RU2819018C2 - Method and device for regenerating cellulose solvent from spinning process - Google Patents

Method and device for regenerating cellulose solvent from spinning process Download PDF

Info

Publication number
RU2819018C2
RU2819018C2 RU2021137688A RU2021137688A RU2819018C2 RU 2819018 C2 RU2819018 C2 RU 2819018C2 RU 2021137688 A RU2021137688 A RU 2021137688A RU 2021137688 A RU2021137688 A RU 2021137688A RU 2819018 C2 RU2819018 C2 RU 2819018C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
solvent
cellulose
waste
molded
products
Prior art date
Application number
RU2021137688A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2021137688A (en
Inventor
Штефан Цикели
Фридрих Эккер
Филипп ЦАУНЕР
Original Assignee
Ауротек Гмбх
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 Ауротек Гмбх filed Critical Ауротек Гмбх
Publication of RU2021137688A publication Critical patent/RU2021137688A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2819018C2 publication Critical patent/RU2819018C2/en

Links

Abstract

FIELD: paper.
SUBSTANCE: invention relates to a method and apparatus for regenerating cellulose solvent in a method of producing moulded cellulose articles. Proposed method is implemented in several stages. First, solid moulded cellulose articles are continuously or intermittently produced, comprising obtaining a cellulose solution from dissolved cellulose and a cellulose solvent, moulding the cellulose solution into the desired geometric shape, hardening the moulded cellulose solution into the moulded cellulose article in a coagulation liquid, releasing or extracting a solvent from a moulded cellulose article using a non-solvent. Said process involves accumulation of moulded articles wastes. At the second stage, the moulded articles wastes are collected, which are then subjected to grinding, besides, the wastes can contain a solvent or a non-solvent. At the end of the process, the solvent is extracted from the crushed wastes of the moulded articles. Solid solvent-containing cellulose wastes, which are accumulated before moulding and during moulding, are mixed and ground together, or the solvent from the coagulation liquid from the first step and the extracted solvent from the last moulding step are concentrated together.
EFFECT: proposed in the invention approach enables to efficiently extract the solvent used in the moulding process.
16 cl, 9 dwg, 7 tbl, 7 ex

Description

Область техники, к которой относится изобретениеField of technology to which the invention relates

Настоящее изобретение относится к способу регенерации растворителя целлюлозы в процесс прядения.The present invention relates to a method for recovering cellulose solvent in a spinning process.

Уровень техникиState of the art

Известны различные процессы прядения для целлюлозных материалов, в частности вискозный процесс и лиоцельный процесс. Лиоцель представляет собой родовое имя, данное BISFA (Международное бюро стандартизации синтетических волокон) для целлюлозных волокон, которые получаются из целлюлозы без образования производных. В то время как вискозный процесс базируется на щелочной производной целлюлозы для того, чтобы перевести ее в растворимую прядомую форму, в лиоцельном процессе используют растворители целлюлозы, которые не модифицируют ее (смотрите статью Zhang и др., BioResources 13(2), 2018: 4577-4592 с обзором различий вышеуказанных процессов). Кроме того, для лиоцельного процесса требуется энергоемкая регенерация растворителя, что является основной причиной высоких затрат и низкой эффективности процесса (Перепелкин, Химия волокон, 39(2), 2007: 163-172). В качестве примера, в патенте US 8932471 предложен способ трехступенчатого выпаривания для того, чтобы выпарить воду из жидкости, содержащей растворитель, появляющейся в течение процесса прядения, с целью концентрирования растворяющего вещества (N-метилморфолин-N-оксид; сокращенно NMMO или NMMNO) для того, чтобы полученную смесь можно было использовать снова, для растворения целлюлозы. Этот процесс выпаривания является весьма энергоемким.Various spinning processes are known for cellulosic materials, in particular the rayon process and the lyocell process. Lyocell is the generic name given by BISFA (Bureau International for Standardization of Synthetic Fibers) for cellulosic fibers that are derived from cellulose without derivatization. While the viscose process relies on an alkaline derivative of cellulose to convert it into a soluble spinnable form, the lyocell process uses cellulose solvents that do not modify it (see Zhang et al., BioResources 13(2), 2018: 4577 -4592 with an overview of the differences between the above processes). In addition, the lyocell process requires energy-intensive solvent regeneration, which is the main reason for the high costs and low efficiency of the process (Perepelkin, Fiber Chemistry, 39(2), 2007: 163-172). As an example, US Pat. No. 8,932,471 proposes a three-stage evaporation process to evaporate water from a solvent-containing liquid appearing during the spinning process to concentrate the solvent (N-methylmorpholine-N-oxide; abbreviated as NMMO or NMMNO) for so that the resulting mixture can be used again to dissolve cellulose. This evaporation process is quite energy intensive.

Обзор лиоцельного процесса может быть найден в статье Singha, International Journal of Materials Engineering 2012, 2(3): 10-16. Вкратце, этот процесс включает в себя стадии растворения целлюлозы из целлюлозной волокнистой массы, например, древесной пульпы. Применяемым растворителем может быть смесь NMMO-вода, в которой доля NMMO должна составлять 76-78% для растворения при 70°C-90°C. Полученный раствор целлюлозы подвергают фильтрации, сплетению с использованием процесса экструзии в прядильной ванне (ванна, заполненная смесью NMMO-вода с долей NMMO меньше предела растворимости для целлюлозы), коагулированный раствор целлюлозы промывают, сушат и разрезают на волокна желательной длины. Растворитель, который накапливается в процессах прядения и промывки, очищается (фильтрацией, ионным обменом) и путем выпаривания большей части воды, доводится до такой концентрации NMMO, что смесь снова пригодна для растворения целлюлозы. Добавляют порцию свежего NMMO, чтобы заменить NMMO, который не регенерируется.An overview of the lyocell process can be found in Singha, International Journal of Materials Engineering 2012, 2(3): 10-16. Briefly, this process involves the steps of dissolving cellulose from cellulosic pulp, such as wood pulp. The solvent used may be a mixture of NMMO-water, in which the proportion of NMMO should be 76-78% for dissolution at 70°C-90°C. The resulting cellulose solution is filtered, spun using a spin bath extrusion process (a bath filled with a NMMO-water mixture with a proportion of NMMO less than the solubility limit for cellulose), the coagulated cellulose solution is washed, dried and cut into fibers of the desired length. The solvent that accumulates during the spinning and washing processes is purified (filtration, ion exchange) and, by evaporation of most of the water, brought to such a NMMO concentration that the mixture is again suitable for dissolving cellulose. A portion of fresh NMMO is added to replace NMMO that is not being regenerated.

Краткое изложение изобретенияSummary of the Invention

Проблема известных способов заключается в том, что регенерация растворителя является неполной. Дополнительной проблемой является то, что в лиоцельном процессе, имеется множество устройств, в которых может теряться растворитель.The problem with known methods is that solvent recovery is incomplete. An additional problem is that in the lyocell process, there are many devices in which solvent can be lost.

Таким образом, цель изобретения заключается в разработке совершенствованного способа с более эффективной регенерацией растворителя целлюлозы. В частности, должна быть достигнута рециркуляция водного растворителя целлюлозы для того, чтобы улучшить экономическую эффективность способа получения целлюлозных волокон.Thus, the aim of the invention is to develop an improved process with more efficient recovery of cellulose solvent. In particular, recycling of the aqueous cellulose solvent must be achieved in order to improve the economic efficiency of the process for producing cellulose fibers.

Изобретение относится к способу экстракции или регенерации растворителя целлюлозы в процессе производства формованных изделий из целлюлозы, который включает в себя стадии:The invention relates to a method for extracting or regenerating cellulose solvent in the process of producing molded products from cellulose, which includes the stages:

A) непрерывное или периодическое производство твердых формованных целлюлозных изделий из раствора целлюлозы, которое включает этапы:A) continuous or batch production of solid molded cellulose products from a cellulose solution, which includes the steps of:

i) получение раствора целлюлозы из растворенной целлюлозы и растворителя целлюлозы и предпочтительно дополнительного нерастворителя, особенно предпочтительно воды,i) preparing a cellulose solution from dissolved cellulose and a cellulose solvent and preferably an additional non-solvent, especially preferably water,

ii) формование раствора целлюлозы в желательную геометрическую форму,ii) molding the cellulose solution into the desired geometric shape,

iii) отвердевание формованного раствора целлюлозы в формованное целлюлозное изделие в коагуляционной жидкости,iii) solidifying the molded cellulose solution into a molded cellulose product in a coagulation liquid,

iv) высвобождение или экстракция растворителя из формованного целлюлозного изделия,iv) releasing or extracting solvent from the molded pulp product,

где в течение непрерывного или периодического процесса накапливаются отходы формованных изделий из раствора целлюлозы в нежелательной форме и необязательно в желательной форме,wherein during a continuous or batch process waste moldings from the cellulose solution accumulate in an undesired form and not necessarily in a desired form,

B) сбор отходов формованных изделий в нежелательной форме и необязательно в желательной форме,B) collecting waste moldings in undesired form and not necessarily in desirable form,

C) измельчение отходов формованных изделий со стадии B),C) grinding waste molded products from stage B),

D) экстракция растворителя из измельченных отходов формованных изделий.D) solvent extraction from crushed waste moldings.

Кроме того, изобретение относится к устройству для проведения указанного способа. В качестве примера, изобретение относится к устройству для регенерации растворителя целлюлозы в способе производства формованных целлюлозных изделий, который включает в себя блок прядения с экструдером, емкость для коагуляционной жидкости, которая расположена после промежутка ниже экструдера, и устройство для вывода затвердевших формованных целлюлозных изделий из емкости, емкость для сбора затвердевших формованных целлюлозных изделий и дробилка для затвердевших формованных целлюлозных изделий. Кроме того, изобретение относится к применению устройства для сбора и измельчения затвердевших формованных целлюлозных изделий и для осуществления способа согласно изобретению.In addition, the invention relates to a device for carrying out this method. By way of example, the invention relates to a device for regenerating a cellulose solvent in a method for producing molded cellulose products, which includes a spinning unit with an extruder, a container for a coagulation liquid that is located downstream of the extruder, and a device for withdrawing the solidified molded cellulose products from the container. , a container for collecting hardened molded pulp products and a crusher for hardened molded pulp products. In addition, the invention relates to the use of a device for collecting and crushing hardened molded cellulose products and for carrying out the method according to the invention.

Все аспекты устройства и способа будут вместе описаны более подробно ниже; в этой связи, указанные подробности всегда относятся к обоим аспектам: описание способа или стадий способа относятся к устройству в контексте частей устройства для указанного способа или стадий; описание устройства также относится к средствам проведения способа.All aspects of the apparatus and method will be described together in more detail below; in this regard, the specified details always refer to both aspects: the description of the method or stages of the method refers to the device in the context of the parts of the device for the specified method or stages; the description of the device also refers to the means for carrying out the method.

Описание чертежейDescription of drawings

На фиг. 1 показано местонахождение, где могут накапливаться содержащие растворитель потоки отходов в лиоцельном способе.In fig. 1 shows the location where solvent-containing waste streams in a lyocell process can accumulate.

На фиг. 2 показаны индивидуальные объекты в смешанных отходах после стадии предварительного измельчения. Размеры даны в см.In fig. Figure 2 shows individual objects in mixed waste after the pre-grinding stage. Dimensions are given in cm.

На фиг. 3 показаны целлюлозные отходы после экстракции растворителя и после удаления воды (обезвоживания).In fig. Figure 3 shows cellulose waste after solvent extraction and after water removal (dewatering).

На фиг. 4 приведена упрощенная структурная схема способа рециркуляции растворителя.In fig. Figure 4 shows a simplified block diagram of the solvent recycling method.

Фиг. 5 иллюстрирует суммарный NMMNO баланс для лиоцельной технологической установки.Fig. 5 illustrates the total NMMNO balance for the lyocell process plant.

На фиг. 6 изображена дробилка.In fig. 6 shows a crusher.

На фиг. 7 показан ротор с режущими элементами дробилки.In fig. Figure 7 shows the rotor with the cutting elements of the crusher.

На фиг. 8 показан ротор с режущими элементами спиральной формы (a), ротор с зубчатыми режущими кромками и диаметрально расположенными зубчатыми противоположными режущими кромками (b) и вид сбоку на расположение ротора относительно противоположной режущей кромки в дробилке (b).In fig. 8 shows a rotor with helical cutting elements (a), a rotor with serrated cutting edges and diametrically spaced serrated opposing cutting edges (b), and a side view of the position of the rotor relative to the opposing cutting edge in the crusher (b).

На фиг. 9 показаны сита для дробилки.In fig. 9 shows sieves for the crusher.

Подробное описание изобретенияDetailed Description of the Invention

Растворители целлюлозы являются сравнительно дорогими, и поэтому они должны интенсивно использоваться повторно в способе путем замкнутого контура. Хотя лиоцельный способ в течение многих лет успешно использовался для производства целлюлозных продуктов, необходима высокая степень извлечения >99,5% для того, чтобы он мог удовлетворять экономическим и экологическим требованиям. Дополнительное увеличение степени извлечения растворителя, даже в малой степени по сравнению с обычным уровнем, было бы действительно выгодным.Cellulose solvents are relatively expensive and therefore must be intensively reused in the closed loop process. Although the lyocell process has been used successfully for many years to produce cellulosic products, a high recovery rate of >99.5% is required for it to meet economic and environmental requirements. An additional increase in solvent recovery, even to a small extent compared to the normal level, would be truly beneficial.

В соответствии со способом согласно изобретению, растворитель для целлюлозы собирают и регенерируют. В способе производства формованных целлюлозных изделий, таком как лиоцельный способ производства, на различных стадиях, накапливаются отходы, которые еще содержат растворитель. Эти отходы могут быть жидкими или твердыми (отходы формованных изделий). Жидкости с растворителями можно экстрагировать из отходов формованных изделий, которые, вместе с прямыми жидкими отходами из лиоцельного способа (или тому подобного), можно обрабатывать для того, чтобы собрать или регенерировать растворитель для многократного использования в способе.According to the method according to the invention, the cellulose solvent is collected and regenerated. In a molded pulp product manufacturing process such as the lyocell manufacturing process, waste that still contains solvent is accumulated at various stages. This waste can be liquid or solid (molded product waste). Solvent liquids can be extracted from molding waste, which, together with direct liquid waste from the lyocell process (or the like), can be processed to collect or recover solvent for reuse in the process.

Обычно формованные изделия производятся непрерывно, а также периодически. В частности, когда запускается непрерывный способ, накапливается множество отходов формованных изделий, которые собирают и обрабатывают согласно изобретению. Способ получения твердых формованных целлюлозных изделий из раствора целлюлозы, такой как лиоцельный способ, включает в себя стадии:Typically, molded products are produced continuously as well as periodically. In particular, when a continuous process is started, a lot of molding waste accumulates, which is collected and processed according to the invention. A method for producing solid molded cellulose products from a cellulose solution, such as the lyocell method, includes the steps of:

i) предоставление раствора целлюлозы растворенной целлюлозы и растворителя целлюлозы и предпочтительно нерастворителя, особенно предпочтительно воды,i) providing a cellulose solution of dissolved cellulose and a cellulose solvent and preferably a non-solvent, especially preferably water,

ii) формование раствора целлюлозы в желательной геометрической форме,ii) molding the cellulose solution into the desired geometric shape,

iii) затвердевание формованного раствора целлюлозы в формованные целлюлозные изделия в коагуляционной жидкости,iii) solidifying the molded cellulose solution into molded cellulose products in a coagulation liquid,

iv) высвобождение или экстракция растворителя из формованных целлюлозных изделий, например, с использованием нерастворителя, предпочтительно воды или водной среды, и необязательно, промывка формованных целлюлозных изделий.iv) releasing or extracting solvent from the molded pulp products, for example using a non-solvent, preferably water or an aqueous medium, and optionally washing the molded pulp products.

Указанные стадии являются существенными. Дополнительные подробности можно найти из цитированной выше литературы и следующего подробного описания. В качестве примера, обычно раствор целлюлозы подвергают формованию путем экструзии из экструдера и вытягивания в воздушный зазор между экструдером и коагуляционной жидкостью. Формование или экструзия также известны как “прядение”, особенно когда волокна или нити должны быть получены как формованные изделия. Кроме того, настоящее изобретение не ограничено волокнами или нитями, причем все аспекты изобретения, которые описаны для этих формованных изделий, также применимы для других формованных изделий, таких как пленки, нетканые материалы или полые трубки.These stages are essential. Additional details can be found in the literature cited above and the following detailed description. As an example, typically the cellulose solution is molded by extrusion from an extruder and drawn into the air gap between the extruder and the coagulating liquid. Molding or extrusion is also known as “spinning,” especially when the fibers or filaments are to be produced as molded articles. Moreover, the present invention is not limited to fibers or filaments, and all aspects of the invention that are described for these molded articles are also applicable to other molded articles such as films, nonwovens, or hollow tubes.

Эти описанные формованные изделия и все предварительные продукты и промежуточные продукты для указанных формованных изделий, соответствующие способу, будут описаны как желательные геометрические формы в способе согласно изобретению.These described molded articles and all pre-products and intermediate products for said molded articles corresponding to the method will be described as desired geometric shapes in the method according to the invention.

Любые формованные изделия, которые не соответствуют желательной геометрической форме и которые в способе производства указанных формованных целлюлозных изделий не могут быть превращены в желательную геометрическую форму, будут описаны как нежелательные геометрические формы в способе согласно изобретению.Any molded articles that do not conform to the desired geometric shape and which cannot be converted into the desired geometric shape in the process for producing said molded cellulosic articles will be described as undesirable geometric shapes in the process of the invention.

Тип формованного изделия часто определяется формой и типом экструзионных насадок и их отверстий или компоновкой. В качестве примера, желательной формой могут быть нити, которые должны обладать однородной толщиной, например, в диапазоне допуска ±10% или меньше.The type of molded product is often determined by the shape and type of extrusion nozzles and their openings or arrangement. As an example, the desired shape may be threads that have a uniform thickness, for example, within a tolerance range of ±10% or less.

Рециркуляция растворителя согласно изобретению на более поздних стадиях не зависит от насадок. Формованный раствор целлюлозы может быть подан из коагуляционной жидкости с помощью извлекающего устройства, которое описано, например, в документе WO 2013/030400 A1. В связи с этим извлеченный коагулированный раствор целлюлозы (формованные изделия) можно отклонять в емкость коагуляционной жидкости, как показано, например, в документе EP 18191628.9.The recirculation of the solvent according to the invention in later stages is independent of the nozzles. The molded cellulose solution can be supplied from the coagulation liquid using a recovery device, which is described, for example, in WO 2013/030400 A1. In this regard, the recovered coagulated cellulose solution (molded products) can be deflected into a coagulation liquid container, as shown, for example, in EP 18191628.9.

В частности, в “пусковой период” или в “начале” процесса накапливается возрастающее количество отходов формованных изделий, то есть затвердевший или коагулированный раствор целлюлозы в нежелательной форме. Кроме того, в течение непрерывной эксплуатации всегда могут накапливаться отходы указанного типа, что приводит прерыванию процесса для удаления (желательных) формованных целлюлозных изделий. Отходы формованных изделий (имеющие нежелательную форму) обычно собирают, например, в емкости, такой как корзина, затем измельчают, например, в дробилке. Затем растворитель можно экстрагировать из измельченных отходов формованных изделий. Экстракция может быть осуществлена путем промывки или механического дробления или перемешивания, предпочтительно путем сочетания промывки с дроблением или перемешиванием измельченных отходов формованных изделий. Дробление или перемешивание может быть осуществлено, например, в шнеке, который, в то же самое время, также может измельчать отходы формованных изделий.In particular, during the “start-up period” or at the “beginning” of the process, an increasing amount of molding waste accumulates, that is, a solidified or coagulated solution of cellulose in an undesirable form. In addition, during continuous operation, waste of this type can always accumulate, leading to interruption of the process to remove the (desired) molded pulp products. Waste moldings (having an undesirable shape) are typically collected, for example, in a container such as a basket, then crushed, for example, in a crusher. The solvent can then be extracted from the shredded waste moldings. Extraction may be accomplished by washing or mechanical crushing or agitation, preferably by combining washing with crushing or agitation of the crushed waste moldings. The crushing or mixing can be carried out, for example, in a screw, which, at the same time, can also crush the waste molded products.

Для указанных стадий в изобретении также предусмотрено устройство регенерации растворителя целлюлозы в способе получения формованных целлюлозных изделий. Устройство может включать блок получения прядильного раствора, блок фильтрации прядильного раствора, блок прядения с экструдером, экструзионные насосы, теплообменник, экструзионные приспособления, фильеры, емкость для коагуляционной жидкости, которая расположена ниже по потоку после промежутка ниже экструдера, или экструзионного средства, предпочтительно фильеры, извлекающее устройство, разрезающее устройство, емкость для сбора затвердевших формованных целлюлозных изделий, дробилка для затвердевших формованных целлюлозных изделий, блок механического разделения для разделения твердых веществ в жидкости, блок для ионного обмена, блок для концентрирования водного растворителя целлюлозы или их комбинаций. Предпочтительно устройство включает в себя блок прядения с экструдером, емкость для коагуляционной жидкости, которая расположена ниже по потоку после промежутка ниже экструдера, и устройство для извлечения затвердевших формованных целлюлозных изделий из емкости. Более подробно указанные детали устройства будут разъяснены ниже.For these steps, the invention also provides a cellulose solvent recovery device in a process for producing molded cellulose products. The apparatus may include a spinning solution receiving unit, a spinning solution filtration unit, a spinning unit with an extruder, extrusion pumps, a heat exchanger, extrusion tools, dies, a coagulation liquid container that is located downstream of a space below the extruder, or extrusion means, preferably a die, a recovery device, a cutting device, a container for collecting hardened molded pulp products, a crusher for hardened molded pulp products, a mechanical separation unit for separating solids into liquids, an ion exchange unit, a unit for concentrating an aqueous cellulose solvent, or combinations thereof. Preferably, the apparatus includes a spinning unit with an extruder, a coagulation liquid container that is located downstream of a space below the extruder, and a device for removing the hardened molded pulp products from the container. These details of the device will be explained in more detail below.

Предпочтительно, предусмотрена емкость для сбора затвердевших формованных целлюлозных изделий и дробилка для измельчения затвердевших формованных целлюлозных изделий. Кроме того, устройство может иметь экстрактор для экстракции растворителя из отходов формованных изделий. Аналогично может быть предусмотрен промывочный блок для формованных изделий (а также для отходов, но особенно для желательных формованных изделий).Preferably, a container is provided for collecting the hardened molded pulp products and a crusher for crushing the hardened molded pulp products. In addition, the device may have an extractor for extracting solvent from the waste moldings. Likewise, a washing unit may be provided for molded articles (as well as for waste, but especially for desired molded articles).

Обычно растворы целлюлозы, предназначенные для экстракции, в начальной стадии получают из суспензии в смесителе, например, как описано в документах WO 2009/098073 A1, WO 2011/124387 A1 или в патенте США №5948905. Обычно целлюлозу получают из древесины или древесной волокнистой массы, однако возможны и другие источники.Typically, cellulose solutions intended for extraction are initially prepared from a suspension in a mixer, for example as described in WO 2009/098073 A1, WO 2011/124387 A1 or US Patent No. 5,948,905. Typically, cellulose is obtained from wood or wood pulp, but other sources are possible.

Целлюлозу измельчают и затем смешивают с растворителем и водой. После непрерывного получения суспензии часть воды удаляют из суспензии под вакуумом и при повышенной температуре. После того, как содержание воды снизится в достаточной степени, целлюлоза растворяется в растворителе с образованием раствора, который применяется в способе формования (также известен как прядильный раствор или экструзионный раствор), который фильтруют и затем формуют, например, прессуют с использованием экструдера (например, через фильеры) в ходе получения волокна. Затем формованные изделия, сформированные таким образом, осаждают в ванне коагуляционной жидкостью (обычно вода или вода с растворителем с концентрацией, меньше требующейся для растворения). Согласно изобретению, предпочтительно используется не-дериватизированная целлюлоза (лиоцель), то есть, она не является вискозой. Даже при получении экструзионного раствора может происходить образование отходов, которые собираются, например, в фильтрах. Фильтр описан, например, в документе WO 2014/085836 A1. Отходы указанного типа могут быть твердыми (целлюлозная суспензия или затвердевший раствор) или жидкими (например, раствор целлюлозы, полученный при промывке фильтров).The cellulose is crushed and then mixed with a solvent and water. After continuous production of the suspension, part of the water is removed from the suspension under vacuum and at elevated temperature. Once the water content has been sufficiently reduced, the cellulose is dissolved in a solvent to form a solution that is applied to a spinning process (also known as a spinning solution or extrusion solution), which is filtered and then molded, such as compressed using an extruder (e.g. through spinnerets) during fiber production. The molded articles thus formed are then deposited in a bath with a coagulating liquid (usually water or water with a solvent at a concentration less than that required for dissolution). According to the invention, non-derivatized cellulose (lyocell) is preferably used, that is, it is not viscose. Even when producing an extrusion solution, waste may be generated, which is collected, for example, in filters. The filter is described, for example, in document WO 2014/085836 A1. This type of waste can be solid (cellulose suspension or solidified solution) or liquid (for example, cellulose solution obtained from filter washing).

Растворитель (также называется “солюбилизирующий агент” или “растворитель целлюлозы”) представляет собой реагент для растворения целлюлозы. Обычно, в связи с этим, применяют повышенные температуры, например 70°C или выше, особенно 75°C или выше, или 78°C или выше. В большинстве случаев растворитель смешивают с нерастворителем, то есть, веществом, которое не может растворить целлюлозу, после чего смесь еще пригодна для растворения целлюлозы. В связи с этим, между прочим, необходимы повышенные пропорции растворителя в смеси, например, 60% (% по массе) или выше, в зависимости от растворителя эти соотношения могут изменяться, причем специалист в этой области техники легко может установить пропорцию экспериментально путем разбавления.A solvent (also called a “solubilizing agent” or “cellulose solvent”) is a reagent for dissolving cellulose. Typically, in this regard, elevated temperatures are used, for example 70°C or higher, especially 75°C or higher, or 78°C or higher. In most cases, the solvent is mixed with a non-solvent, that is, a substance that cannot dissolve cellulose, after which the mixture is still suitable for dissolving cellulose. In this regard, among other things, higher proportions of solvent in the mixture are required, for example, 60% (% by weight) or higher, depending on the solvent, these ratios can vary, and a person skilled in the art can easily determine the proportion experimentally by dilution.

Экструзионная среда для способа формования используется в качестве раствора целлюлозы в способе согласно изобретению. Концентрацию целлюлозы подбирают таким образом, чтобы она была обычной для лиоцельного способа. В таком контексте, концентрация целлюлозы в растворе целлюлозы (получена на стадии i)) может составлять от 4% до 23%, предпочтительно от 6% до 20%, особенно от 8% до 18%, или от 10% до 16% (все пропорции указаны в % по массе).The extrusion medium for the molding process is used as a cellulose solution in the method according to the invention. The concentration of cellulose is selected so that it is normal for the lyocell method. In such a context, the concentration of cellulose in the cellulose solution (obtained in step i)) may be from 4% to 23%, preferably from 6% to 20%, especially from 8% to 18%, or from 10% to 16% (all proportions are indicated in % by weight).

Предпочтительно, растворитель представляет собой оксид третичного амина (N-оксид амина), особенно предпочтительно N-метилморфолин-N-оксид.Preferably, the solvent is a tertiary amine oxide (amine N-oxide), particularly preferably N-methylmorpholine N-oxide.

В качестве альтернативы или дополнительно растворитель может быть ионным. Примеры ионных растворителей указанного типа описаны в документах WO 03/029329; WO 2006/000197 A1; Parviainen и др., RSC Adv., 2015, 5, 69728-69737; Liu и др., Green Chem. 2017, DOI: 10.1039/c7gc02880f; Hauru и др., Zellulose (2014) 21:4471-4481; Fernández и др., J Membra Sci Technol 2011, стр. 4; и т.д. и преимущественно содержат органические катионы, например, такие как катионы аммония, пиримидия (pyrimidium) или имидазолия (imidazolium), предпочтительно соли 1,3-диалкилимидазолия, такие как галиды. Здесь также преимущественно используется вода в качестве нерастворителя для целлюлозы. Особенно предпочтительно используется раствор целлюлозы и бутил-3-метилимидазолия (BMIM), например, с хлоридом в качестве противоиона (BMIMCl), или 1-этил-3-метил- имидазолия (также предпочтительно в виде хлорида, ацетата или диэтилфосфата) или 1-гексил-3-метилимидазолия или 1-гексил-1-метил пирролидиния (предпочтительно с бис(трифторметилсульфонил)амидным анионом), и вода. Другие ионные растворители представляют собой 1,5-диазабицикло[4.3.0]нон-5-ениум, предпочтительно в виде ацетата; ацетат 1-этил-3-метилимидазолия, ацетат 1,3-диметилимидазолия, хлорид 1-этил-3-метилимидазолия, ацетат 1-бутил-3-метилимидазолия, диэтилфосфат 1-этил-3-метилимидазолия, диметилфосфат 1-метил-3-метилимидазолия, формиат 1-этил-3-метилимидазолия, октаноат 1-этил-3-метилимидазолия, ацетат 1,3-диэтил имидазолия и пропионат 1-этил-3-метилимидазолия.Alternatively or additionally, the solvent may be ionic. Examples of ionic solvents of this type are described in documents WO 03/029329; WO 2006/000197 A1; Parviainen et al., RSC Adv., 2015, 5, 69728-69737; Liu et al., Green Chem. 2017, DOI: 10.1039/c7gc02880f; Hauru et al., Zellulose (2014) 21:4471–4481; Fernández et al., J Membra Sci Technol 2011, p. 4; etc. and preferably contain organic cations, such as ammonium, pyrimidium or imidazolium cations, preferably 1,3-dialkylimidazolium salts such as halides. Here too, water is predominantly used as a non-solvent for cellulose. Particular preference is given to using a solution of cellulose and butyl-3-methylimidazolium (BMIM), for example with chloride as a counterion (BMIMCl), or 1-ethyl-3-methylimidazolium (also preferably in the form of chloride, acetate or diethyl phosphate) or 1- hexyl-3-methylimidazolium or 1-hexyl-1-methylpyrrolidinium (preferably with bis(trifluoromethylsulfonyl)amide anion), and water. Other ionic solvents are 1,5-diazabicyclo[4.3.0]non-5-enium, preferably in the form of acetate; 1-ethyl-3-methylimidazolium acetate, 1,3-dimethylimidazolium acetate, 1-ethyl-3-methylimidazolium chloride, 1-butyl-3-methylimidazolium acetate, 1-ethyl-3-methylimidazolium diethyl phosphate, 1-methyl-3-dimethylphosphate methylimidazolium, 1-ethyl-3-methylimidazolium formate, 1-ethyl-3-methylimidazolium octanoate, 1,3-diethyl imidazolium acetate and 1-ethyl-3-methylimidazolium propionate.

Жидкости или твердые вещества с растворителями накапливаются на различных этапах лиоцельного способа (или тому подобного). Растворитель необходимо собирать, экстрагировать и/или регенерировать из них, для того чтобы растворитель можно было снова использовать для растворения целлюлозы в лиоцельном способе. В связи с этим, необязательно, чтобы растворитель выделялся в виде чистого вещества. Подходящей является смесь растворителя и нерастворителя, которая пригодна для растворения целлюлозы. Концентрирование растворителя указанного типа также можно рассматривать как часть процесса регенерации растворителя. Цель способа заключается в максимально возможном извлечении растворителя с устранением потерь. В частности, целью является сохранения в способе свыше 99%, особенно свыше 99,5% (указаны % по массе) растворителя.Liquids or solids with solvents accumulate at various stages of the lyocell process (or the like). The solvent must be collected, extracted and/or regenerated from them so that the solvent can be used again to dissolve the cellulose in the lyocell process. Therefore, it is not necessary that the solvent be isolated as a pure substance. A suitable mixture of solvent and non-solvent is suitable for dissolving cellulose. Concentration of this type of solvent can also be considered as part of the solvent recovery process. The purpose of the method is to extract the solvent as much as possible while eliminating losses. In particular, the goal is to retain more than 99%, especially more than 99.5% (% by weight) of the solvent in the process.

В частности, веществами, содержащими растворитель, являются (смотрите фиг. 1):In particular, solvent-containing substances are (see FIG. 1):

(1) целлюлозные суспензии, например, образовавшиеся из остатков при получении целлюлозы.(1) cellulosic suspensions, for example formed from residues during the production of cellulose.

(2) растворы целлюлозы, например, из фильтров,(2) cellulose solutions, for example from filters,

(3) коагулированные растворы целлюлозы, например, отходы формованных изделий в нежелательной форме, которые особенно накапливаются в течение пуска способа,(3) coagulated cellulose solutions, for example waste moldings in undesirable form, which especially accumulate during process start-up,

(4) формованные целлюлозные изделия в непрерывной форме, например, после формования, которые промывают для того, чтобы экстрагировать из них растворитель,(4) molded cellulosic products in continuous form, for example after molding, which are washed in order to extract solvent from them,

(5) формованные целлюлозные изделия в разрезанном виде, например, после формования и разрезания, которые промывают для того, чтобы экстрагировать из них растворитель,(5) molded cellulosic products in cut form, for example after molding and cutting, which are washed in order to extract solvent from them,

(6) сточные воды, содержащие растворитель, которые накапливается на различных этапах, например, в виде коагуляционной жидкости, которая вытекает из емкости для коагуляционной жидкости с формованными изделиями, распыляющие жидкости, промывные жидкости (при промывке желательных формованных изделий), экстракционные жидкости после обработки твердых отходов. Потери указанного типа происходят, например, когда они сливаются с формованных изделий. С целью предотвращения или минимизации потерь может быть предусмотрен резервуар для накопления указанных потерь. Это также может быть осуществлено в виде системы каналов, отделенных от отходов, содержащих нерастворитель, ограниченных как областью промывки, так и всей областью способа, где используется растворитель.(6) solvent-containing wastewater that accumulates at various stages, for example, as coagulation liquid that flows from the coagulation liquid tank with molded products, spray liquids, rinsing liquids (when washing the desired moldings), extraction liquids after processing solid waste. This type of loss occurs, for example, when it runs off molded products. In order to prevent or minimize losses, a reservoir may be provided to accumulate said losses. This may also be implemented as a system of channels separated from waste containing non-solvent, limited both to the washing area and to the entire process area where the solvent is used.

Все формованные целлюлозные изделия, указанные в пунктах (1) - (5), могут иметь как желательную форму (например, в виде правильных формованных изделий, во время получения волокна), так и нежелательную форму (например, в виде отходов). Различие между продуктом и отходами может быть установлено произвольно, в зависимости от качественных критериев желательного продукта (как правило, слипшаяся масса, которая прерывает процесс, всегда рассматривается как отходы) или установлено в соответствии с экономикой способа (обрезки). Способ согласно изобретению преимущественно характеризуется следующими признаками:All molded pulp products referred to in paragraphs (1) - (5) may be in either a desired form (eg, as regular molds during fiber production) or in an undesired form (eg, as waste). The distinction between product and waste can be made arbitrarily, depending on the quality criteria of the desired product (generally, a sticky mass that interrupts the process is always considered waste) or established according to the economics of the process (trimming). The method according to the invention is advantageously characterized by the following features:

Предпочтительно, твердые отходы собираются из (1) целлюлозных суспензий, (2) растворов целлюлозы, (3) коагулированных растворов целлюлозы, например, отходов формованных изделий в нежелательной форме, (4) формованных целлюлозных изделий в непрерывной форме - если имеются в виде отходов, (5) формованных целлюлозных изделий в разрезанном виде - если имеются в виде отходов, с целью проведения дальнейшей комбинированной обработки. Пока отсутствуют твердые вещества, отбрасываемые в пп. (4) и (5), можно собирать экстракционные и/или промывные жидкости, полученные при обработке.Preferably, the solid waste is collected from (1) cellulose slurries, (2) cellulose solutions, (3) coagulated cellulose solutions, e.g. waste moldings in undesired form, (4) molded cellulose products in continuous form - if available as waste, (5) molded cellulose products in cut form - if available as waste, for the purpose of further combined processing. While there are no solids being discarded at the point. (4) and (5), extraction and/or washing liquids obtained during processing can be collected.

Необязательно, клейкость, например, целлюлозной суспензии (1), может быть снижена путем обработки нерастворителем, например водой, перед дальнейшей обработкой (в частности, измельчением).Optionally, the stickiness of, for example, the cellulose suspension (1) can be reduced by treatment with a non-solvent, for example water, before further processing (in particular, grinding).

Обработка твердых отходов может приводить к жидким отходам, а обработка жидких отходов может приводить к твердым отходам. В связи с этим, растворитель промывают, экстрагируют или выщелачивают из твердых отходов. Содержащие растворитель жидкости, которые появляются в связи с этим (промывные или экстракционные жидкости) отправляют на регенерацию как жидкие отходы. Жидкие отходы с достаточно высоким содержанием целлюлозы могут быть осаждены (например, из (2), например, как описано в документе CN 104711706), и таким образом, это приводит к содержащим растворитель твердым отходам, которые, в свою очередь, поступают на стадию получения твердого материала согласно изобретению для того, чтобы вымывать или экстрагировать из него растворитель (что, в свою очередь, приводит к жидким отходам). Твердое вещество можно удалить только тогда, когда будет удалено достаточное количество или почти весь растворитель. Это также относится к жидкостям или флюидам без растворителя (например, водяной пар процесса выпаривания с целью концентрировании растворителя в оставшейся жидкости), которые могут быть удалены или использованы иначе в лиоцельном способе.Solid waste treatment can result in liquid waste, and liquid waste treatment can result in solid waste. In this regard, the solvent is washed, extracted or leached from the solid waste. The solvent-containing liquids that result from this (washing or extraction liquids) are sent for regeneration as liquid waste. Liquid waste with a sufficiently high cellulose content can be precipitated (for example from (2), for example as described in CN 104711706), and thus leads to solvent-containing solid waste, which in turn enters the production stage solid material according to the invention in order to wash out or extract solvent from it (which in turn leads to liquid waste). The solid can only be removed when sufficient or almost all of the solvent has been removed. This also applies to solvent-free liquids or fluids (eg, steam from an evaporation process to concentrate the solvent in the remaining liquid), which may be removed or otherwise used in the lyocell process.

Твердые отходы, содержащие растворитель, могут иметь различные формы. Если они осаждены из целлюлозных суспензий или растворов до формования (например, в фильтре), целлюлоза может быть выделена из указанных сред (путем смешивания с нерастворителями и/или путем охлаждения). Обычно это приводит к мелким волокнистым отходам. В течение формования может образоваться слипшаяся масса, особенно при пуске или эксплуатации процесса непрерывной экструзии. Предпочтительно, формование раствора целлюлозы в желательные геометрические формы осуществляется путем прядения в пряди или нити. В связи с этим, отходы формованных изделий могут находиться в нежелательной форме слипшейся массы прядей или нитей.Solvent-containing solid waste can come in a variety of forms. If they are precipitated from cellulose suspensions or solutions prior to molding (eg in a filter), the cellulose can be separated from these media (by mixing with non-solvents and/or by cooling). This usually results in fine fibrous waste. A sticky mass may form during molding, especially when starting or operating a continuous extrusion process. Preferably, shaping the cellulose solution into desired geometric shapes is accomplished by spinning into strands or threads. In this regard, molded product waste may be in the undesirable form of a clumped mass of strands or threads.

Другие твердые отходы состоят из резаных отходов из формованных изделий, даже тех, которые изначально имели желаемую форму.Other solid waste consists of cut waste from molded products, even those that originally had the desired shape.

Согласно изобретению, можно смешивать различные типы отходов формованных изделий из указанных различных этапов способа. Предпочтительно, твердые содержащие растворитель отходы из коагулированных растворов целлюлозы или суспензий до формования смешивают с отходами формованных изделий после формования, например, слипшиеся массы или фактически формованные изделия в желательной форме. Смешение означает, что эффективность измельчения увеличивается, то есть твердые отходы, предназначенные для измельчения, легче обрабатывать, и таким образом, быстрее достигают желаемого измельченного размера, или реже происходят паузы или образование слипшейся массы в дробилке. В частности, формованные изделия в желательной форме, такие как целлюлозные волокна, часто трудно измельчаются. Концентрация этих фракций снижается путем смешения с другими твердыми отходами, после чего может облегчаться обработка смешанных отходов в дробилке. Состав смеси двух частей отходов формованных целлюлозных изделий (в зависимости от формы, предпочтительно с отходами в желательной форме) с одной или несколькими частями твердых отходов до формования, то есть, которые накапливаются до формования (из целлюлозных суспензий или растворов целлюлозы), оказывает положительное действие благодаря более эффективному измельчению. Смеси из одной части отходов формованных целлюлозных изделий и двух или больше частей твердых отходов, которые накапливаются до формования, являются особенно предпочтительными, причем было показано, что они особенно эффективны. Собранные твердые отходы обрабатывают с помощью устройства измельчения с целью уменьшения размера гранул. В связи с этим, собранные твердые отходы можно обрабатывать раздельно (например, после разделения или просеивания), или собранные твердые отходы можно обрабатывать в комбинации. В связи с этим, твердые отходы, обрабатываемые в комбинации, конкретно можно обрабатывать как смесь, или твердые отходы, обрабатываемые в комбинации, конкретно могут быть обработаны последовательно.According to the invention, it is possible to mix different types of molding waste from said different process steps. Preferably, solid solvent-containing waste from coagulated cellulose solutions or slurries before molding is mixed with waste moldings after molding, for example, coagulated masses or actual molded products in the desired shape. Mixing means that the grinding efficiency is increased, that is, the solid waste intended for grinding is easier to handle and thus reaches the desired crushed size more quickly, or there is less pause or clumping in the crusher. In particular, molded products in the desired shape, such as cellulose fibers, are often difficult to grind. The concentration of these fractions is reduced by mixing with other solid waste, which can then facilitate the processing of the mixed waste in the crusher. The composition of a mixture of two parts of waste molded cellulose products (depending on the form, preferably with waste in the desired form) with one or more parts of solid waste before molding, that is, which accumulates before molding (from cellulose suspensions or cellulose solutions), has a positive effect thanks to more efficient grinding. Mixtures of one part molded pulp product waste and two or more parts solid waste that accumulate prior to molding are particularly preferred and have been shown to be particularly effective. The collected solid waste is processed using a grinding device to reduce the size of the granules. In this regard, the collected solid waste can be processed separately (for example, after separation or screening), or the collected solid waste can be processed in combination. In this regard, the solid waste processed in combination may specifically be processed as a mixture, or the solid waste processed in combination may specifically be processed sequentially.

Измельчение может быть осуществлено на одном этапе или на множестве этапов (с помощью предварительных дробилок и/или последующих дробилок).Grinding can be carried out in a single stage or in multiple stages (using pre-crusher and/or post-crusher).

Предпочтительно, измельчение на стадии C) проводят с использованием режущей мельницы. Согласно изобретению, было показано, что мельница с режущим элементом является особенно подходящей для измельчения отходов формованных изделий, а также других твердых отходов, содержащих растворитель, без потребления избыточной энергии трения для того, чтобы твердая среда нагревалась незначительно. В то же время сосредоточенная механическая сила, воздействующая через режущий элемент, является достаточно большой для измельчения даже для жестких и волокнистых отходов.Preferably, the grinding in step C) is carried out using a cutting mill. According to the invention, it has been shown that the cutter mill is particularly suitable for grinding waste moldings, as well as other solid wastes containing solvent, without consuming excess frictional energy so that the solid medium is only slightly heated. At the same time, the concentrated mechanical force acting through the cutting element is strong enough to crush even hard and fibrous waste.

Предпочтительно, режущий элемент действует против встречно режущего фрагмента, такого как статор или дополнительный режущий элемент, таким образом, отходы разрезаются между элементами. Измельчение путем разрезания является предпочтительным. Особенно предпочтительно, чтобы разрезающая мельница (дробилка) имела ротор с выступающими режущими элементами, а также сито с отверстиями, где режущие элементы сталкиваются с отверстиями сита. Сито играет роль встречно-режущего фрагмента с встречно-режущими кромками, и поскольку режущие элементы проходят внутрь отверстий, твердые отходы, которые находятся в них, измельчаются и могут выталкиваться через отверстия. Отверстия могут быть в статоре или, альтернативно, в дополнительном валу ротора. Другие сита могут быть использованы с целью регулирования размера гранул измельченного материала. В качестве примера, сито может регулировать выгрузку материала. Только материал, который проходит через отверстия сита, транспортируется во вне; более крупные частицы материала остаются в пределах режущих элементов и измельчаются дополнительно. Согласно изобретению, было продемонстрировано, что с использованием сита указанного типа возможно особенно эффективное измельчение целлюлозных отходов из лиоцельного способа.Preferably, the cutting element acts against an opposing cutting element, such as a stator or an additional cutting element, so that the waste is cut between the elements. Grinding by cutting is preferred. It is particularly preferred that the cutting mill (crusher) has a rotor with projecting cutting elements, as well as a screen with holes where the cutting elements collide with the holes of the screen. The screen acts as a counter-cutting piece with counter-cutting edges, and as the cutting elements pass inside the holes, the solid waste contained in them is crushed and can be pushed out through the holes. The holes may be in the stator or, alternatively, in an additional rotor shaft. Other sieves may be used to control the granule size of the crushed material. As an example, the screen may regulate the discharge of material. Only the material that passes through the sieve holes is transported to the outside; larger particles of material remain within the cutting elements and are further crushed. According to the invention, it has been demonstrated that using a sieve of the type indicated, a particularly effective reduction of cellulosic waste from the lyocell process is possible.

Дробилка с ротором с одним или несколькими выступающими режущими элементами и одной или несколькими встречно-режущими кромками является особенно предпочтительной, 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. Предпочтительно режущие кромки и/или встречно-режущая кромка являются зубчатыми. Наконечники зубцов предпочтительно образованы кромками под углом от 160° до 30°. Предпочтительно, предусматривается сито вблизи и/или ниже ротора для того, чтобы регулировать размер частиц разрезанного материала. Более предпочтительно, ротор снабжен выступающими фрикционными элементами или одним или несколькими режущими элементами и одной или несколькими встречно-режущими кромками, где режущие элементы скользят после противо-режущих кромок таким образом, что измельчаются формованные изделия или отходы формованных изделий между режущими элементами и встречно-режущими кромками. Формованные изделия или отходы формованных изделий могут поступать непрерывно или периодически на режущие элементы для измельчения. Особенно предпочтительно, режущие элементы имеют треугольную или зубчатую форму. Более предпочтительно, фрикционные или режущие элементы закреплены на роторе таким образом, чтобы они были отклонены друг от друга.A crusher having a rotor with one or more projecting cutting elements and one or more counter-cutting edges is particularly preferred, where the cutting elements slide behind the counter-cutting edges so that molded products or molding waste between the cutting elements and counter-cutting edges are crushed . Preferably, the cutting edges and/or the counter-cutting edge are serrated. The tips of the teeth are preferably formed by edges at an angle of from 160° to 30°. Preferably, a sieve is provided adjacent and/or below the rotor in order to control the particle size of the cut material. More preferably, the rotor is provided with raised friction elements or one or more cutting elements and one or more counter-cutting edges, where the cutting elements slide behind the counter-cutting edges so that the molded articles or molded waste are crushed between the cutting elements and the counter-cutting ones. edges. Molded products or molded product waste may be fed continuously or intermittently to the cutting elements for grinding. Particularly preferably, the cutting elements have a triangular or serrated shape. More preferably, the friction or cutting elements are mounted on the rotor in such a way that they are deflected from each other.

Указанные предпочтительные элементы, и, в частности, их комбинация, имеют следствием в высшей степени удобный способ. Примером дробилки указанного типа является резательная машина “Antares” от фирмы Lindner Recyclingtech GmbH, которая первоначально была разработана для измельчения древесины. Неожиданно эта машина оказалась удобной для оптимизированного измельчения пастообразных твердых отходов из лиоцельного способа.These preferred elements, and in particular their combination, result in a highly convenient method. An example of this type of crusher is the Antares cutting machine from Lindner Recyclingtech GmbH, which was originally developed for crushing wood. Surprisingly, this machine was useful for optimized grinding of pasty solid waste from the lyocell process.

Предпочтительно, формованные изделия и другие твердые отходы (даже отходы до формования) измельчают до размера (максимальные размеры частиц) 20 мм или меньше, предпочтительно 15 мм или меньше. Типичными размерами являются от 10 мм до 20 мм.Preferably, the molded articles and other solid waste (even pre-molded waste) are crushed to a size (maximum particle size) of 20 mm or less, preferably 15 mm or less. Typical sizes are from 10 mm to 20 mm.

Необязательно, может быть использована последующая дробилка, которая измельчает формованные изделия и другие твердые отходы до размера от 10 до 15 мм или меньше, предпочтительно до 10 мм или меньше. Последующая дробилка может быть сконфигурирована аналогичным или идентичным образом, что и предварительная дробилка, за исключением размеров измельчения.Optionally, a downstream crusher may be used that crushes the molded articles and other solid waste to a size of 10 to 15 mm or less, preferably 10 mm or less. The post-crusher can be configured in a similar or identical manner to the pre-crusher except for the crushing dimensions.

Предпочтительно, на стадии измельчения в дробилку подается вода или водная среда. В связи с этим экстракция или выделение растворителя целлюлозы из формованных изделий также может происходить в дробилке.Preferably, during the grinding step, water or an aqueous medium is supplied to the crusher. In this regard, the extraction or separation of the cellulose solvent from the molded products can also occur in a crusher.

Дополнительные выгодные признаки дробилки рассмотрены ниже, в части (b), “Измельчение материалов отходов”, в частности со ссылкой на фиг. 6-9. Измельченные твердые вещества вводятся непосредственно в экстракционную емкость (например, в резервуар). В качестве альтернативы, измельченные твердые вещества можно хранить временно. Предпочтительно, все измельченные твердые вещества, независимо от их первоначального местонахождения, то есть, пункты (1)-(5), поступают вместе в экстракционную емкость (например, резервуар).Additional advantageous features of the crusher are discussed below in part (b), “Comminution of Waste Materials,” particularly with reference to FIG. 6-9. The crushed solids are introduced directly into the extraction vessel (eg tank). Alternatively, ground solids can be stored temporarily. Preferably, all crushed solids, regardless of their original location, that is, points (1)-(5), enter together into an extraction vessel (eg, a tank).

Предпочтительно, экстракцию проводят с перемешиванием, например с использованием мешалки. Смесь твердого вещества и жидкости транспортируется насосом для удаления воды.Preferably, the extraction is carried out with stirring, for example using a stirrer. The mixture of solid and liquid is transported by a pump to remove the water.

Удаление воды и экстракция могут быть осуществлены в комбинации, поэтапно. Это выполняется на одном или нескольких этапах экстракции и удаления воды. Предпочтительно, для экстракции применяется вода. Предпочтительно, во время экстракции необходимый нерастворитель, например вода, подается противотоком относительно смеси твердого вещества и жидкости, которую необходимо обработать.Water removal and extraction can be carried out in combination, in stages. This is done through one or more extraction and water removal steps. Preferably, water is used for extraction. Preferably, during extraction, the desired non-solvent, such as water, is supplied countercurrently to the solid-liquid mixture to be processed.

Предпочтительно, все жидкие отходы собирают с целью последующей обработки в способе согласно изобретению.Preferably, all liquid waste is collected for the purpose of subsequent treatment in the method according to the invention.

Жидкость, содержащая растворитель, накапливается на различных стадиях и может смешиваться для обработки. Предпочтительно, коагуляционную жидкость отделяют от формованных целлюлозных изделий со стадии A) iii) после транспортировки из емкости с коагуляционной жидкостью, например, путем дренирования или прессования формованных целлюлозных изделий, и собирают вместе с экстрагированным растворителем из стадии D).Solvent-containing liquid accumulates at various stages and can be mixed for processing. Preferably, the coagulation liquid is separated from the molded pulp products from step A) iii) after transport from the coagulation liquid container, for example, by draining or pressing the molded pulp products, and collected together with the extracted solvent from step D).

Кроме того, устройство согласно изобретению имеет канал (например открытый желоб для стока или закрытую трубу) на дне для накопления и перемещения коагуляционной жидкости, удаленной из блока прядения, которая поступает в жидкостную емкость для сбора жидкости или в испаритель для жидкостей, содержащих растворитель целлюлозы. Указанный канал предпочтительно покрыт крышкой, по которая можно ходить быть сдвинута, но которая проницаема для жидкостей, таким образом, сведен к минимуму контакт оператора лиоцельной установки с жидкостью, содержащей растворитель. Примером крышки указанного типа является решетка.In addition, the device according to the invention has a channel (for example, an open drain trough or a closed pipe) at the bottom for accumulating and transporting the coagulation liquid removed from the spinning unit, which enters a liquid liquid collection tank or an evaporator for liquids containing cellulose solvent. Said channel is preferably covered with a cover that can be walked on and moved, but which is permeable to liquids, thus minimizing the contact of the lyocell operator with the liquid containing the solvent. An example of this type of cover is a grille.

В соответствии со способом согласно изобретению жидкие отходы обрабатывают дополнительно таким образом, чтобы содержащийся в них растворитель можно было регенерировать до исходной чистоты, или, по меньшей мере, до чистоты, достаточной для лиоцельного способа, и таким образом, можно было возвратить в процесс.According to the method according to the invention, the liquid waste is further treated so that the solvent it contains can be recovered to its original purity, or at least to a purity sufficient for the lyocell process, and thus can be returned to the process.

Предпочтительно, жидкие отходы собирают в резервуаре таким образом, чтобы их можно было обрабатывать этим способом в сочетании. Цель заключается в рециркуляции растворителя в лиоцельный способ в возможно большей степени.Preferably, the liquid waste is collected in a tank so that it can be treated in combination with this method. The goal is to recycle the solvent into the lyocell process as much as possible.

На первой стадии жидкие отходы можно отфильтровать с целью удаления твердого остатка (US 2011/0226427 A1) и/или перекачать для ионного обмена для того, чтобы удалить вредные ионы, например ионы железа или меди (смотрите, например, Han и др., Journal of Textile Research 29(6), 2008, 15-19). Продукты разложения NMMO, такие как NMM (N-метилморфолин), могут быть обесцвечены путем окисления или регенерированы как NMMO. Подходящий способ окисления описан в WO 2018/115443 A1.In the first stage, the liquid waste can be filtered to remove solid residue (US 2011/0226427 A1) and/or pumped for ion exchange to remove harmful ions, such as iron or copper ions (see, for example, Han et al., Journal of Textile Research 29(6), 2008, 15-19). NMMO degradation products such as NMM (N-methylmorpholine) can be decolorized by oxidation or regenerated as NMMO. A suitable oxidation process is described in WO 2018/115443 A1.

Эффективное приготовление жидкостей, содержащих растворитель, получают согласно изобретению путем сочетания дополнительной обработки (например очистка, в частности концентрирование растворителя). Предпочтительно, согласно изобретению, концентрирование растворителя проводят посредством промывки содержащих растворитель жидкостей со стадии A) iv) и содержащих растворитель экстракционных жидкостей со стадии D) - то есть, после промывки, разделения или экстракции. Кроме того, в устройстве согласно изобретению могут быть предусмотрены испарители, микро- или ультра-фильтрационные процессы, методы мембранного или осмотического разделения и/или аппаратура для кристаллизации. В связи с этим, указанные способы также могут быть использованы в комбинации или последовательно. В связи с этим, способ согласно изобретению также обеспечивает селективное использование, в котором определенный поток водных отходов, содержащих растворитель, предварительно обрабатывают в способе и после этого подают в смеси на последующий этап концентрирования.Effective preparation of solvent-containing liquids is obtained according to the invention by a combination of additional processing (eg purification, in particular solvent concentration). Preferably, according to the invention, the concentration of the solvent is carried out by washing the solvent-containing liquids from step A) iv) and the solvent-containing extraction liquids from step D) - that is, after washing, separation or extraction. In addition, the device according to the invention may include evaporators, micro- or ultra-filtration processes, membrane or osmotic separation methods and/or crystallization apparatus. In this regard, these methods can also be used in combination or sequentially. In this regard, the method according to the invention also allows for selective use, in which a certain aqueous waste stream containing a solvent is pre-treated in the process and thereafter fed into the mixture into a subsequent concentration step.

Предпочтительно, экстрагированный растворитель или смесь водного растворителя обрабатывают в процессе механического разделения перед концентрированием. Механическое разделение обеспечивает выделение других фаз, таких как твердая фаза. Примером процесса разделения указанного типа является фильтрация или адсорбция.Preferably, the extracted solvent or aqueous solvent mixture is treated in a mechanical separation process before concentration. Mechanical separation allows for the separation of other phases, such as the solid phase. An example of this type of separation process is filtration or adsorption.

Процесс механического разделения может быть осуществлен как статическая и/или динамическая фильтрация. При статической фильтрации фаза, подлежащая выделению (ретентат) удерживается статически, например, в фильтре или фиксируется или иммобилизируется на адсорбенте. Предпочтительными методами статической фильтрации являются фильтрация под давлением (повышенным), вакуумная фильтрация, поверхностная фильтрация, слоевая фильтрация, в частности глубокая фильтрация, например с песчаными фильтрами.The mechanical separation process can be carried out as static and/or dynamic filtration. In static filtration, the phase to be separated (retentate) is retained statically, for example in a filter, or fixed or immobilized on an adsorbent. The preferred methods of static filtration are pressure filtration (high pressure), vacuum filtration, surface filtration, layer filtration, in particular deep filtration, for example with sand filters.

Процесс механического разделения также или альтернативно может быть осуществлен как динамическая фильтрация. При динамической фильтрации имеются две подвижные фазы, которые разделены, например, мембраной. Примером является мембранная фильтрация, предпочтительно как фильтрация перекрестного потока или фильтрация с тангенциальным потоком. В связи с этим, обе подвижные фазы обычно являются флюидами, в частности жидкостями. Мембранная технология для обработки растворителей, в частности NNMO и/или ионных жидкостей, описана, например, в статье “Регенерация ионных жидкостей из сточных вод с помощью нанофильтрации” (Journal of Membrane Science and Technology 2011, стр. 4-8; DOI:10.4172/2155-9589.p4-001 и в документе EP 0 448 924 (оба включены в описание как ссылки). Указанная технология предпочтительно используется в изобретении.The mechanical separation process can also or alternatively be implemented as dynamic filtration. With dynamic filtration, there are two mobile phases that are separated, for example, by a membrane. An example is membrane filtration, preferably as cross-flow filtration or tangential flow filtration. In this regard, both mobile phases are usually fluids, in particular liquids. Membrane technology for processing solvents, in particular NNMO and/or ionic liquids, is described, for example, in the article “Regeneration of ionic liquids from wastewater using nanofiltration” (Journal of Membrane Science and Technology 2011, pp. 4-8; DOI:10.4172 /2155-9589.p4-001 and in the document EP 0 448 924 (both incorporated by reference). This technology is preferably used in the invention.

Предпочтительным способом фильтрации предпочтительно является динамическая фильтрация, микрофильтрация, ультрафильтрация, нанофильтрация или обратный осмос. Обычный размер пор для фильтра или мембраны в указанном способе фильтрации составляет 0,5-0,1 мкм для микрофильтрации, 0,1-0,01 мкм для ультрафильтрации, 0,01-0,001 мкм для нанофильтрации, и 1-0,1 нм для обратного осмоса.The preferred filtration method is preferably dynamic filtration, microfiltration, ultrafiltration, nanofiltration or reverse osmosis. Typical pore size for a filter or membrane in this filtration method is 0.5-0.1 µm for microfiltration, 0.1-0.01 µm for ultrafiltration, 0.01-0.001 µm for nanofiltration, and 1-0.1 nm for reverse osmosis.

Фазы, которые должны быть разделены, также могут быть выделены без фильтрации, например, путем осаждения или центрифугирования, в частности с целью удаления твердых веществ. В связи с этим, предпочтительно в способе согласно изобретению, выделенный или экстрагированный растворитель или смесь водного растворителя поступает в резервуар осаждения до обогащения. Более предпочтительно, выделенный или экстрагированный растворитель или смесь водного растворителя подают в центрифугу и/или сепаратор до концентрирования. Более того, выделенный или экстрагированный растворитель или смесь водного растворителя можно подавать в фильтр-пресс, до концентрирования. Кроме того, или в качестве альтернативы, выделенный или экстрагированный растворитель или смесь водного растворителя можно подавать в центрифугу и/или сепаратор до концентрирования для того, чтобы получить там дополнительное разделение загрязняющего материала, такого как твердые вещества. Предпочтительно, используется комбинация резервуара осаждения, фильтр-пресса, центрифуги и/или сепаратора.The phases to be separated can also be isolated without filtration, for example by sedimentation or centrifugation, in particular to remove solids. Accordingly, preferably in the process according to the invention, the separated or extracted solvent or aqueous solvent mixture is introduced into a precipitation tank prior to enrichment. More preferably, the separated or extracted solvent or aqueous solvent mixture is fed to a centrifuge and/or separator until concentrated. Moreover, the isolated or extracted solvent or aqueous solvent mixture can be fed into a filter press before being concentrated. Additionally or alternatively, the separated or extracted solvent or aqueous solvent mixture may be fed to a centrifuge and/or separator prior to concentration to further separate contaminant material such as solids therein. Preferably, a combination of sedimentation tank, filter press, centrifuge and/or separator is used.

Особенно предпочтительно, выделенный или экстрагированный растворитель или смесь водного растворителя обрабатывается с помощью роторного микрофильтра до концентрирования.Particularly preferably, the isolated or extracted solvent or aqueous solvent mixture is processed using a rotary microfilter until concentrated.

Во всех вариантах осуществления стадии экстракции и/или фильтрации можно осуществлять периодически и/или непрерывно.In all embodiments, the extraction and/or filtration steps can be performed batchwise and/or continuously.

Впоследствии, растворитель или смесь водного растворителя предпочтительно подвергают ионному обмену, например с использованием ионообменника. В связи с этим, например, после (периодической и/или непрерывной) стадии экстракции и/или фильтрации, растворитель или смесь водного растворителя поступает в блок катионного и/или анионного обмена.Subsequently, the solvent or aqueous solvent mixture is preferably subjected to ion exchange, for example using an ion exchanger. In this regard, for example, after a (batch and/or continuous) extraction and/or filtration step, the solvent or aqueous solvent mixture enters the cation and/or anion exchange unit.

Указанные стадии концентрирования могут быть проведены с целью достижения растворения целлюлозного растворителя, который является подходящим для растворения или суспендирования целлюлозы. Предпочтительно, получается концентрация, по меньшей мере, 50% (% по массе), особенно предпочтительно 50% или выше, или 70% или выше, растворителя в растворе, в частности, при использовании N-метилморфолин-N-оксида в качестве растворителя. Процессы растворения или суспендирования, для которых концентрированный раствор является подходящим, являются ранними стадиями лиоцельного способа, как описано выше. Вкратце, целлюлозу суспендируют в смеси растворителя и нерастворителя и переводят в раствор путем удаления нерастворителя. Количество обычных растворителей в этой смеси составляет 50% или выше, например от 58% до 78% (все % по массе). Например, практически раствор целлюлозы может содержать 5-16% целлюлозы, 55-80% растворителя, в частности NMMO, и остаток, предпочтительно 18-30%, составляет нерастворитель, в частности вода (все % по массе). В связи с этим, ничтожные следы компонентов, таких как соли, не принимаются во внимание.These concentration steps may be carried out to achieve dissolution of a cellulosic solvent that is suitable for dissolving or suspending cellulose. Preferably, a concentration of at least 50% (% by weight), particularly preferably 50% or higher, or 70% or higher, of the solvent in the solution is obtained, in particular when using N-methylmorpholine-N-oxide as the solvent. Dissolution or suspension processes for which a concentrated solution is suitable are early stages of the lyocell process as described above. Briefly, cellulose is suspended in a mixture of solvent and non-solvent and brought into solution by removing the non-solvent. The amount of common solvents in this mixture is 50% or higher, for example 58% to 78% (all % by weight). For example, a practical cellulose solution may contain 5-16% cellulose, 55-80% solvent, in particular NMMO, and the balance, preferably 18-30%, non-solvent, in particular water (all % by weight). Therefore, minute traces of components such as salts are not taken into account.

Концентрирование предпочтительно включает в себя выпаривание нерастворителя, которым предпочтительно является вода. Выпаривание представляет собой предпочтительное осуществление в случае аминоксидов, в частности NMMO, в качестве растворителя. Кроме того, или в качестве альтернативы, концентрирование растворителя может включать кристаллизацию. Это особенно предпочтительно в случае использования ионных растворителей. Устройство согласно изобретению может содержать устройство концентрирования, в частности испаритель, чтобы выпарить нерастворитель из жидкостей, содержащих растворитель целлюлозы (документы US 8 932 471; US 2011/0226427 A1), или блок кристаллизации (Liu и др., смотрите выше).Concentration preferably involves evaporation of the non-solvent, which is preferably water. Evaporation is a preferred implementation in the case of amine oxides, in particular NMMO, as solvent. Additionally or alternatively, solvent concentration may involve crystallization. This is particularly advantageous when using ionic solvents. The device according to the invention may contain a concentration device, in particular an evaporator to evaporate the non-solvent from liquids containing cellulose solvent (US 8 932 471; US 2011/0226427 A1), or a crystallization unit (Liu et al., see above).

Таким образом, устройство согласно изобретению может быть использовано для получения суспензий целлюлозы в водных растворителях и/или для получения растворов целлюлозы в водных растворителях.Thus, the device according to the invention can be used for the preparation of suspensions of cellulose in aqueous solvents and/or for the preparation of solutions of cellulose in aqueous solvents.

Кроме того, изобретение относится к целлюлозному продукту, который получен по способу согласно изобретению, в частности путем использования очищенного, концентрированного водного растворителя. Целлюлозный продукт получается путем экструзии раствора целлюлозы (формование, как описано в изобретении).Furthermore, the invention relates to a cellulose product which is obtained by the process according to the invention, in particular by using a purified, concentrated aqueous solvent. The cellulose product is obtained by extruding a cellulose solution (molding as described in the invention).

Предпочтительно целлюлозный продукт представляет собой непрерывный продукт целлюлозной нити или продукт целлюлозного штапельного волокна, или целлюлозный пленочный продукт. До или после концентрирования содержащая растворитель жидкость может быть очищена с помощью ионного обмена. С этой целью используются катионный и/или анионный обменник, в частности для того, чтобы удалить ионы железа и меди из жидкости.Preferably, the cellulose product is a continuous cellulose filament product or a cellulose staple fiber product or a cellulose film product. Before or after concentration, the solvent-containing liquid can be purified by ion exchange. For this purpose, a cation and/or anion exchanger is used, in particular to remove iron and copper ions from the liquid.

Содержащие растворитель жидкости накапливаются на различных стадиях, и они могут смешиваться для обработки. Предпочтительно, коагуляционную жидкость, которая вытекает или выдавливается из формованных целлюлозных изделий со стадии A) iii) после транспортирования из емкости с коагуляционной жидкостью, собирают с экстрагированным растворителем со стадии D) и/или дополнительно обрабатывают, в частности, с целью концентрирования. Коагуляционная жидкость находится в емкости в течение непрерывного процесса. Сборный резервуар для накопления растворителя целлюлозы, вытекающего из емкости в результате транспортировки формованных целлюлозных изделий во вне, может быть объединен с указанной емкостью. От этой емкости может идти трубопровод в общую накопительную емкость. В лиоцельном способе раствор целлюлозы формуется, например, путем экструзии или прядения, и вводится в коагуляционную жидкость. Это вызывает обмен растворителя между раствором формованной целлюлозы и коагуляционной жидкостью. В таком контексте формованные изделия, сформированные таким образом, в свою очередь вынимают из коагуляционной жидкости, в результате чего могут происходить различные потери коагуляционной жидкости, содержащей растворитель. Указанные потери устраняются, например, путем накопления жидкости, которая вытекает наружу. В качестве примера, после удаления из емкости, содержащей коагуляционную жидкость, может быть предусмотрен блок извлечения, в котором формованные изделия отклоняются вокруг одного или нескольких валков и извлекаются. Содержащая растворитель жидкость, которая сливается, может собираться здесь.Solvent-containing liquids accumulate at various stages and can be mixed for processing. Preferably, the coagulation liquid that flows or is squeezed out of the molded pulp products from step A) iii) after being transported from the coagulation liquid container is collected with the extracted solvent from step D) and/or is further processed, in particular for the purpose of concentration. The coagulation liquid is kept in the container during a continuous process. A collection tank for accumulating cellulose solvent flowing out of the container as a result of transporting the molded cellulose products outside may be combined with the said container. A pipeline can go from this tank to a common storage tank. In the lyocell process, a cellulose solution is formed, for example by extrusion or spinning, and introduced into a coagulation liquid. This causes a solvent exchange between the molded cellulose solution and the coagulation liquid. In such a context, the molded articles formed in this manner are in turn removed from the coagulation liquid, whereby various losses of the solvent-containing coagulation liquid may occur. These losses are eliminated, for example, by accumulating liquid that flows out. As an example, after removal from the container containing the coagulation liquid, a retrieval unit may be provided in which the molded articles are deflected around one or more rollers and removed. Solvent-containing liquid that is drained may collect here.

Стадии A) от i) до iv) проводятся в одном или нескольких блоках прядения. Каждый блок содержит экструдер, который подводит раствор целлюлозы в отдельную или объединенные емкости для коагуляционной жидкости. Предпочтительно объединяют множество блоков прядения, как показано, например, в документе WO 02/12599 A1. Предпочтительно, коагуляционная жидкость, вытекающая из блока прядения, собирается по каналу, смешивается вместе с растворителем со стадии D) и дополнительно обрабатываются вместе, в частности для концентрирования. Более предпочтительно, содержащая растворитель водная коагуляционная жидкость, вытекающая из блока прядения, собирается по каналу, или по системе каналов и смешивается вместе с растворителем или смесью водного растворителя со стадии iv), и направляется для очистки, концентрирования и рециркуляции. Потери распыленного растворителя из блока могут достигать дна. Отсюда содержащая растворитель жидкость собираются по каналу и перемещается. С этой целью устройство согласно изобретению имеет канал (например открытый желоб или закрытую трубу) на дне для накопления и перемещения коагуляционной жидкости, вытекающей из блока прядения, который ведет в емкость, собирающую жидкость или в испаритель для жидкости, содержащей растворитель целлюлозы. Предпочтительно этот канал прикрыт крышкой, по которой можно ходить, но которая проницаема для жидкости, так что сведен к минимуму контакт оператора лиоцельной установки с жидкостью, содержащей растворитель. Примером крышки указанного типа является решетка.Steps A) i) to iv) are carried out in one or more spinning units. Each unit contains an extruder that supplies the cellulose solution to separate or combined coagulation fluid containers. Preferably, a plurality of spinning units are combined, as shown, for example, in WO 02/12599 A1. Preferably, the coagulation liquid flowing from the spinning unit is collected through the channel, mixed together with the solvent from step D) and further processed together, in particular for concentration. More preferably, the solvent-containing aqueous coagulation liquid flowing from the spinning unit is collected through a channel or channel system and mixed together with the solvent or aqueous solvent mixture from step iv) and sent for purification, concentration and recycling. Losses of atomized solvent from the block may reach the bottom. From here, the solvent-containing liquid is collected through the channel and moved. To this end, the device according to the invention has a channel (eg an open trough or a closed pipe) at the bottom for accumulating and transporting the coagulation liquid flowing from the spinning unit, which leads to a liquid collecting container or to an evaporator for liquid containing cellulose solvent. Preferably, this channel is covered with a cover that can be walked on but is permeable to liquid so that the lyocell operator's contact with the solvent-containing liquid is minimized. An example of this type of cover is a grille.

Теперь настоящее изобретение будет дополнительно объяснено посредством вариантов осуществления, которые описаны ниже.The present invention will now be further explained through embodiments that are described below.

На фиг. 1 показано местонахождение, где могут накапливаться содержащие растворитель потоки отходов в лиоцельном способе. Лиоцельный способ грубо подразделяется на стадии смешения исходных материалов, растворения целлюлозы, фильтрации, прядения (или, в общем, формование), экстракции растворителя/промывки формованных изделий/разрезание формованных изделий, сушка формованных изделий и дальнейшая обработка (такая как свертывание, обжатие, и т.п.) - в зависимости от варианта обработки от исходного целлюлозного материала (такого как древесная волокнистая масса) до конечных формованных изделий. Отходы в указанных индивидуальных стадиях маркируют и регистрируют. На диаграмме изображен резервуар с каналом, который охватывает сбор сточных вод, содержащих растворитель (в частности, поскольку используются резервуар для накопления и каналы для сбора для того, чтобы собирать сточные воды). Следовательно, содержащие растворитель продукты и отходы представляют собой: (1) целлюлозные суспензии, (2) растворы целлюлозы, (3) коагулированные растворы целлюлозы, (4) формованные целлюлозные изделия в непрерывной форме, (5) формованные целлюлозные изделия в разрезанном виде, (6) содержащие растворитель сточные воды.In fig. 1 shows the location where solvent-containing waste streams in a lyocell process can accumulate. The lyocell process is roughly divided into the stages of mixing raw materials, dissolving the pulp, filtration, spinning (or, in general, molding), solvent extraction/washing of molded products/cutting of molded products, drying of molded products, and further processing (such as rolling, crimping, and etc.) - depending on the processing option from the starting cellulosic material (such as wood pulp) to the final molded products. Waste in the specified individual stages is labeled and registered. The diagram shows a tank with a channel that covers the collection of wastewater containing solvent (particularly since a storage tank and collection channels are used to collect the wastewater). Therefore, solvent-containing products and wastes are: (1) cellulose suspensions, (2) cellulose solutions, (3) coagulated cellulose solutions, (4) molded pulp products in continuous form, (5) molded pulp products in cut form, ( 6) solvent-containing wastewater.

(1) Суспензии целлюлозы(1) Cellulose suspensions

Суспензии целлюлозы представляют собой смеси из основных компонентов, которыми являются целлюлоза, вода и растворитель, например N-метилморфолин-N-оксид (NMMNO). Более того, добавляют стабилизаторы и другие вещества, которые важны для способа. Суспензии целлюлозы появляются как отходы в области блока для смешивания исходных материалов, а также во время операции растворения. Возможные композиции суспензий целлюлозы показаны в таблице 1.Cellulose suspensions are mixtures of the main components of cellulose, water and a solvent, such as N-methylmorpholine-N-oxide (NMMNO). Moreover, stabilizers and other substances that are important for the process are added. Cellulose suspensions appear as waste in the area of the feed mixing unit and also during the dissolution operation. Possible compositions of cellulose suspensions are shown in Table 1.

Таблица 1. Примеры суспензий целлюлозы различного составаTable 1. Examples of cellulose suspensions of various compositions

Концентрация целлюлозыCellulose concentration Концентрация NMMNONMMNO concentration Концентрация водыWater concentration СимволSymbol c_Cellc_Cell c_NMMNOc_NMMNO c_H2Oc_H 2 O ЕдиницыUnits [масс. %][mass. %] [масс. %][mass. %] [масс. %][mass. %] БукваLetter aa bb cc № ПримераExample No. 11 5,75.7 75,375.3 19,019.0 22 6,56.5 69,269.2 24,324.3 33 7,77.7 71,171.1 21,221.2 44 8,38.3 71,071.0 20,720.7 55 9,09.0 69,769.7 21,321.3 66 10,010.0 64,364.3 25,725.7 77 10,510.5 59,259.2 30,330.3 88 10,510.5 61,861.8 27,727.7 99 10,510.5 65,265.2 24,424.4 1010 10,510.5 67,267.2 22,422.4 11eleven 10,510.5 69,469.4 20,120.1 1212 11,911.9 64,764.7 23,423.4 1313 12,512.5 62,362.3 25,225.2 1414 13,213.2 61,161.1 25,725.7 1515 15,915.9 58,058.0 26,126.1

(2) Растворы целлюлозы(2) Cellulose solutions

Целлюлозу растворяют удалением воды из суспензии, и таким образом, при концентрировании растворителя. Растворы целлюлозы появляются как отходы в области блока для растворения, фильтрации и формования (например прядения). Возможные композиции растворов целлюлозы показаны в таблице 2.The cellulose is dissolved by removing water from the suspension and thus concentrating the solvent. Cellulose solutions appear as waste in the block area for dissolution, filtration and spinning (eg spinning). Possible compositions of cellulose solutions are shown in Table 2.

Таблица 2. Примеры растворов целлюлозы, возникающих из данных суспензий целлюлозыTable 2. Examples of cellulose solutions arising from these cellulose suspensions

Концентрация целлюлозыCellulose concentration Концентрация NMMNONMMNO concentration Концентрация водыWater concentration СимволSymbol c_Cellc_Cell c_NMMNOc_NMMNO c_H2Oc_H 2 O ЕдиницыUnits [масс. %][mass. %] [масс. %][mass. %] [масс. %][mass. %] БукваLetter aa bb cc № ПримераExample No. 11 6,16.1 80,280.2 13,713.7 22 7,57.5 79,979.9 12,612.6 33 8,58.5 78,878.8 12,712.7 44 9,39.3 79,279.2 11,511.5 55 10,210.2 78,778.7 11,111.1 66 12,012.0 77,177.1 10,910.9 77 13,413.4 75,775.7 10,910.9 88 12,912.9 76,476.4 10,710.7 99 12,512.5 78,078.0 9,59.5 1010 12,212.2 78,178.1 9,79.7 11eleven 11,811.8 78,278.2 10,010.0 1212 14,114.1 76,576.5 9,49.4 1313 15,115.1 75,475.4 9,59.5 1414 16,116.1 74,874.8 9,19.1 1515 19,719.7 71,971.9 8,48.4

(3) Коагулированные растворы целлюлозы(3) Coagulated cellulose solutions

Растворитель, присутствующий в растворе целлюлозы, экстрагируют путем добавления воды, причем целлюлоза осаждается (коагуляция происходит при введении раствора целлюлозы в коагуляционную жидкость). Дополнительно к основному процессу, где указанный эффект является крайне необходим для формования целлюлозного продукта, это также используется для связывания различных отходов с водой или для снижения их клейкости. В зависимости от местонахождения, где накапливаются отходы, и исходного раствора, коагулированные таким образом растворы целлюлозы имеют весьма различные составы. Коагулированные растворы целлюлозы возникают при обработке растворов целлюлозы из отходов (2) в области блока для растворения, фильтрации и формования (например, прядения). Возможные композиции коагулированных растворов целлюлозы показаны в таблице 3.The solvent present in the cellulose solution is extracted by adding water and the cellulose is precipitated (coagulation occurs when the cellulose solution is introduced into the coagulation liquid). In addition to the main process, where this effect is essential for molding the pulp product, it is also used to bind various wastes with water or to reduce their stickiness. Depending on the location where the waste accumulates and the original solution, cellulose solutions coagulated in this way have very different compositions. Coagulated cellulose solutions arise from the processing of cellulose solutions from waste (2) in the area of the block for dissolution, filtration and spinning (eg spinning). Possible compositions of coagulated cellulose solutions are shown in Table 3.

Таблица 3. Примеры растворов целлюлозы, коагулированных в водеTable 3. Examples of cellulose solutions coagulated in water

Концентрация целлюлозыCellulose concentration Концентрация NMMNONMMNO concentration Концентрация водыWater concentration СимволSymbol c_Cellc_Cell c_NMMNOc_NMMNO c_H2Oc_H 2 O ЕдиницыUnits [масс. %][mass. %] [масс. %][mass. %] [масс. %][mass. %] БукваLetter aa bb cc № Примера Example No. 11 6,76.7 62,162.1 31,231.2 22 7,97.9 51,251.2 40,940.9 33 14,214.2 57,357.3 28,528.5 44 22,522.5 32,932.9 44,644.6 55 6,26.2 75,375.3 18,518.5 66 12,312.3 70,070.0 17,717.7 77 12,512.5 74,374.3 13,213.2 88 16,716.7 63,863.8 19,519.5 99 13,913.9 64,864.8 21,321.3 1010 11,611.6 55,755.7 32,732.7 11eleven 24,824.8 40,340.3 34,934.9 1212 28,728.7 16,216.2 55,155.1 1313 22,422.4 29,429.4 48,248.2 1414 17,317.3 15,815.8 66,966.9 1515 16,416.4 19,019.0 64,664.6

(4) Продукты из целлюлозного волокна в непрерывной форме(4) Cellulose fiber products in continuous form

Продукты из целлюлозного волокна (или в общем, формованные изделия) в непрерывной форме получаются в лиоцельном способе в качестве промежуточного продукта, а также в виде конечного продукта.Cellulose fiber products (or in general, molded products) in continuous form are produced in the lyocell process as an intermediate product and also as a final product.

Отходы в указанной форме появляются в блоке экструзии (прядения), а также в последующих процессах экстракции растворителем, промывки и обработки продукта (например, разрезание). Возможные композиции продуктов из целлюлозного волокна, как в непрерывном, так и в разрезанном виде, приведены в таблице 4.Waste in this form appears in the extrusion (spinning) unit, as well as in subsequent processes of solvent extraction, washing and product processing (for example, cutting). Possible compositions of cellulose fiber products, both continuous and cut, are shown in Table 4.

(5) Продукты из целлюлозного волокна (формованные изделия) в разрезанном виде(5) Cellulose fiber products (molded products) in cut form

Формованные целлюлозные изделия в разрезанном виде получаются с помощью технологических стадий обработки продукта (например разрезания) из непрерывных формованных целлюлозных изделий (4). Возможные составы материала соответствуют продуктам из целлюлозного волокна в непрерывной форме и включены в таблицу 4.Molded pulp products in cut form are obtained through product processing steps (eg cutting) from continuous molded pulp products (4). Possible material compositions correspond to cellulose fiber products in continuous form and are included in Table 4.

После экстракции растворителя в обычном продукте никакая часть потенциально извлекаемого растворителя не может оставаться в продукте из целлюлозного волокна. Твердые отходы без растворителя могут быть удалены. Если растворитель остается в отходах после экстракции, например, в исключительном случае или в случае прекращения работы, эти отходы могут быть переработаны вместе с другими твердыми отходами, содержащими растворитель.After solvent extraction in a conventional product, no portion of the potentially extracted solvent can remain in the cellulose fiber product. Solvent-free solid waste can be disposed of. If solvent remains in the waste after extraction, for example in an exceptional case or in the event of a work stoppage, this waste may be recycled along with other solvent-containing solid waste.

Таблица 4. Примеры продуктов из целлюлозных волокон различных этапах способа. Они действительны как для непрерывных, так и для разрезанных целлюлозных волокнистых продуктовTable 4. Examples of products from cellulose fibers at various stages of the process. They are valid for both continuous and cut cellulosic fiber products

Концентрация целлюлозыCellulose concentration Концентрация NMMNONMMNO concentration Концентрация водыWater concentration СимволSymbol c_Cellc_Cell c_NMMNOc_NMMNO c_H2Oc_H 2 O ЕдиницыUnits [масс. %][mass. %] [масс. %][mass. %] [масс. %][mass. %] БукваLetter aa bb cc № ПримераExample No. 11 15,415.4 43,043.0 41,641.6 22 17,317.3 27,927.9 54,854.8 33 19,419.4 22,422.4 58,258.2 44 22,122.1 14,314.3 63,663.6 55 20,420.4 10,910.9 68,768.7 66 21,421.4 5,45.4 73,273.2 77 21,821.8 2,12.1 76,176.1 88 26,326.3 1,21.2 72,572.5 99 28,028.0 <1<1 72,072.0 1010 38,438.4 <1<1 61,661.6 11eleven 43,843.8 <1<1 56,256.2 1212 53,753.7 <1<1 46,346.3 1313 56,956.9 <1<1 43,143.1 1414 53,453.4 3,03.0 43,643.6 1515 42,642.6 9,79.7 47,747.7

(6) Сточные воды, содержащие растворитель(6) Wastewater containing solvent

Содержащие растворитель сточные воды могут появляться преднамеренно или непреднамеренно в самых различных областях блоков лиоцельного способа. Конкретный сбор и рециркуляция указанных сточных вод является существенным элементом контура растворителя и проводится регулярно для того, чтобы обеспечить высокую степень извлечения растворителя.Solvent-containing wastewater can occur intentionally or unintentionally in a wide variety of areas of lyocell process units. Specific collection and recycling of said wastewater is an essential element of the solvent loop and is carried out regularly to ensure high solvent recovery.

Таким образом, в областях блоков лиоцельного способа, где могут образоваться содержащие растворитель сточные воды, к сточным водам и сети каналов предъявляются особые требования, чтобы специально собирать указанные сточные воды. Затронутые области блоков выполнены непроницаемыми для жидкости, например с помощью уплотнений и износостойкого бетона или специального покрытия пола.Thus, in areas of lyocell process units where solvent-containing wastewater may be generated, special requirements are placed on the wastewater and the channel network in order to specifically collect said wastewater. The affected areas of the blocks are made impervious to liquid, for example by using seals and wear-resistant concrete or a special floor covering.

Основными источниками сточных вод, содержащих растворитель являются операции обратной промывки и регенерации на стадиях фильтрации и очистки раствора целлюлозы и растворителя в способе. Другими источниками являются операции очистки в промышленной установке и содержащие растворитель сточные воды, полученные в течение извлечения растворителя из твердых отходов.The main sources of wastewater containing solvent are the backwash and regeneration operations during the filtration and purification stages of the cellulose solution and solvent in the process. Other sources include industrial plant cleaning operations and solvent-containing wastewater generated during solvent recovery from solid waste.

Различные возможные составы для второстепенных потоков сточных вод, содержащих растворитель, показаны в таблице 5.The various possible compositions for secondary wastewater streams containing solvent are shown in Table 5.

Таблица 5. Примеры сточных вод, содержащих растворитель, с твердыми веществами или без них. Обычно твердые вещества содержат целлюлозу, но это не всегда так, особенно для сточных вод, полученных из компонентов блока очистки.Table 5. Examples of solvent-containing wastewaters with or without solids. Typically the solids contain cellulose, but this is not always the case, especially for wastewater produced from treatment unit components.

Концентрация твердых веществSolids concentration Концентрация NMMNONMMNO concentration Концентрация водыWater concentration СимволSymbol c_твердыми веществамиc_solids c_NMMNOc_NMMNO c_H2Oc_H2O БлокBlock [масс. %][mass. %] [масс. %][mass. %] [масс. %][mass. %] БукваLetter aa bb cc № ПримераExample No. 11 0,00.0 83,483.4 16,616.6 22 0,00.0 53,453.4 46,646.6 33 0,00.0 45,745.7 54,354.3 44 0,00.0 24,624.6 75,475.4 55 <1<1 26,726.7 73,373.3 66 <1<1 22,422.4 77,677.6 77 <1<1 14,314.3 85,785.7 88 0,00.0 12,412.4 87,687.6 99 <1<1 10,210.2 89,889.8 1010 0,00.0 3,43.4 96,696.6 11eleven 0,00.0 1,51.5 98,598.5 1212 3,43.4 10,510.5 89,589.5 1313 6,76.7 12,412.4 87,687.6 1414 <1<1 <1<1 99,099.0 1515 0,00.0 <1<1 100,0100.0

Согласно изобретению, при рециркуляции растворителя в лиоцельном способе, эффективность улучшается за счет обновления и обработки различных типов содержащих растворитель остаточных материалов, отходов и сточных вод.According to the invention, when recycling solvent in the lyocell process, efficiency is improved by renewing and treating various types of solvent-containing residual materials, waste and wastewater.

Согласно изобретению раскрыт способ, который обеспечивает следующие стадии для подготовки отходов или остаточных материалов, а также смесей остаточных материалов и сточных вод:According to the invention, a method is disclosed which provides the following steps for the preparation of waste or residual materials, as well as mixtures of residual materials and wastewater:

(a) Накопление твердых, содержащих растворитель отходов (например, которые цитированы выше в пунктах (1)-(5)). Указанные отходы можно дополнительно обрабатывать отдельно или после сбора вместе некоторых или всех материалов отходов от (1) до (5).(a) Accumulation of solid, solvent-containing wastes (such as those cited above in paragraphs (1)-(5)). These wastes can be further processed separately or after collecting together some or all of the waste materials from (1) to (5).

(b) Измельчение материалов отходов, указанных в п. (a). Поскольку на этой стадии используется вода, то здесь снова может быть экстрагирована часть или весь растворитель, причем эта экстракционная жидкость может быть направлена на этап подготовки растворителя. Указанные материалы отходов (1)-(5) могут быть измельчены отдельно или совместно.(b) Grinding of waste materials specified in paragraph (a). Since water is used in this step, some or all of the solvent can be extracted again, and this extraction liquid can be sent to the solvent preparation step. The specified waste materials (1)-(5) can be crushed separately or together.

(c) Экстракция растворителя целлюлозы из измельченных материалов отходов или смесей материалов, предпочтительно в общем способе, который может быть использован одинаковым образом для всех твердых материалов отходов (1) - (5).(c) Extracting cellulose solvent from crushed waste materials or mixtures of materials, preferably in a general method that can be used in the same way for all solid waste materials (1) - (5).

(d) Удаление воды из остаточных твердых веществ, экстрагированных на стадии (c), с необязательной последующей промывкой и очисткой веществ. В связи с этим, стадии (c) и (d) способа можно повторять возможно большее число раз, пока не будет достигнуто желательное содержание остаточного растворителя в твердых остатках. В конечном счете, эти твердые вещества удаляют из процесса как отходы.(d) Removing water from the residual solids extracted in step (c), with optional subsequent washing and purification of the substances. In this regard, steps (c) and (d) of the process can be repeated as many times as possible until the desired residual solvent content in the solid residues is achieved. Ultimately, these solids are removed from the process as waste.

(e) Сбор и очистка всех содержащих растворитель сточных вод. Сюда входят как сточные воды, полученные на стадиях (a)-(d), так и вся содержащая растворитель сточная вода (6), собранная в лиоцельной установке. В зависимости от степени загрязнения сточной воды, ее можно очистить от твердого загрязнения отдельно в одном или нескольких фильтрах. Предпочтительно, все собранные сточные воды, содержащие растворитель, очищают вместе на одном или нескольких этапах тонкой фильтрации.(e) Collection and treatment of all solvent-containing wastewater. This includes both the wastewater produced in steps (a)-(d) and all solvent-containing wastewater (6) collected in the lyocell plant. Depending on the degree of contamination of wastewater, it can be purified from solid contamination separately in one or more filters. Preferably, all collected solvent containing wastewater is treated together in one or more fine filtration steps.

(f) Сточные воды, отфильтрованные на стадии (e) способа, поступают в катионный и анионный обменник для того, чтобы удалить ионные загрязнения, которые создают затруднения в лиоцельном способе (например, ионы железа или меди).(f) The wastewater filtered in step (e) of the process enters the cation and anion exchanger in order to remove ionic contaminants that interfere with the lyocell process (eg iron or copper ions).

(g) Чистые содержащие растворитель сточные воды со стадии (f) способа поступают в блок концентрирования, где содержание растворителя снова повышается до исходной концентрации, применяемой в лиоцельном способе.(g) The clean solvent-containing wastewater from process step (f) enters a concentration unit where the solvent content is again increased to the original concentration used in the lyocell process.

Поскольку степень рециркуляции растворителя повышается настолько эффективно, способ согласно изобретению чрезвычайно экологичен и способствует экономической эффективности лиоцельного способа.Because the solvent recycling rate is increased so effectively, the process according to the invention is extremely environmentally friendly and contributes to the economic efficiency of the lyocell process.

(a) Сбор материалов отходов(a) Collection of waste materials

Указанные выше отходы (1)-(5) накапливаются в различных местонахождениях, как можно видеть на фиг. 1, и как описано, обладают различными свойствами. Для того, чтобы подготовить эти материалы отходов для следующей стадии (b) способа, может быть использовано множество необязательных технологических стадий:The above wastes (1)-(5) accumulate in various locations, as can be seen in FIG. 1, and as described, have different properties. In order to prepare these waste materials for the next process step (b), a variety of optional process steps may be used:

- Получение коагулированных растворов целлюлозы (3) из растворов целлюлозы (2) путем увлажнения или погружения в нерастворители, предпочтительно в воду. Это устраняет клейкость материалов и облегчает их транспорт.- Preparation of coagulated cellulose solutions (3) from cellulose solutions (2) by moistening or immersing in non-solvents, preferably water. This eliminates the stickiness of materials and makes them easier to transport.

- Охлаждение отходов ((1), (2) и (3)), которые обычно являются горячими, охлажденной водой. Это способствует отвердению среды и облегчает измельчение.- Cooling of waste ((1), (2) and (3)), which is usually hot, with chilled water. This helps harden the medium and makes grinding easier.

- Грубое разделение неорганических и органических остаточных материалов, в случае наличия неорганических или металлических примесей в смеси.- Rough separation of inorganic and organic residual materials, in case of presence of inorganic or metallic impurities in the mixture.

- Порционирование отходов в легко транспортируемые емкости. Это обеспечивает легкое временное разъединение между получением периодических отходов и непрерывной обработкой отходов. Кроме того, указанное разъединение позволяет систематически выбирать последовательность измельчения на следующей стадии способа.- Portioning waste into easily transportable containers. This provides an easy temporary decoupling between batch receipt and continuous waste treatment. In addition, said separation makes it possible to systematically select the grinding sequence in the next process step.

- Смешивание отходов формованных целлюлозных изделий, в частности волокон ((4) и (5)), с отходами растворов ((2) и (3)), или непосредственно в связи со сбором, или путем альтернативного ввода на стадию измельчения (b) способа.- Mixing of waste molded pulp products, in particular fibers ((4) and (5)), with waste solutions ((2) and (3)), either directly in connection with collection, or by alternative input to the grinding stage (b) way.

Цель смешивания состоит в увеличении измельчающего действия устройства измельчения компонентов, которые трудно измельчаются, например, таких как отходы целлюлозных волокон. Состав смеси из двух частей отходов целлюлозных волокон ((4) и (5)) с одной или несколькими частями отходов растворов ((2) и (3)) оказывает положительный эффект на более эффективное измельчение. Особенно предпочтительными являются смеси из одной части отходов целлюлозных волокон и двух или больше частей отходов растворов.The purpose of mixing is to increase the grinding effect of the grinding device for components that are difficult to grind, such as waste cellulose fibers. The composition of a mixture of two parts waste cellulose fibers ((4) and (5)) with one or more parts waste solutions ((2) and (3)) has a positive effect on more efficient grinding. Particularly preferred are mixtures of one part waste cellulose fibers and two or more parts waste solutions.

Количество различных отходов (1) - (5), которые накапливаются, сильно зависит от типа установки и получаемого целлюлозного продукта. Примеры возможного распределения отходов в процессе получения целлюлозного штапельного волокна показаны в таблице 6 и таблице 7.The amount of various wastes (1) - (5) that accumulate depends greatly on the type of plant and the resulting pulp product. Examples of possible waste distributions during the production of cellulose staple fiber are shown in Table 6 and Table 7.

Сбор и хранение материалов отходов имеет место в любой транспортируемой емкости. Отсутствуют специальные требования к используемому оборудованию.Collection and storage of waste materials takes place in any transportable container. There are no special requirements for the equipment used.

Таблица 6. Суточное количество отходов при нормальной эксплуатации относительно нормального часового производства (NHP) прядильного раствора в поточной линии.Table 6. Daily amount of waste during normal operation relative to normal hourly production (NHP) of spinning solution in the production line.

ЗагрузкаLoading Минимальное количество отходов относительно NHP, %Minimum amount of waste relative to NHP, % Максимальное количество отходов относительно NHP, %Maximum amount of waste relative to NHP, % Ожидаемое количество отходов относительно NHP, %Expected amount of waste relative to NHP, % Суспензии целлюлозыCellulose suspensions (1)(1) 00 1010 0 - 50 - 5 Растворы целлюлозыCellulose solutions (2)(2) 00 5050 5 - 155 - 15 Коагулированные растворы целлюлозыCoagulated cellulose solutions (3)(3) 00 30thirty 3 - 83 - 8 Непрерывные волокна из целлюлозы Continuous cellulose fibers (4)(4) 00 55 0,3 - 0,80.3 - 0.8 Резаные волокна из целлюлозыCut cellulose fibers (5)(5) 00 55 0 - 0,50 - 0.5

Таблица 7. Суточное количество отходов в пусковой период относительно нормального часового производства (NHP) прядильного раствора в поточной линии Table 7. Daily amount of waste during the start-up period relative to normal hourly production (NHP) of spinning solution in the production line

ЗагрузкаLoading Минимальное количество отходов относительно NHP, %Minimum amount of waste relative to NHP, % Максимальное количество отходов относительно NHP, %Maximum amount of waste relative to NHP, % Ожидаемое количество отходов относительно NHP, %Expected amount of waste relative to NHP, % Суспензии целлюлозыCellulose suspensions (1)(1) 1010 100100 20 - 5020 - 50 Растворы целлюлозыCellulose solutions (2)(2) 100100 400400 150 - 200150 - 200 Коагулирован-ные растворы целлюлозыCoagulated cellulose solutions (3)(3) 100100 400400 100 - 150100 - 150 Непрерывные волокна из целлюлозыContinuous cellulose fibers (4)(4) 11 2020 3 - 83 - 8 Резаные волокна из целлюлозы Cut cellulose fibers (5)(5) 11 55 1 - 212

(b) Измельчение материалов отходов(b) Shredding of waste materials

Измельчение материалов отходов, указанных в (a), проводят отдельно или после объединения некоторых или всех отходов.Shredding of the waste materials specified in (a) shall be carried out separately or after combining some or all of the wastes.

Измельчение материалов отходов может быть осуществлено в одну или несколько стадий, с целью получения окончательного размера гранул в диапазоне между 5 и 15 мм для того, чтобы получить достаточно большую площадь поверхности для последующего процесса экстракции.The grinding of waste materials can be carried out in one or more stages, with the aim of obtaining a final granule size in the range between 5 and 15 mm in order to obtain a sufficiently large surface area for the subsequent extraction process.

Было показано, что следующие стадии способа являются выгодными для измельчения:The following process steps have been shown to be advantageous for comminution:

- Дробилка одновременно осуществляет тщательное смешение остаточных отходов. Перемешивание различных типов отходов, которые описаны в (a), Сбор материалов отходов, увеличивают эффективность измельчения для отходов целлюлозных волокон.- The crusher simultaneously thoroughly mixes the residual waste. Mixing the different types of waste, which are described in (a), Collection of Waste Materials, increases the grinding efficiency for waste cellulose fibers.

- Предварительное измельчение до размера гранул отходов меньше чем 50 мм, предпочтительно меньше чем 30 мм, в частности меньше чем 20 мм, может быть осуществлено с помощью медленно движущейся дробилки в конкретном энергосберегающем и безопасном режиме эксплуатации. Пример материала, полученного в этой связи, показан на фиг. 2.- Pre-grinding to a waste granule size of less than 50 mm, preferably less than 30 mm, in particular less than 20 mm, can be carried out using a slow-moving crusher in a specific energy-saving and safe operating mode. An example of material obtained in this connection is shown in FIG. 2.

Указанный способ с медленно вращающимся валом ротора имеет определенное преимущество, поскольку эти приспособления вносят только небольшую энергию трения, и таким образом, материалы отходов не подвергаются риску термолиза, который может привести к разложению NMMO и опасности возгорания.This method with a slowly rotating rotor shaft has a certain advantage, since these devices introduce only a small amount of frictional energy, and thus the waste materials are not at risk of thermolysis, which can lead to decomposition of NMMO and a fire hazard.

- В течение измельчения к отходам могут быть добавлены водный растворитель или чистая вода для того, чтобы даже при увеличении площади поверхности, происходила коагуляция материалов отходов, и растворитель целлюлозы экстрагировался уже на стадии измельчения.- During grinding, an aqueous solvent or pure water can be added to the waste so that even as the surface area increases, coagulation of the waste materials occurs and the cellulose solvent is extracted already at the grinding stage.

Последующее измельчение с быстро движущимся разрезающим приспособлением, например, разрезающей дробилкой, может уменьшать указанный предварительно измельченный материал особенно эффективно до заданного размера гранул между 2 и 15 мм, предпочтительно приблизительно 10 мм. Кроме того, это последующее измельчение может быть осуществлено во влажной среде, где может быть использована разрезающая струя насоса для того, чтобы накачивать поток экстракционной воды вместе с твердым материалом через разрезающее средство. Указанный тип подачи среды является особенно выгодным, поскольку поток воды одновременно оказывает охлаждающее действие, а также действует как растворитель экстракции (стадия (c) способа).Subsequent comminution with a fast moving cutting device, such as a shear crusher, can reduce said pre-comminuted material particularly effectively to a target granule size of between 2 and 15 mm, preferably about 10 mm. Additionally, this subsequent comminution may be carried out in a humid environment where a cutting pump jet may be used to force a stream of extraction water along with the solid material through the cutting means. This type of medium supply is particularly advantageous since the water flow simultaneously has a cooling effect and also acts as an extraction solvent (process step (c)).

Для предварительного измельчения, особенно подходящими являются медленно движущиеся измельчающие приспособления такие как, например:For pre-shredding, slow-moving grinding devices such as, for example:

- GSL Slow Speed Granulator от фирмы ZERMA Zerkleinerungsmaschinenbau GmbH- GSL Slow Speed Granulator from ZERMA Zerkleinerungsmaschinenbau GmbH

- ZPS Single Shaft Shredder от AMIS Maschinen-Vertriebs GmbH- ZPS Single Shaft Shredder from AMIS Maschinen-Vertriebs GmbH

- ANTARES Single Shaft Shredder от Lindner Recyclingtech GmbH- ANTARES Single Shaft Shredder from Lindner Recyclingtech GmbH

- M&J FineShred от Metso Waste Recycling.- M&J FineShred from Metso Waste Recycling.

Для последующего измельчения особенно подходящими являются быстро движущиеся измельчающие приспособления такие как, например:For subsequent grinding, fast-moving grinding devices such as, for example:

- режущая мельница ALPINE Rotoplex от фирмы Hosokawa Alpine AG- cutting mill ALPINE Rotoplex from Hosokawa Alpine AG

- мелко режущая мельница CS-Z от Netzsch Lohnmahltechnik GmbH.- fine cutting mill CS-Z from Netzsch Lohnmahltechnik GmbH.

Молотковые мельницы (например, для предварительного измельчения):Hammer mills (e.g. for pre-grinding):

CEMTEC Cement and Mining Technology GmbH; Gebr. Jehmlich GmbH; J. Rettenmaier & Söhne GmbH + Co. KG; MINOX Siebtechnik GmbH SIEBTECHNIK GmbH;CEMTEC Cement and Mining Technology GmbH; Gebr. Jehmlich GmbH; J. Rettenmaier & Söhne GmbH + Co. KG; MINOX Siebtechnik GmbH SIEBTECHNIK GmbH;

Грануляторы, разрывающие машины, решеточные дробилки (мельницы) от фирм:Granulators, tearing machines, grate crushers (mills) from companies:

Alexanderwerk GmbH; AMIS Maschinen Vertriebs GmbH; Automatik Plastics Machinery GmbH; BKG Bruckmann & Kreyenborg; Coperion GmbH; Dreher GmbH & Co KG, ECON GmbH; EREMA Ges.m.b.H. Gala K. + K.-Maschinen GmbH; Getecha GmbH; HB-Feinmechanik GmbH & Co. KG; Herbold Meckesheim GmbH; HOSOKAWA Alpine AG, Lindner Recycling Tech; Nordson XALOY Europe GmbH; Noris Plastic GmbH & Co. KG; Pallmann Maschinenfabrik GmbH & Co. KG; Plasma GmbH; Reduction Engineering GmbH; Rolf Schlicht GmbH; UNTHA Recyclingtechnik GmbH; Wanner Technik GmbH; Wittmann Robot.Alexanderwerk GmbH; AMIS Maschinen Vertriebs GmbH; Automatik Plastics Machinery GmbH; BKG Bruckmann &Kreyenborg; Coperion GmbH; Dreher GmbH & Co KG, ECON GmbH; EREMA Ges.m.b.H. Gala K. + K.-Maschinen GmbH; Getecha GmbH; HB-Feinmechanik GmbH & Co. KG; Herbold Meckesheim GmbH; HOSOKAWA Alpine AG, Lindner Recycling Tech; Nordson XALOY Europe GmbH; Noris Plastic GmbH & Co. KG; Pallmann Maschinenfabrik GmbH & Co. KG; Plasma GmbH; Reduction Engineering GmbH; Rolf Schlicht GmbH; UNTHA Recyclingtechnik GmbH; Wanner Technik GmbH; Wittmann Robot.

На фиг. 6 показана дробилка (1) согласно изобретению с камерой сбора материала (2), которая может быть заполнена материалом, подлежащим измельчению (3) путем дозирования или партиями. Дозатор материала (4) может быть расположен на камере сбора материала (2), которая практически покрыта и может быть снабжена устройством подачи (5). Расположенный сбоку вращающийся ротор (6) смонтирован в камере сбора материала (2), который вставлен в корпус (7) и в камеру сбора материала (2), размещен регулятор (8) давления сырья, который может перемещаться в направлении ротора, чтобы поддерживать давление на материал (3), который будет измельчен. Устройство контроля (9) для регулятора (8) давления сырья включено таким образом, что регулятор давления сырья может поворачиваться вокруг оси (10) и, таким образом, материал, подлежащий измельчению, может перемещаться к ротору (6) партиями и может давить на ротор, который снабжен режущими элементами (12).In fig. 6 shows a crusher (1) according to the invention with a material collection chamber (2), which can be filled with the material to be crushed (3) by dosing or in batches. The material dispenser (4) may be located on a material collection chamber (2), which is substantially covered and may be provided with a feeding device (5). A side-mounted rotating rotor (6) is mounted in a material collection chamber (2), which is inserted into the housing (7) and in the material collection chamber (2), there is a feed pressure regulator (8) that can move in the direction of the rotor to maintain pressure onto the material (3) that will be crushed. The control device (9) for the feed pressure regulator (8) is included in such a way that the feed pressure regulator can be rotated around the axis (10) and thus the material to be crushed can move towards the rotor (6) in batches and can press on the rotor , which is equipped with cutting elements (12).

В таком контексте подача и надавливание материала (3) обеспечивает регулируемое количество материала, которое может создать нагрузку на ротор (6).In such a context, the feeding and pressing of material (3) provides a controlled amount of material that can create a load on the rotor (6).

Если ротор (6) не может обработать количество материала (3), поступающего с помощью регулятора (8) давления сырья, причем сырье посредством этого оказывает давление, поскольку измельченный материал (13) транспортируется недостаточно быстро от корпуса ротора (7), давление сырья снижается регулятором (8) таким образом, что ротор может свободно вращаться, благодаря уменьшению приложенного давления (свободное измельчение). Если мощность ротора уменьшаться, то регулятор (8) давления сырья используется для того, чтобы подавать материал (3) к ротору (6).If the rotor (6) cannot process the amount of material (3) supplied by the feed pressure regulator (8), the feed thereby exerting pressure because the crushed material (13) is not transported fast enough from the rotor housing (7), the feed pressure is reduced regulator (8) so that the rotor can rotate freely due to the reduction in applied pressure (free grinding). If the rotor power decreases, the feed pressure regulator (8) is used to supply material (3) to the rotor (6).

Степень измельчения материала (13) можно регулировать с помощью перфорированного сита или пластины (14), расположенной ниже ротора (6). На фиг. 9 показано, что используются пластины с квадратными (b) или круглыми (a) отверстиями, причем диаметр или размер (для квадратных или отверстий другой формы: центр отверстий наименьшего и наибольшего размера) предпочтительно выбирают между 3 и 50 мм, особенно предпочтительно между 5 и 30 мм, в частности между 8 и 20 мм.The degree of grinding of the material (13) can be adjusted using a perforated sieve or plate (14) located below the rotor (6). In fig. 9 shows that plates with square (b) or round (a) holes are used, the diameter or size (for square or other shaped holes: center of the smallest and largest holes) being preferably chosen between 3 and 50 mm, particularly preferably between 5 and 30 mm, in particular between 8 and 20 mm.

Ротор (6) может быть снабжен режущими элементами (12), такими как крючкообразными измельчителями, лезвиями или режущими пластинами, или режущими кромками по всей периферии, расположенными по спирали (фиг. 8b) или намотанными синусоидально, причем режущие элементы прикреплены к роторным держателям лезвий шнеками, или фактически также могут быть жестко приварены. На фиг. 7 показан ротор с режущими элементами дробилки, которые сконструированы из индивидуальных смещенных элементов. Предпочтительно, режущие кромки и/или встречно-режущие кромки являются зубчатыми. Режущая кромка и встречно-режущая кромка фактически расположены диаметрально с максимально узким разведением относительно друг друга, что удобно для разрезания, или практически без разведения, таким образом, они могут двигаться мимо друг друга с целью разрезания. Зубчатый вариант конструкции оптимизирует разрезание и предотвращает обратное проскальзывание материалов, подлежащих разрезанию. Предпочтительно наконечники зубцов формируются кромками под углом от 160° до 30°.The rotor (6) may be provided with cutting elements (12), such as hook-shaped choppers, blades or cutting plates, or cutting edges around the entire periphery, arranged in a spiral (Fig. 8b) or sinusoidally wound, the cutting elements being attached to the rotor blade holders screws, or in fact can also be rigidly welded. In fig. 7 shows a rotor with crusher cutting elements, which are constructed from individual offset elements. Preferably, the cutting edges and/or counter-cutting edges are serrated. The cutting edge and the counter-cutting edge are actually positioned diametrically with the closest possible separation from each other, which is convenient for cutting, or with virtually no separation, so that they can move past each other for the purpose of cutting. The serrated design optimizes cutting and prevents backsliding of materials being cut. Preferably, the tips of the teeth are formed with edges at an angle of from 160° to 30°.

Измельчение поступающего материала осуществляется между режущими элементами (12), которые вращаются с ротором и закрепленными встречно-режущими кромками (11), которые необязательно вращаются, такими как встречно-режущие лезвия или режущие кромки статора.Grinding of the incoming material is carried out between cutting elements (12), which rotate with the rotor, and fixed counter-cutting edges (11), which optionally rotate, such as counter-cutting blades or stator cutting edges.

После измельчения отходов, проведенного между вращающимися режущим элементами (12) и встречно-режущими кромками (11), нарезанный материал сразу продавливается сквозь перфорированную пластину (14), которая определяет размер нарезанного материала, в соответствии с размером перфораций в пластине, и может непрерывно выпускаться. С использованием транспортного средства (16), расположенного ниже корпуса ротора (7) и выпускного вала (15), такого как, например, лента транспортера, шнек конвейера, цепной транспортер, или вакуумный блок, измельченный продукт необязательно может быть перемещен далее на этап дополнительного измельчения или для извлечения растворителя или на промывку.After shredding the waste, carried out between the rotating cutting elements (12) and the counter-cutting edges (11), the cut material is immediately forced through the perforated plate (14), which determines the size of the cut material, in accordance with the size of the perforations in the plate, and can be continuously released . Using a transport means (16) located below the rotor housing (7) and an outlet shaft (15), such as, for example, a conveyor belt, a conveyor auger, a chain conveyor, or a vacuum unit, the ground product can optionally be transferred further to the additional stage. grinding or for solvent extraction or for washing.

Измельчение согласно изобретению и подготовка материала для дальнейшей обработки нарезанного материала, такой как выщелачивание, промывка и регенерация растворителя, могут быть осуществлены в дробилке с одиночным валом или в многошпиндельной дробилке в горизонтальном и/или вертикальном исполнении.The grinding according to the invention and the preparation of the material for further processing of the cut material, such as leaching, washing and solvent recovery, can be carried out in a single shaft crusher or in a multi-spindle crusher in a horizontal and/or vertical design.

Аналогично, способ согласно изобретению может быть использован для грубого измельчения на этапе предварительного измельчения с последующим единственным (или множеством) этапом тонкого измельчения. Размер измельченных частиц (крупных, мелких) может быть установлен по размеру перфораций.Likewise, the method of the invention can be used for coarse grinding in a pre-grinding step followed by a single (or multiple) fine grinding step. The size of the crushed particles (large, small) can be determined by the size of the perforations.

Дробилка согласно изобретению может быть использована для любого целлюлозного материала и не ограничена применением лиоцельных материалов. Таким образом, также может быть использован материал из других способов производства формованных изделий, таких как вискозный процесс или купро-процесс. В этих вариантах осуществления целлюлозным материалом может быть дериватизированная целлюлоза, например ксантогенат целлюлозы или щелочная целлюлоза. В вискозном процессе древесная волокнистая масса превращается в щелочную целлюлозу на нескольких технологических этапах путем обработки гидроксидом натрия и с помощью другого последующего взаимодействия с сероуглеродом, ее дериватизируют в ксантогенат целлюлозы. После дериватизации, окончательный вискозный прядильный раствор получается путем дополнительного добавления гидроксида натрия и разбавления водой, которая прокачивается через фильеры в прядильную ванну, содержащую кислоту.The crusher according to the invention can be used for any cellulosic material and is not limited to the use of lyocell materials. Thus, material from other molding processes such as the rayon process or the cupro process can also be used. In these embodiments, the cellulosic material may be derivatized cellulose, such as cellulose xanthate or alkali cellulose. In the rayon process, wood pulp is converted to alkali cellulose in several process steps by treatment with sodium hydroxide and, through other subsequent reaction with carbon disulfide, it is derivatized into cellulose xanthate. After derivatization, the final viscose spinning solution is obtained by further adding sodium hydroxide and diluting with water, which is pumped through spinnerets into a spinning bath containing acid.

Здесь, при коагуляции вискозного раствора происходит образование одной вискозной нити в отверстии фильеры. С помощью стадий вытягивания и дополнительной обработки с объединением отдельных нитей, получаются пряди вискозных нитей, которые наматываются на бобины, или штапельные волокна получаются путем дополнительно разрезания непрерывно скрученных вискозных нитей. Ниже по потоку процесса прядения, получаются желательные и нежелательные продукты, которые могут быть обработаны согласно изобретению.Here, during coagulation of the viscose solution, one viscose thread is formed in the hole of the spinneret. By means of drawing steps and further processing by combining individual threads, rayon threads are obtained, which are wound on bobbins, or staple fibers are obtained by further cutting continuously twisted rayon threads. Downstream of the spinning process, desired and undesired products are obtained which can be processed according to the invention.

Если способ согласно изобретению используется в вискозном процессе, главной проблемой является не регенерация растворителя, а экологически приемлемый выпуск отходов прядения и остаточных волокон, в частности с использованием вспомогательного измельчения. Аналогичные технологические стадии используются при дериватизации целлюлозы с использованием купро-процесса. В купро-процессе древесная волокнистая масса растворяется в аммиачном растворе гидроксида тетрааминмеди (II). Образовавшийся раствор и полученные формованные изделия в желательной и нежелательной форме, в качестве отходов обрабатывают согласно изобретению, в частности путем измельчения. Примерами формованных изделий в каждом варианте осуществления являются нити, штапельные волокна, пленки, мембраны.If the method according to the invention is used in the viscose process, the main problem is not solvent recovery, but the environmentally acceptable disposal of spinning waste and residual fibers, in particular using auxiliary grinding. Similar process steps are used in cellulose derivatization using the cupro process. In the cupro process, wood pulp is dissolved in an ammonia solution of tetraamine copper (II) hydroxide. The resulting solution and the resulting molded products in the desired and undesired forms are treated as waste according to the invention, in particular by grinding. Examples of molded articles in each embodiment include yarns, staple fibers, films, membranes.

Конечно, применение лиоцельного способа является предпочтительным, поскольку здесь имеется синергический эффект с регенерацией растворителя. Возможно даже добавление жидкостей в течение процесса измельчения. С помощью добавления воды, растворителя, или нерастворителя, или других осаждающих реагентов, отходы, подлежащие измельчению на этапе измельчения, с одной стороны, можно обрабатывать для последующего осаждения и экстракции материала, и/или с другой стороны, можно одновременно охлаждать.Of course, the use of the lyocell method is preferable, since there is a synergistic effect with solvent regeneration. It is even possible to add liquids during the grinding process. By adding water, a solvent or non-solvent, or other precipitating agents, the waste to be crushed in the grinding step can on the one hand be processed for subsequent precipitation and extraction of material and/or on the other hand can be cooled at the same time.

В связи с этим, изобретение также относится к роторной дробилке с выступающими решетчатыми или режущими элементами, а также одной или несколькими встречно-режущими кромками, 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. Указанные формованные изделия или отходы формованных изделий предпочтительно содержат целлюлозу, в частности, после процесса формования в растворе, например, в лиоцельном способе, вискозном процессе или купро-процессе.In this regard, the invention also relates to an impact crusher with projecting grating or cutting elements and one or more counter-cutting edges, where the cutting elements slide after the counter-cutting edges in such a way that molded products or waste molded products are crushed between the cutting edges. elements and counter-cutting edges. Said molded articles or molded article waste preferably contain cellulose, in particular after a solution molding process, for example in the lyocell process, the rayon process or the cupro process.

Изобретение также относится к способу измельчения указанных формованных изделий или отходов формованных изделий с помощью дробилки. Предпочтительно, дробилка имеет регулятор давления сырья, который прижимает формованные изделия или отходы формованных изделий, подлежащие измельчению, к ротору, или решетке, или к режущим элементам. Предпочтительно, дробилка включает любой один или несколько из вышеуказанных признаков, или все признаки. Предпочтительно, режущие кромки и/или встречно-режущие кромки являются зубчатыми. Предпочтительно, предусмотрено сито вблизи и/или ниже ротора для того, чтобы регулировать размер резаного материала.The invention also relates to a method for grinding said molded articles or waste molded articles using a crusher. Preferably, the crusher has a feed pressure regulator that presses the molded products or waste molded products to be crushed against the rotor or grate or cutting elements. Preferably, the crusher includes any one or more of the above features, or all of the features. Preferably, the cutting edges and/or counter-cutting edges are serrated. Preferably, a sieve is provided near and/or below the rotor in order to regulate the size of the cut material.

(c) Экстракция растворителя целлюлозы(c) Solvent extraction of cellulose

Экстракция растворителя целлюлозы является одинаковой для всех твердых веществ, обрабатываемых на стадии (b) способа. Обычно экстракцию проводят при температуре между 15°C и 30°C и для размера гранул меньше чем 30 мм, требуемое время выдержки составляет от 0,5 до 2 часов. В связи с этим, выгодно применять постоянное перемешивание и суспендирование твердого вещества.The cellulose solvent extraction is the same for all solids processed in step (b) of the process. Typically the extraction is carried out at a temperature between 15°C and 30°C and for granule sizes less than 30 mm, the required holding time is from 0.5 to 2 hours. In this regard, it is advantageous to use constant stirring and suspension of the solid.

Следующие необязательные действия могут быть осуществлены с целью ускорения экстракции:The following optional steps can be taken to speed up the extraction:

- Повышение средней температуры экстракции от 40°C до 70°C увеличивает скорость экстракции материала и уменьшает требуемое время выдержки приблизительно на четверть. Это является особенно предпочтительным, когда это повышение температуры может быть осуществлено путем регенерации тепла из отходящего теплового потока, который иначе не используется.- Increasing the average extraction temperature from 40°C to 70°C increases the rate of material extraction and reduces the required holding time by approximately a quarter. This is particularly advantageous when this temperature increase can be achieved by recovering heat from a waste heat stream that is otherwise not used.

- Уменьшение размера гранул сокращает требуемое время выдержки.- Reducing the granule size reduces the required holding time.

- Когда экстракция проводится на множестве этапов, следуя принципу противотока, это снижает требования для каждого отдельного этапа экстракции, поскольку отсутствует вероятность того, что часть отходов, которые еще содержат растворитель, будет немедленно покидать резервуар экстракции на следующей стадии способа.- When the extraction is carried out in multiple stages, following the counter-current principle, this reduces the requirements for each individual extraction stage, since there is no likelihood that part of the waste, which still contains solvent, will immediately leave the extraction tank in the next stage of the process.

Предпочтительно экстракция проводится в открытом или закрытом контейнере, емкости или резервуаре. Смесь растворителя и твердое вещество приводится в движение, или путем перемешивания или путем образования потока с использованием насоса. Необязательно, температуру можно специально повышать или путем предварительного нагревания поступающего растворителя, или фактически путем введения пара непосредственно в процесс.Preferably, the extraction is carried out in an open or closed container, vessel or reservoir. The mixture of solvent and solid is driven, either by stirring or by generating a flow using a pump. Optionally, the temperature can be deliberately increased either by preheating the incoming solvent, or indeed by introducing steam directly into the process.

(d) Удаление воды (обезвоживание)(d) Removal of water (dehydration)

Твердое вещество, экстрагированное или частично экстрагированное на стадии (c) способа, отделяется от воды, содержащей растворитель, во время обезвоживания. Полученное при этом сухое вещество является главнейшим для эффективности экстракционной стадии. Обезвоженное таким образом твердое вещество теперь можно или подавать на этап контакта со свежим экстрагентом, или при относительно низком содержании растворителя, можно вымывать струей из процесса в виде отходов. Пример отходов указанного типа показан на фиг. 3. Заданная концентрация растворителя в твердых отходах должна быть меньше чем 3%, принимая во внимание степень извлечения. Дополнительное снижение концентрации растворителя может быть выгодным, в зависимости от требуемого объема инвестиций по технологическому регламенту.The solid extracted or partially extracted in step (c) of the process is separated from the solvent-containing water during dehydration. The resulting dry matter is essential for the efficiency of the extraction stage. The solid thus dehydrated can now either be fed into the contact step with fresh extractant or, at a relatively low solvent content, can be jetted out of the process as waste. An example of this type of waste is shown in Fig. 3. The specified concentration of solvent in solid waste should be less than 3%, taking into account the recovery rate. Additional reduction in solvent concentration may be beneficial, depending on the required investment volume according to the process regulations.

Твердые вещества, выделенные на стадии (d) способа, можно подавать в процессы другого типа. Так, например, выделенные компоненты целлюлозы могут быть использованы в качестве компостного материала, в качестве строительной добавки в дорожном строительстве, для засыпки дренажа или для заделки.The solids recovered in step (d) of the process can be fed into other types of processes. For example, the isolated cellulose components can be used as compost material, as a construction additive in road construction, for drainage backfill or for sealing.

На первой стадии обезвоживания цель заключается в грубом отделении твердого вещества от растворителя. Поскольку твердое веществе, а также фильтрат будут направляться на дополнительный этап обработки, отсутствуют конкретные требования для тонкого разделения. Таким образом, непрерывно эксплуатируемые твердо-жидкостные сепараторы являются особенно подходящими, такие как, например:In the first stage of dewatering, the goal is to roughly separate the solid from the solvent. Since the solid as well as the filtrate will be sent to an additional processing step, there are no specific requirements for fine separation. Continuously operated solid-liquid separators are therefore particularly suitable, such as for example:

- Сепаратор PSS от фирмы FAN Separatoren GmbH- PSS separator from FAN Separatoren GmbH

- Сепаратор PSS от Erich Stallkamp ESTA GmbH- PSS separator from Erich Stallkamp ESTA GmbH

- Роторный микрофильтр MDF от ABZ Zierler GmbH- MDF rotary microfilter from ABZ Zierler GmbH

- Ленточный пресс от фирмы Flottweg SE- Belt press from Flottweg SE

На конечной стадии обезвоживания цель заключается в удалении твердых отходов, не содержащих растворителя, насколько это возможно, от жидкости, и в связи с этим снизить до минимума содержание твердых веществ в фильтрате. В общем, в связи с этим, могут быть использованы вышеуказанные приспособления, но предпочтительными устройствами являются, например: камерный фильтр-пресс от фирмы Welders Filtration Technology NV SA; или отстойная центрифуга от фирмы Flottweg SE.In the final stage of dewatering, the goal is to remove as much solvent-free solid waste as possible from the liquid and thereby reduce the solids content of the filtrate to a minimum. In general, in this regard, the above devices can be used, but preferred devices are, for example: a chamber filter press from Welders Filtration Technology NV SA; or settling centrifuge from Flottweg SE.

Блоки ультрафильтрации:Ultrafiltration units:

Aqua-System Technologie GmbH; Krones AG; OSMO Membrane Systems GmbH;Aqua-System Technologie GmbH; Krones AG; OSMO Membrane Systems GmbH;

Блоки микрофильтрации:Microfiltration units:

Annen Verfahrenstechnik GmbH; Atec Automatisierungstechnik GmbH; ECOFLUID Handels GmbH; Hydro-Elektrik GmbH; Lanz-Anliker AG; Lenzing Technik GmbH; Tetra Pak Processing GmbH; WAG Wasseraufbereitung GmbH;Annen Verfahrenstechnik GmbH; Atec Automatisierungstechnik GmbH; ECOFLUID Handels GmbH; Hydro-Elektrik GmbH; Lanz-Anliker AG; Lenzing Technik GmbH; Tetra Pak Processing GmbH; WAG Wasseraufbereitung GmbH;

Блоки обратного осмоса:Reverse osmosis units:

AS Schmertmann GmbH; Decker Verfahrenstechnik GmbH; Enviro-FALK GmbH Prozesswasser-Technik; MembraPure Gesellschaft für Membrantechnik GmbH;AS Schmertmann GmbH; Decker Verfahrenstechnik GmbH; Enviro-FALK GmbH Prozesswasser-Technik; MembraPure Gesellschaft für Membrantechnik GmbH;

Производители ультрафильтрационных мембран /микрофильтрационных мембран:Manufacturers of ultrafiltration membranes/microfiltration membranes:

KOCH Membrane Systems GmbH / John Zink KEU GmbH; MICRODYN-NADIR GmbH; MTS & Apic Filter GmbH & Co. KG; SOMA GmbH & Co. KG;KOCH Membrane Systems GmbH / John Zink KEU GmbH; MICRODYN-NADIR GmbH; MTS & Apic Filter GmbH & Co. KG; SOMA GmbH & Co. KG;

Мембраны обратного осмоса:Reverse osmosis membranes:

CWG® Watertechnology GmbH; Kalle Wassertechnik; KOCH Membrane Systems GmbH / John Zink KEU GmbH; OSMO Membrane Systems GmbH; POREX Membrane.CWG® Watertechnology GmbH; Kalle Wassertechnik; KOCH Membrane Systems GmbH / John Zink KEU GmbH; OSMO Membrane Systems GmbH; POREX Membrane.

(e) Сбор и очистка всех сточных вод, содержащих растворитель(e) Collection and treatment of all wastewater containing solvent

Сточные воды, образовавшиеся на стадиях (a) - (d) способа, предпочтительно собирают вместе со всеми содержащими растворитель сточными водами (6), образовавшимися в лиоцельном блоке.The wastewater generated in process steps (a) to (d) is preferably collected together with any solvent-containing wastewater (6) generated in the lyocell block.

Необязательно, в зависимости от степени загрязнения отдельных потоков сточных вод, их можно очищать отдельно, в одном или нескольких фильтрах, от крупных твердых загрязнений. Цель состоит в том, чтобы максимальное среднее содержание твердых веществ в собранных сточных водах, содержащих растворитель, составляло 1000 мг/л или меньше, например от 20 до 1000 мг/л, предпочтительно 200 мг/л или меньше, и особенно предпочтительно 50 мг/л или меньше.Optionally, depending on the degree of contamination of individual wastewater streams, they can be purified separately, in one or more filters, from large solid contaminants. The goal is for the maximum average solids content of the collected solvent containing wastewater to be 1000 mg/L or less, for example 20 to 1000 mg/L, preferably 200 mg/L or less, and particularly preferably 50 mg/L l or less.

Собранные сточные воды, содержащие растворитель, очищают (предпочтительно вместе) на одном или нескольких этапах тонкой фильтрации. Эта стадия фильтрации может быть осуществлена с использованием одного или нескольких различных фильтрационных устройств, в которых особенно удобными являются микро-ситовые или многослойные фильтры. Целью фильтрации является защита последующего процесса от загрязнения твердыми частицами. В зависимости от селективности, на этом этапе фильтрации, можно экстрагировать компоненты, которые дают окрашивание; что особенно предпочтительно.The collected solvent-containing wastewater is purified (preferably together) through one or more fine filtration steps. This filtration step can be carried out using one or more different filtration devices, in which micro-sieve or multi-layer filters are particularly convenient. The purpose of filtration is to protect the downstream process from contamination by particulate matter. Depending on the selectivity, at this stage of filtration, components that give color can be extracted; which is especially preferable.

Обычно сточные воды собирают в резервуаре, который непроницаем для жидкости и является химически стойким. Отдельные технологические потоки сточных вод можно предварительно фильтровать, как описано. Примерами подходящего оборудования для фильтрации, в зависимости от степени загрязнения, являются: фильтры с концевым зазором, корзиночные фильтры, или для более грубых загрязнений, любой из твердо-жидкостных сепараторов, указанных в (d). Затем собранные сточные воды подвергают тонкой фильтрации для того, чтобы защитить процессы, следующие ниже по потоку. Примерами широко используемых устройств являются: многослойные фильтры, микрофильтры и мембранные фильтры.Typically, wastewater is collected in a tank that is liquid-tight and chemical-resistant. Individual process wastewater streams can be pre-filtered as described. Examples of suitable filtration equipment, depending on the degree of contaminant, are: end-gap filters, basket filters, or for coarser contaminants, any of the solid-liquid separators listed in (d). The collected wastewater is then finely filtered to protect downstream processes. Examples of commonly used devices are: multilayer filters, microfilters and membrane filters.

(f) Деионизация(f) Deionization

На этой стадии способа, ионные примеси удаляют с помощью одного или нескольких анионных и катионных обменников. Обычно деионизацию проводят в отдельных анионных и катионных обменниках, где последовательность ионных обменников в конфигурации анионообменника с последующим катионобменником может быть выгодной для процесса.At this stage of the process, ionic impurities are removed using one or more anion and cation exchangers. Typically, deionization is carried out in separate anion and cation exchangers, where a sequence of ion exchangers in the configuration of an anion exchanger followed by a cation exchanger can be advantageous to the process.

Среднее время выдержки для фильтрата в секции ионного обмена, предусмотренной в соответствии со способом, составляет между 2 и 20 минут, особенно предпочтительно между 8 и 12 минут. Деионизацию проводят для обеспечения надежности лиоцельного способа, поскольку удаляются вредные ионы.The average residence time for the filtrate in the ion exchange section provided in accordance with the method is between 2 and 20 minutes, particularly preferably between 8 and 12 minutes. Deionization is carried out to ensure the reliability of the lyocell method, since harmful ions are removed.

(g) Концентрирование/обогащение растворителя(g) Solvent concentration/enrichment

В следующей части способа растворитель целлюлозы направляется на концентрирование, например, в блок многостадийного выпаривания. В связи с этим, должна быть получена по меньшей мере такая концентрация растворителя, чтобы раствор снова был пригоден для растворения или суспендирования целлюлозы. Однако концентрация раствора еще не должна достигаться, поскольку при перемещении из суспензии целлюлозы в раствор удаляется нерастворитель. Предпочтительно получается по меньшей мере 50% (по массе) растворителя. Кроме того, более высокая концентрация может быть получена с целью манипулирования с меньшим объемом (для последующего разбавления нерастворителем). Предпочтительно более чем 70%, предпочтительно от 83% до 85% (по массе) выпаренного растворителя целлюлозы в последующем добавляют в качестве свежего растворителя на технологической стадии получения суспензии целлюлозы для дальнейшего использования.In the next part of the method, the cellulose solvent is sent for concentration, for example, to a multi-stage evaporation unit. In this regard, at least such a concentration of solvent must be obtained that the solution is again suitable for dissolving or suspending cellulose. However, the concentration of the solution should not yet be reached, since non-solvent is removed from the cellulose suspension into the solution. Preferably, at least 50% (by weight) of solvent is obtained. Alternatively, a higher concentration may be obtained for the purpose of handling a smaller volume (for subsequent dilution with a non-solvent). Preferably, more than 70%, preferably 83% to 85% (by weight) of the evaporated cellulose solvent is subsequently added as fresh solvent in the process step of obtaining a cellulose suspension for further use.

Рециркулирующие потоки водного растворителя используют в качестве свежего растворителя в непрерывно работающем производстве раствора. Таким образом, способ согласно изобретению обеспечивает возврат органических остаточных или исходных материалов, а также сточных вод, накапливаемых в способе производства целлюлозных волокон, в их исходное пригодное для использования состояние, и обеспечивает замкнутый контур растворителя.Recycle streams of aqueous solvent are used as fresh solvent in a continuously operating solution production. Thus, the method according to the invention ensures the return of organic residual or starting materials, as well as waste water accumulated in the process for the production of cellulose fibers, to their original usable state, and provides a closed solvent loop.

Кроме того, тот факт, что способ проводится с экологически устойчивым разлагаемым сырьем или остаточными материалами, приводит к равновесию, которое гармонично в отношении выбросов CO2 и которое является экологически нейтральным, поскольку выделенная твердая целлюлоза без растворителя без колебания может быть направлена на компостирование.In addition, the fact that the process is carried out with environmentally sustainable degradable raw materials or residual materials leads to an equilibrium that is harmonious with respect to CO 2 emissions and which is environmentally neutral, since the recovered solvent-free solid cellulose can be composted without hesitation.

Дальнейшие подробности, признаки и преимущества изобретения станут очевидными из приведенного ниже описания типичного варианта осуществления, выполненного с помощью фигур.Further details, features and advantages of the invention will become apparent from the following description of an exemplary embodiment, illustrated with the aid of the figures.

На фиг. 4 в виде диаграммы показана упрощенная структурная схема, причем показана схема способа согласно изобретению, а также конструкция устройства согласно изобретению, подходящая для проведения способа согласно изобретению. Кроме основных компонентов способа согласно изобретению или устройства согласно изобретению, на фиг. 4 также продемонстрированы дополнительные элементы в виде компонентов предпочтительных вариантов осуществления.In fig. 4 is a diagrammatic representation of a simplified block diagram showing a diagram of the method according to the invention, as well as a design of a device according to the invention suitable for carrying out the method according to the invention. In addition to the main components of the method according to the invention or the device according to the invention, FIG. 4 also illustrates additional elements as components of the preferred embodiments.

Составлен список примеров различных типов устройств, которые могут быть использованы. Этот перечень не является исчерпывающим, причем отдельные устройства могут быть заменены другими агрегатами, с которыми в способе достигается аналогичный эффект в любое время.A list of examples of the different types of devices that can be used has been compiled. This list is not exhaustive, and individual devices can be replaced by other units with which the method achieves a similar effect at any time.

С целью оценки степени извлечения растворителя, в частности N-метилморфолин-N-оксида, в производственном лиоцельном блоке, может быть установлен простой баланс с использованием способа изобретения.In order to evaluate the degree of solvent recovery, in particular N-methylmorpholine-N-oxide, in a lyocell production unit, a simple balance can be established using the method of the invention.

На фиг. 5 показан контур циркуляции растворителя в лиоцельном способе:In fig. Figure 5 shows the solvent circulation circuit in the lyocell method:

- Поток A содержит все отходы твердых веществ ((1)-(5)), содержащие растворитель, а также сточные воды (6).- Stream A contains all waste solids ((1)-(5)) containing solvent, as well as waste water (6).

- Поток S представляет собой сумму спрессованных отходов твердых веществ, появляющихся на стадии (e) способа, и которые покидают блок получения и регенерации.- Stream S represents the sum of the compressed waste solids appearing in step (e) of the process and which leaves the recovery and recovery unit.

- Поток F представляет собой сумму потоков сточных вод, которые покидают блок получения и регенерации.- Stream F is the sum of the wastewater streams that leave the receiving and regeneration unit.

- Два потока V представляют собой другие, еще не описанные потери растворителя. Эти потери, среди прочего, включают потери при термическом разложении, и потери полученного целлюлозного продукта. В дальнейшем расчет ведется с суммой всех существенных потерь в виде одного потока.- The two V streams represent other, not yet described, solvent losses. These losses include, among others, losses due to thermal decomposition, and losses of the resulting cellulosic product. In the future, the calculation is carried out with the sum of all significant losses in the form of one flow.

- Поток M представляет собой свежий поток растворителя, который необходим для компенсации потерь растворителя.- Stream M represents the fresh solvent stream that is needed to compensate for solvent losses.

- Поток N представляет собой концентрированный поток растворителя, который повторно используется в способе производства.- The N stream is a concentrated solvent stream that is reused in the production process.

Из указанного баланса выводится следующая функция для степени извлечения RGR:From this balance the following function is derived for the RGR recovery rate:

RGR = 1 - FF - FS - FV RGR = 1 - F F - F S - F V

в которой коэффициенты потерь FF, FS и FV определены следующим образом:in which the loss coefficients F F , F S and F V are defined as follows:

где, например, , в единицах кг/ч, означает массовый поток растворителя (например, N-метилморфолин-N-оксида), который в среднем находится в потоке F на фиг. 5. Таким образом, коэффициент FF описывает отношение потока растворителя, который потерян в сточных водах лиоцельного способа, относительно всего применяемого растворителя, FS описывает отношение потока растворителя, который потерян в твердых отходах лиоцельного способа, относительно всего применяемого растворителя, и FV описывает отношение всех потоков растворителя, которые не включены в коэффициенты FF или FS и которые потеряны в лиоцельном способе, относительно всего применяемого растворителя.where, for example, , in units of kg/h, means the mass flow of solvent (eg N-methylmorpholine-N-oxide) that is on average in stream F in FIG. 5. Thus, the coefficient F F describes the ratio of the solvent flux that is lost in the lyocell process wastewater relative to the total solvent used, F S describes the ratio of the solvent flux that is lost in the lyocell process solid waste relative to the total solvent used, and F V describes the ratio of all solvent flows that are not included in the F F or F S factors and that are lost in the lyocell process, relative to the total solvent used.

В контексте указанного способа поток F растворителя сильно зависит от конфигурации стадии (f) ионного обмена способа. Эмпирическое значение итогового коэффициента потерь FF приблизительно равно 0,0033.In the context of this process, the solvent flow F is highly dependent on the configuration of the ion exchange step (f) of the process. The empirical value of the resulting loss factor F F is approximately 0.0033.

Поток V неопределенных общих потерь, в контексте указанного способа, зависит конфигурации стадии концентрирования (g).The flux V of the undetermined total losses, in the context of this method, depends on the configuration of the concentration stage (g).

Коэффициент потерь FS является единственно зависимым от растворителя, оставшегося в твердых отходах стадии (d) способа, который зависит от стадий (a) - (d) способа и выбранного варианта способа и применяемых устройств способа.The loss factor F S is solely dependent on the solvent remaining in the solid waste of process step (d), which depends on process steps (a) to (d) and the selected process variant and the process devices used.

В качестве примера удачной конфигурации для способа изобретения, коэффициент потерь можно рассчитать следующим образом:As an example of a successful configuration for the method of the invention, the loss factor can be calculated as follows:

Оценки, приведенные в таблице 6 для отдельных потоков отходов, предоставляют средние количества ежедневных твердых отходов приблизительно от 8% до 25% от нормальной часовой производительности прядильного раствора в обычном режиме эксплуатации.The estimates given in Table 6 for individual waste streams provide average daily solid waste quantities of approximately 8% to 25% of the normal hourly spinning solution output during normal operation.

Из этого, на стадии (e) способа получают промытые, спрессованные твердые отходы, которые еще содержат остаточный растворитель.From this, in step (e) of the process, washed, compressed solid waste is obtained which still contains residual solvent.

Это количество можно рассчитать с использованием следующей формулы:This amount can be calculated using the following formula:

в которой означает суммарный средний поток отходов S, в кг/ч, и является средней концентрацией растворителя, выраженной в процентах по массе, в указанном потоке отходов S.wherein means the total average waste flow S, in kg/h, and is the average solvent concentration, expressed as a percentage by mass, in a specified waste stream S.

Для максимальной оценки средней величины твердых отходов, собранных на стадии (a) способа при нормальной эксплуатации 25% в сутки от нормальной часовой производительности прядильного раствора, это приводит к величине коэффициента потерь FS меньше чем 0,0001 для остаточной концентрации растворителя 3% в отходах со стадии (d) способа.To maximize the average value of solid waste collected in step (a) of the process, under normal operation 25% per day of the normal hourly spinning output will result in a loss factor value F S of less than 0.0001 for the residual solvent concentration 3% in waste from process step (d).

Claims (27)

1. Способ регенерации растворителя целлюлозы в способе получения формованных целлюлозных изделий, который включает стадии:1. A method for regenerating a cellulose solvent in a method for producing molded cellulose products, which includes the stages: A) непрерывное или периодическое производство твердых формованных целлюлозных изделий из раствора целлюлозы, которое включает этапы:A) continuous or batch production of solid molded cellulose products from a cellulose solution, which includes the steps of: i) получение раствора целлюлозы из растворенной целлюлозы и растворителя целлюлозы,i) obtaining a cellulose solution from dissolved cellulose and cellulose solvent, ii) формование раствора целлюлозы в желательную геометрическую форму,ii) molding the cellulose solution into the desired geometric shape, iii) затвердевание формованного раствора целлюлозы в формованное целлюлозное изделие в коагуляционной жидкости, iii) solidifying the molded cellulose solution into a molded cellulose product in a coagulation liquid, iv) высвобождение или экстракция растворителя из формованного целлюлозного изделия с использованием нерастворителя, iv) releasing or extracting solvent from the molded pulp product using a non-solvent, где в течение непрерывного или периодического процесса накапливаются отходы формованных изделий из раствора целлюлозы в нежелательной форме и необязательно в желательной форме,wherein during a continuous or batch process waste moldings from the cellulose solution accumulate in an undesired form and not necessarily in a desired form, B) сбор отходов формованных изделий в нежелательной форме и необязательно в желательной форме,B) collecting waste moldings in undesired form and not necessarily in desirable form, C) измельчение отходов формованных изделий со стадии B), необязательно содержащих растворитель и/или содержащих нерастворитель, C) grinding the molded waste from step B), optionally containing a solvent and/or containing a non-solvent, D) экстракция растворителя из измельченных отходов формованных изделий,D) solvent extraction from crushed waste moldings, отличающийся тем, что твердые содержащие растворитель целлюлозные отходы, которые накапливаются до формования и в ходе формования, смешивают и измельчают вместе, или тем, чтоcharacterized in that solid solvent-containing cellulosic waste, which accumulates before and during molding, is mixed and ground together, or in that растворитель из коагуляционной жидкости со стадии A) iii) и экстрагированный растворитель со стадии D) концентрируют вместе. the solvent from the coagulation liquid from step A) iii) and the extracted solvent from step D) are concentrated together. 2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что на стадии i) для получения раствора целлюлозы дополнительно используют нерастворитель, предпочтительно воду.2. The method according to claim 1, characterized in that at stage i) a non-solvent, preferably water, is additionally used to obtain a cellulose solution. 3. Способ по п. 1, отличающийся тем, что на стадии iv) в качестве нерастворителя используют воду или водную среду.3. The method according to claim 1, characterized in that at stage iv) water or an aqueous medium is used as a non-solvent. 4. 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.4. The method according to claim 1, characterized in that the molding of the cellulose solution in step ii) is an extrusion of the spinning solution, or spinning into strands, threads or films, where the waste molded products are in an undesirable form in the form of a sticky mass of strands, threads or films. 5. Способ по п. 1, 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.5. The method of claim 1, wherein the desired or undesired molding waste after molding, either alone or with solid solvent-containing cellulosic waste that accumulates before molding or after grinding, is mixed and ground together. 6. Способ по п. 1, в котором измельчение на стадии C) проводят под действием механического усилия, предпочтительно в дробилке.6. The method according to claim 1, in which the grinding in stage C) is carried out under the influence of mechanical force, preferably in a crusher. 7. Способ по п. 6, отличающийся тем, что для измельчения используется дробилка с ротором, имеющим один или несколько выступающих режущих элементов и одну или несколько встречнорежущих кромок, где режущие элементы скользят после встречнорежущих кромок таким образом, что измельчаются формованные изделия или отходы формованных изделий между режущими элементами и встречнорежущими кромками, и формованные изделия или отходы формованных изделий непрерывно или периодически подаются на режущие элементы для измельчения с помощью устройства, поддерживающего давление.7. The method according to claim 6, characterized in that for grinding a crusher is used with a rotor having one or more protruding cutting elements and one or more counter-cutting edges, where the cutting elements slide after the counter-cutting edges in such a way that molded products or molded waste are crushed products between the cutting elements and the counter-cutting edges, and the molded products or waste molded products are continuously or periodically fed to the cutting elements for grinding by means of a pressure maintaining device. 8. Способ по п. 1, 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.8. Method according to claim 1, characterized in that the cellulose solvent is N-methylmorpholine-N-oxide or an ionic solvent, preferably with an ammonium, pyrimidium or imidazolium cation, especially preferably 1,3-dialkylimidazolium, especially preferably butyl-3- methylimidazolium or 1-ethyl-3-methylimidazolium. 9. Способ по п. 1, 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-метилморфолин-N-оксида в качестве растворителя.9. The method according to claim 1, characterized in that the solvent or mixture of an aqueous solvent from the washing containing the solvent and the cutting liquids from step A) iv) and the liquids containing the aqueous extraction solvent from step D) is concentrated after dissolution or extraction; preferably in order to obtain a cellulose solvent solution which is suitable for dissolving or suspending cellulose, or preferably at a concentration of at least 50% (% by weight) of the solvent in the solution, especially in the case of N-methylmorpholine-N-oxide as the solvent. 10. Способ по п. 9, в котором концентрирование включает в себя выпаривание нерастворителя, предпочтительно воды; или кристаллизацию растворителя, и/или процесс динамического разделения.10. The method according to claim 9, wherein the concentration includes evaporation of a non-solvent, preferably water; or solvent crystallization, and/or dynamic separation process. 11. Способ по п. 1, отличающийся тем, что коагуляционную жидкость, от которой отделяют формованные целлюлозные изделия со стадии A) iii) после транспортировки из емкости с коагуляционной жидкостью, собирают вместе с экстрагированным растворителем со стадии D).11. The method according to claim 1, characterized in that the coagulation liquid from which the molded pulp products are separated from step A) iii) after transportation from the container with the coagulation liquid is collected together with the extracted solvent from step D). 12. Способ по п. 1, 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, связанном с емкостью.12. The method according to claim 1, characterized in that the coagulation liquid is in a container and a storage tank for collecting cellulose solvent flowing from the container due to transport of molded pulp products associated with the container. 13. Способ по п. 1, 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.13. The method according to claim 1, characterized in that steps A) i)-iv) are carried out in one or more spinning units, where the solvent-containing aqueous coagulation liquid flowing from the spinning unit is collected through a channel or channel system and mixed together with the solvent or mixture of aqueous solvent from stage iv), and is sent for purification, concentration and recycling. 14. 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, причем указанное устройство дополнительно включает 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 канал 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. A device for regenerating the cellulose solvent in the method of producing molded cellulose products, which includes a unit for obtaining a spinning solution, a filtration unit for the spinning solution, a spinning unit with an extruder, extrusion pumps, heat exchangers, extrusion devices, dies, a container for coagulation liquid, which is located after the space below the extrusion devices, preferably a die, a recovery device, a cutting device, a container for collecting the hardened molded pulp products, a crusher for the hardened molded cellulose products, a mechanical separation unit for separating solids into liquid, an ion exchange unit, a unit for concentrating the aqueous cellulose solvent or a combination thereof, wherein said device further includes one or more storage tanks for collected aqueous solvent during transport of the desired molded articles or molded articles that are obtained by molding into geometric shapes, or a solution of cellulose in undesirably shaped molded cellulose articles that accumulates from one or multiple containers of coagulation liquid during a continuous process for isolating a cellulose solvent or an aqueous cellulose solvent; and a channel at the bottom for systematically collecting and supplying solvent-containing liquid from the spinning solution receiving unit, the spinning solution filtration unit, the spinning unit, and from the evaporation unit into a liquid collection container. 15. Устройство по п. 14 с испарителем для выпаривания нерастворителя из жидкостей, содержащих растворитель целлюлозы.15. A device according to claim 14 with an evaporator for evaporating non-solvent from liquids containing cellulose solvent. 16. Устройство по п. 14 или 15, 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.16. Device according to claim 14 or 15, characterized in that the grinding occurs in at least two stages, preferably including the stages of coarse grinding and fine grinding, and the grinding is optionally carried out in a dry and/or wet state, preferably using hammer crushers, centrifugal crushers with screens with holes or cutting units, tearing units and/or grating units, preferably with a rotor having a protruding grid or cutting elements, as well as a screen with holes, the grid, breaking or cutting elements being directed above the openings of the screen.
RU2021137688A 2019-05-21 2020-05-20 Method and device for regenerating cellulose solvent from spinning process RU2819018C2 (en)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
EP19175647.7 2019-05-21

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2021137688A RU2021137688A (en) 2023-06-21
RU2819018C2 true RU2819018C2 (en) 2024-05-08

Family

ID=

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2081951C1 (en) * 1990-11-26 1997-06-20 Ленцинг Аг Method of purifying aqueous solution of organic solvent
US8070951B2 (en) * 2008-06-19 2011-12-06 University Of Washington Through Its Center For Commercialization Method for removing contaminants from liquids using membrane filtration in combination with particle adsorption to reduce fouling
CN104711706B (en) * 2015-03-17 2016-10-05 中国纺织科学研究院 The retracting device of Lyocell fiber spinning solution waste material and recovery method

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2081951C1 (en) * 1990-11-26 1997-06-20 Ленцинг Аг Method of purifying aqueous solution of organic solvent
US8070951B2 (en) * 2008-06-19 2011-12-06 University Of Washington Through Its Center For Commercialization Method for removing contaminants from liquids using membrane filtration in combination with particle adsorption to reduce fouling
CN104711706B (en) * 2015-03-17 2016-10-05 中国纺织科学研究院 The retracting device of Lyocell fiber spinning solution waste material and recovery method

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP3808672B2 (en) Industrial recovery method of terephthalic acid from recovered pulverized polyethylene terephthalate
US7550516B2 (en) Method for extracting nylon from waste materials
US20120282433A1 (en) Processes to clean and recycle carpet fiber and thermoplastics made from such processes
JP2001151709A5 (en)
JP2023536526A (en) Plastic pretreatment and solvent-based plastic recycling method
US20220220640A1 (en) Method and device for regenerating a solvent of cellulose from a spinning process
CN105862180A (en) Energy conservation process for recycling polyester-containing waste textiles
RU2819018C2 (en) Method and device for regenerating cellulose solvent from spinning process
TWI839516B (en) Process and device for regenerating a solvent for cellulose from a spinning process
JP5474111B2 (en) Method for increasing the toughness of nylon fibers and method for increasing the molecular weight of raw nylon
JP5480848B2 (en) Recycling method and equipment for market recovered foamed plastic containers
JP3917811B2 (en) Industrial recovery of terephthalic acid from recovered pulverized polyethylene terephthalate
CN105755588A (en) Circulation system for water recycled from polyester-containing waste textiles
RU2021137688A (en) METHOD AND DEVICE FOR REGENERATION OF CELLULOSE SOLVENT FROM SPINNING PROCESS
CN205112149U (en) Polymer raw material washs production line
US20220387905A1 (en) Process for the recovery of solvent from solvent-containing cellulosic particles
CN109624360B (en) Regeneration method of waste polyimide film
CN114474495A (en) Production line and production method for regenerating nylon-6 waste
EP4219826A1 (en) Method and plant for the recovery of polylaminated cardboard, and composite material obtained through such method and/or plant
TW202408998A (en) Process for the recovery of epsilon-caprolactam and polyether polyurethane from polyamide 6 and polyether polyurethane comprising materials
AU2013206320A1 (en) Method for extracting nylon from waste materials
CN105235092A (en) Production line for cleaning raw polymer materials