képest 0,2 tömeg% galluszsav-propilésztert
26139 g 60 tömeg%-os vizes N-metil-morfolin-Noxiddal szuszpendáltattunk. A szuszpenziót ezután 2 órán keresztül 100 ’C hőmérsékleten, 5...30 kPa tartományba eső nyomást fenntartva kezelve belőle 9415 g vizet kidesztilláltattunk. így 10 tömeg% cellulózt, 12 tömeg% vizet és 78 tömeg% N-metil-morfolin-N-oxidot tartalmazó fonóoldatot kaptunk, amelyet 589 lyukkal kiképzett fúvókán keresztül (a lyukak átlagos átmérője 130 pm) fürdőbe nyomtunk. Eközben 75 °C hőmérsékletet tartottunk fenn. A keletkező szálakat légrésben nyújtottuk, majd 15 °C hőmérsékletű vízben mint kicsapófürdőben koaguláltattuk. így 1,62 dtex titerrel jellemzett szálakat kaptunk, amelyek szálszilárdsága kondicionálás után 47,8 cN/tex, ugyancsak kondicionálás után szálnyúlása 10,9%, és hurokszilárdsága 18,1 cN/tex volt. Ezek a szálak kiválóan alkalmasak további feldolgozásra.
7. példa
Az (1) szállító szivattyúval a (2) csővezetéken keresztül a (3) cirkulációs tartályba 0,08 tömeg% amint tartalmazó friss nyers kondenzátumot adagoltunk. A friss nyers kondenzátum mennyisége 550 1 volt. A (4) előszivattyúval ezt a folyadékot először az (5) hőcserélőbe juttattuk, amellyel hőmérsékletét 30 ’C-ra állítottuk be, majd az (5) hőcserélőt elhagyó folyadékot a (6) szűrőn keresztül folyamatosan a (7) szivattyúba vezettük.
A (VI) és (V2) szelepek segítségével 3 MPa (30 bar) nyomást állítunk be. A folyadékot 2,5 m3/h térfogatáramban vezettük a (8) membránegységen át. Itt a Dow Chemicals cég által készített, az 1. példában már meghatározott, tengervízzel szemben 99,5%-os visszatartási hatékonysággal jellemzett SW30 HR4040 jelű membránt használtunk.
A membrán kimenetén kapott tiszta permeátumot a (10) csővezetékkel folyamatosan eltávolítottuk és a (9) csővezetéken át a (3) cirkulációs tartályba adagoltuk vissza, amíg a koncentráció szükséges mértékű növelését el nem értük. Ezután a (V3) szelepen át az anyagot további feldolgozásra a tartályból elszállítottuk.
A permeátum áramlását 10 percenként ellenőriztük és ugyanilyen időközönként a (3) cirkulációs tartályba vezetett anyagból mintát vettünk. Az elválasztási folyamat kezdetén a permeátum 41,6 l/m2/h térfogatáramban távozott, ez az érték a koncentráció növelése során fokozatosan 30,4 l/m2/h szintre csökkent le. A (8) membránegységből nyert koncentrátumra a 2,2 tömeg%-os koncentráció volt jellemző, vagyis a kiindulási értékhez képest az aminok koncentrációja 27,5-szeresére növekedett.
A permeátumban az amin koncentrációja 0,0005 és 0,001 tömeg% között volt, vagyis a membrán az Nmorfolinnal és morfolinnal szemben 99,5...99,63%-os visszatartási hatékonyságot mutatott.

Claims (2)

  1. SZABADALMI IGÉNYPONTOK
    1. Eljárás cellulóz feldolgozására, különösen cellulóz szálak és formatestek készítéséhez, amikor is cellu5
    HU 208 531 Β lózt, N-metil-morfolin-N-oxidot és vizet tartalmazó oldatot szükség szerint melegítünk, belőle vákuumos tér alkalmazásával a vizet a cellulóz teljes feloldásáig eltávolítjuk, a kapott oldatot formázzuk, és kicsapófürdőbe vezetjük és a kicsapófürdőben a benne levő cellulózt 5 koaguláltatjuk, ezt követően a melegítéssel keletkező kondenzátumot, illetve a koagulált anyag eltávolítása után visszamaradó fürdőt cellulóz oldásához újrahasznosítjuk, azzal jellemezve, hogy az oldat készítésekor keletkezett gőzből kapott kondenzátumot és a fürdőt fordított ozmózist megvalósító berendezésben 3...5 MPa, célszerűen 4 MPa nyomáson és 25...75 °C hőmérsékleten szemipermeábilis válaszfalon való átáramlásra kényszerítjük és ezzel N-metil-morfolin-Noxidban feldúsult oldatot és vizet állítunk elő.
  2. 2. Az 1. igénypont szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy a feldúsult oldatot ismert módon az N-metil-morfolin-N-oxid tartalmú anyaggá alakítjuk.
HU91869A 1990-03-28 1991-03-18 Process for working up celluloze, first of all celluloze fibres and shapes HU208531B (en)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
AT722/90A AT392915B (de) 1990-03-28 1990-03-28 Verfahren zum abtrennen von wasser aus einer verduennten waesserigen loesung von n-methylmorpholin-n-oxid, n-methylmorpholin und/oder morpholin

Publications (3)

Publication Number Publication Date
HU910869D0 HU910869D0 (en) 1991-09-30
HUT57747A HUT57747A (en) 1991-12-30
HU208531B true HU208531B (en) 1993-11-29

Family

ID=3498088

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
HU91869A HU208531B (en) 1990-03-28 1991-03-18 Process for working up celluloze, first of all celluloze fibres and shapes

Country Status (25)

Country Link
US (1) US5118423A (hu)
EP (1) EP0448924B1 (hu)
JP (1) JP3218371B2 (hu)
AT (2) AT392915B (hu)
BG (1) BG60029B2 (hu)
CA (1) CA2039073C (hu)
CZ (1) CZ282688B6 (hu)
DE (1) DE59006371D1 (hu)
DK (1) DK0448924T3 (hu)
ES (1) ES2026434T3 (hu)
FI (1) FI98991C (hu)
GR (1) GR910300141T1 (hu)
HR (1) HRP930457B1 (hu)
HU (1) HU208531B (hu)
IE (1) IE65662B1 (hu)
NO (1) NO176997C (hu)
PL (1) PL170124B1 (hu)
PT (1) PT97166B (hu)
RO (1) RO108452B1 (hu)
RU (1) RU1836129C (hu)
SI (1) SI9110558A (hu)
SK (1) SK279588B6 (hu)
TR (1) TR25231A (hu)
YU (1) YU47532B (hu)
ZA (1) ZA912377B (hu)

Families Citing this family (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
AT396930B (de) * 1992-01-23 1993-12-27 Chemiefaser Lenzing Ag Aminoxide
KR0125960B1 (ko) * 1994-04-27 1997-12-24 김은영 회수한 n-메틸몰포린 n-옥사이드 수용액의 탈색정제방법
AT403297B (de) * 1995-08-18 1997-12-29 Chemiefaser Lenzing Ag Verfahren zur selektiven abtrennung von morpholin
US6113799A (en) * 1995-08-18 2000-09-05 Lenzing Aktiengesellschaft Process for selective separation of morpholine
US6096258A (en) * 1998-01-20 2000-08-01 Viskase Corporation Method and apparatus for forming a cellulose article including solvent recovery means
US6241892B1 (en) 1998-06-29 2001-06-05 Nm Tech Research Foundation Method of reducing the contamination level of a solvent purification system, and such solvent purification system
NL1010333C2 (nl) 1998-10-16 2000-04-18 Artech Rubber B V Samengesteld hulsvormig afdichtingsmiddel.
DE10059111A1 (de) * 2000-11-28 2002-06-06 Thueringisches Inst Textil Proteinformkörper und Verfahren zu seiner Herstellung nach dem NMMO-Verfahren
TWI243164B (en) 2001-02-13 2005-11-11 Aventis Pharma Gmbh Acylated indanyl amines and their use as pharmaceuticals
CN102167465A (zh) * 2011-03-17 2011-08-31 天津工业大学 一种纺丝废液的浓缩回收方法
CN103046167B (zh) * 2012-11-28 2014-12-24 上海聚友化工有限公司 溶剂法纤维素纤维生产中n-甲基吗啉-n-氧化物溶剂蒸发脱水的方法
EP3339288A1 (de) 2016-12-23 2018-06-27 Aurotec GmbH Herstellung eines aminoxids durch oxidation eines tertiären amins
EP3741887A1 (de) 2019-05-21 2020-11-25 Aurotec GmbH Verfahren und vorrichtung zum regenerieren eines lösungsmittels von zellulose aus einem spinnverfahren
CN115557917B (zh) * 2021-07-02 2024-04-19 华茂伟业绿色科技股份有限公司 N-甲基吗啉-n-氧化物的纯化方法、系统及得到的n-甲基吗啉-n-氧化物

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US1144048A (en) * 1914-09-19 1915-06-22 John P Mueller Box-car door.
DE1066991B (hu) * 1954-02-10
BE608328A (hu) * 1960-09-19
SU1427011A1 (ru) * 1985-08-19 1988-09-30 Предприятие П/Я А-3844 Способ регенерации N-метилморфолин-N-оксида из технологических растворов при производстве гидратцеллюлозных волокон
DE3618352A1 (de) * 1986-05-31 1987-12-03 Huels Chemische Werke Ag Verfahren zur herstellung von waessrigen n-methylmorpholin-n-oxid-loesungen
US4944882A (en) * 1989-04-21 1990-07-31 Bend Research, Inc. Hybrid membrane separation systems

Also Published As

Publication number Publication date
DK0448924T3 (da) 1994-08-01
TR25231A (tr) 1993-01-01
FI98991B (fi) 1997-06-13
PL170124B1 (pl) 1996-10-31
YU47532B (sh) 1995-10-03
DE59006371D1 (de) 1994-08-11
JP3218371B2 (ja) 2001-10-15
RU1836129C (ru) 1993-08-23
ATE108087T1 (de) 1994-07-15
ES2026434T3 (es) 1994-10-16
NO911206L (no) 1991-09-30
GR910300141T1 (en) 1992-06-30
AT392915B (de) 1991-07-10
CA2039073C (en) 2001-06-05
HUT57747A (en) 1991-12-30
SI9110558A (sl) 1998-02-28
YU55891A (sh) 1994-06-24
EP0448924A1 (de) 1991-10-02
CZ282688B6 (cs) 1997-09-17
FI911459A (fi) 1991-09-29
FI911459A0 (fi) 1991-03-26
FI98991C (fi) 1997-09-25
HRP930457A2 (en) 1996-02-29
BG60029B2 (bg) 1993-07-30
CA2039073A1 (en) 1991-09-29
HU910869D0 (en) 1991-09-30
NO176997C (no) 1995-07-05
HRP930457B1 (en) 1999-04-30
ES2026434T1 (es) 1992-05-01
PL289627A1 (en) 1991-10-21
ATA72290A (de) 1990-12-15
JPH0655037A (ja) 1994-03-01
EP0448924B1 (de) 1994-07-06
IE911019A1 (en) 1991-10-09
PT97166B (pt) 1998-07-31
PT97166A (pt) 1991-12-31
SK279588B6 (sk) 1999-01-11
NO176997B (no) 1995-03-27
CS9100790A2 (en) 1991-11-12
RO108452B1 (ro) 1994-05-31
IE65662B1 (en) 1995-11-15
NO911206D0 (no) 1991-03-25
US5118423A (en) 1992-06-02
ZA912377B (en) 1992-01-29

Similar Documents

Publication Publication Date Title
HU208531B (en) Process for working up celluloze, first of all celluloze fibres and shapes
EP2817448B1 (en) Regeneration of cellulose
Dafinov et al. Processing of black liquors by UF/NF ceramic membranes
CN1450001A (zh) 回收化纤废液中的碱及半纤维素的方法
CN101942712A (zh) 溶剂法生产再生纤维素纤维中n-甲基吗啉氧化物溶剂的回收方法
CN109761386A (zh) 水性漆清洗废溶剂处理装置
CN114539186A (zh) Nmmo的纯化方法、系统及得到的nmmo水合物晶体
CN101392417A (zh) 采用联合法从纤维素纺丝中回收离子液体溶剂的方法
WO2013125681A1 (ja) 中空糸型半透膜及びその製造方法及びモジュール及び水処理方法
US4520520A (en) Mercerization process and apparatus
WO2001058960A1 (de) Verfahren zur herstellung und verarbeitung einer celluloselösung
CN106277576A (zh) 一种聚酯纤维碱处理废水的综合处理方法
CN110575761B (zh) 一种纤维增强型pvdf超滤膜及其市政污水、工业废水中的应用
CN112279409A (zh) 己内酰胺废水浓缩回收处理方法
Liu et al. The hollow fiber ultrafiltration membrane with inner skin and its application
GB2459738A (en) Purification of glycerine
CN110575760B (zh) 一种纤维增强型pvdf超滤膜的制备方法
CA2575575A1 (en) Method for extracting nylon from waste materials
Lee et al. Acrylic wastewater treatment and long-term operation using a membrane separation system
CA2241193A1 (en) Process for purifying a liquid contaminated by filamentary molecules
Me et al. Application of nanofiltration process in 5′-GMP production
Chendake et al. Transport of inorganic acids through polybenzimidazole (PBI) based membranes by chemo-dialysis
CN217535536U (zh) 淡化海水装置
RU1782938C (ru) Способ очистки сточных вод от красителей
Varol Caustic recovery from highly alkaline denim mercerizing wastewaters using membrane technology

Legal Events

Date Code Title Description
HMM4 Cancellation of final prot. due to non-payment of fee