RU2021137688A - Способ и устройство для регенерации растворителя целлюлозы из процесса прядения - Google Patents

Claims (24)

1. Способ регенерации растворителя целлюлозы в способе получения формованных целлюлозных изделий, который включает стадии:

A) непрерывное или периодическое производство твердых формованных целлюлозных изделий из раствора целлюлозы, которое включает этапы:

i) получение раствора целлюлозы из растворенной целлюлозы и растворителя целлюлозы и предпочтительно не-растворителя, особенно предпочтительно воды,

ii) формование раствора целлюлозы в желательную геометрическую форму,

iii) затвердевание формованного раствора целлюлозы в формованное целлюлозное изделие в коагуляционной жидкости,

iv) высвобождение или экстракция растворителя из формованного целлюлозного изделия с использованием не-растворителя, предпочтительно воды или водной среды,

где в течение непрерывного или периодического процесса накапливаются отходы формованных изделий из раствора целлюлозы в нежелательной форме и необязательно в желательной форме,

B) сбор отходов формованных изделий в нежелательной форме и необязательно в желательной форме,

C) измельчение отходов формованных изделий со стадии B), необязательно содержащих растворитель и/или содержащих не-растворитель,

D) экстракция растворителя из измельченных отходов формованных изделий.

2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что формование раствора целлюлозы на стадии ii) представляет собой экструзию раствора для прядения, или прядение в пряди, нити или пленки, где отходы формованных изделий в нежелательной форме находятся в виде слипшейся массы прядей, нитей или пленок.

3. Способ по п. 1 или 2, отличающийся тем, что желательные или нежелательные отходы формованных изделий после формования, или отдельно или с твердыми содержащими растворитель целлюлозными отходами, которые накапливаются до формования или после измельчения, смешивают и измельчают вместе.

4. Способ по одному из пп. 1-3, в котором измельчение на стадии C) проводят под действием механического усилия, предпочтительно в дробилке.

5. Способ по п. 4, отличающийся тем, что для измельчения используется дробилка с ротором, имеющим один или несколько выступающих режущих элементов и одну или несколько встречно-режущих кромок, где режущие элементы скользят после встречно-режущих кромок таким образом, что измельчаются формованные изделия или отходы формованных изделий между режущими элементами и встречно-режущими кромками, и формованные изделия или отходы формованных изделий непрерывно или периодически подаются на режущие элементы для измельчения с помощью устройства, поддерживающего давление.

6. Способ по одному из пп. 1-5, отличающийся тем, что растворитель целлюлозы представляет собой N-метилморфолин-N-оксид или ионный растворитель, предпочтительно с катионом аммония, пиримидия или имидазолия, особенно предпочтительно 1,3-диалкилимидазолия, особенно предпочтительно бутил-3-метил-имидазолия или 1-этил-3-метилимидазолия.

7. Способ по одному из пп. 1-6, отличающийся тем, что растворитель или смесь водного растворителя из промывки, содержащей растворитель, и разрезающих жидкостей со стадии A) iv) и жидкостей, содержащих растворитель водной экстракции со стадии D), концентрируют после растворения или экстракции; предпочтительно для того, чтобы получить раствор растворителя целлюлозы, который пригоден для растворения или суспендирования целлюлозы, или предпочтительно в концентрации по меньшей мере 50% (% по массе) растворителя в растворе, особенно в случае N-метилморфолинN-оксида в качестве растворителя.

8. Способ по п. 7, в котором концентрирование включает в себя выпаривание не-растворителя, предпочтительно воды; или кристаллизацию растворителя, и/или процесс динамического разделения.

9. Способ по одному из пп. 1-8, отличающийся тем, что коагуляционная жидкость, от который отделяют формованные целлюлозные изделия со стадии A) iii) после транспортировки из емкости с коагуляционной жидкостью, собирают вместе с экстрагированным растворителем со стадии D).

10. Способ по одному из пп. 1-9, отличающийся тем, что коагуляционная жидкость находится в емкости и резервуаре для накопления для сбора растворителя целлюлозы, стекающего из емкости из-за транспортировки формованных изделий из целлюлозы, связан с емкостью.

11. Способ по одному из пп. 1-10, отличающийся тем, что стадии A) i)-iv) проводят в одном или нескольких блоках прядения, где содержащая растворитель водная коагуляционная жидкость, вытекающая из блока прядения, собирается по каналу или системе каналов, и смешивается вместе с растворителем или смесью водного растворителя со стадии iv), и поступает на очистку, концентрирование и рециркуляцию.

12. Устройство для регенерации растворителя целлюлозы в способе получения формованных целлюлозных изделий, которое включает в себя блок получения прядильного раствора, блок фильтрации прядильного раствора, блок прядения с экструдером, экструзионные насосы, теплообменники, экструзионные приспособления, фильеры, емкость для коагуляционной жидкости, которая расположена после промежутка ниже экструзионных приспособлений, предпочтительно фильер, извлекающее устройство, разрезающее устройство, емкость для сбора затвердевших формованных целлюлозных изделий, дробилку для затвердевших формованных целлюлозных изделий, блок механического разделения для разделения твердых веществ в жидкости, блок ионного обмена, блок для концентрирования водного растворителя целлюлозы или их комбинации.

13. Устройство по п. 12, дополнительно включающее один или несколько резервуаров накопления для собранного водного растворителя во время транспортировки желательных формованных изделий или формованных изделий, которые получаются путем формования в геометрические формы, или раствора целлюлозы в формованных целлюлозных изделиях нежелательной формы, который накапливается из одной или нескольких емкостей коагуляционной жидкости в течение непрерывного способа выделения растворителя целлюлозы или водного растворителя целлюлозы; и/или по каналу на дне для систематического сбора и подачи содержащей растворитель жидкости из блока получения прядильного раствора, блока фильтрации прядильного раствора, блока прядения, и из блока выпаривания в емкость для сбора жидкости.

14. Устройство по п. 12 или 13 с испарителем для выпаривания не-растворителя из жидкостей, содержащих растворитель целлюлозы.

15. Устройство по одному из пп. 12-14, отличающееся тем, что измельчение происходит по меньшей мере на двух этапах, предпочтительно включающих стадии грубого измельчения и тонкого измельчения, причем измельчение необязательно осуществляется в сухом и/или влажном состоянии, предпочтительно с помощью молотковых дробилок, центробежных дробилок с ситами с отверстиями или разрезающих агрегатов, разрывающих агрегатов и/или решетчатых агрегатов, предпочтительно с ротором, имеющим выступающую решетку или режущие элементы, а также с ситом с отверстиями, причем решетка, разрывающие или режущие элементы направлены выше отверстий сита.