[实用新型]氨纶纺丝生产过程溶剂回收系统

说明书

(一)技术领域

本实用新型涉及一种氨纶纺丝生产过程溶剂回收系统。用于氨纶纺丝生产过程热能的回收利用。

(二)背景技术

在氨纶纺丝生产过程中，进入纺丝组件的纺丝原液中聚合物(聚氨酯)的质量含量为35％，其余65％为溶剂DMAC(N，N-二甲基乙酰胺)。纺丝原液经喷丝板进入纺丝上甬道后需要将原液中的溶剂DMAC快速挥发掉，剩下的聚合物固化成型并经中甬道、下甬道、假捻、上油、卷绕等工序，最终制成氨纶纤维。

为了使进入纺丝甬道的原液中的溶剂DMAC快速挥发掉，通常的生产工艺是在上甬道通入大量260℃左右的热空气(或氮气)，一方面使纺丝原液中的溶剂DMAC挥发出来，另一方面将挥发出来的溶剂DMAC带出纺丝甬道。纺丝甬道出来含有溶剂DMAC的热风经过一个溶剂回收系统，回收一部分热能和绝大部分的溶剂DMAC。经溶剂回收系统处理后的气体再加热到260℃左右后送入纺丝甬道循环使用。

溶剂回收系统是氨纶纺丝生产过程中的关键设备，其流程图如图1所示。由一级热管换热器和四级冷凝器及一台风机组成。热风中的溶剂DMAC是通过多级降温而冷凝分离出来，具体的工艺流程描述如下：

多个纺丝甬道出来含有溶剂DMAC的热风经集中的风管送到溶剂回收系统，进入热管换热器热侧时温度为200℃～210℃，经热管换热器出来的温度为102℃；再进第一级表冷器，用循环冷却水(32℃-37℃)冷却到42℃；再进第二级表冷器，用冷冻水(7℃-11℃)冷却到25℃；进风机增压，增压后由于机械能的作用，气体温度会上升到33℃；再经第三级表冷器，用冷冻水(7℃-11℃)冷却到17℃；再经第四级表冷器，用冷媒(-10℃-5℃)冷却到2℃。此时气体中的DMAC经逐级冷凝形成液体从系统底部排出，气体再进入热管换热器的冷侧，温度由2℃上升到102℃。

现有的溶剂回收系统采用一级热管换热器，热管内充填的介质为除盐水，受水的沸点(常压下100℃)的影响致使热管换热器热侧气体的温度无法再进一步下降(目前达到98℃～102℃)，冷侧的气体温度也无法进一步提高(不超过102℃)。

(三)发明内容

本实用新型的目的在于克服上述不足，提供一种换热更充分，热侧气体经过换热温度进一步降低，冷侧气体经过换热温度进一步升高的氨纶纺丝生产过程溶剂回收系统。

本实用新型的目的是这样实现的：包括热管换热器、风机和表冷器，所述表冷器有四级，分别为第一级表冷器、第二级表冷器、第三级表冷器和第四级表冷器，所述热管换热器有二级或二级以上，二级或二级以上热管换热器依次串联连接，每级热管换热器内填充不同沸点的工作介质，且每级热管换热器内填充的工作介质常压下沸点依次降低，末级的热管换热器热侧出来的气体依次接入第一级表冷器和第二级表冷器，第二级表冷器出来的气体接入风机，风机出来的气体依次接入第三级表冷器和第四级表冷器，第四级表冷器出来的气体接入末级热管换热器冷侧。

本实用新型氨纶纺丝生产过程溶剂回收系统，所述热管换热器有三级，分别为第一级热管换热器、第二级热管换热器和第三级热管换热器，第一级热管换热器、第二级热管换热器和第三级热管换热器依次串联连接，第一级热管换热器内填充的工作介质常压下沸点为160℃±10℃，第二级热管换热器内填充的工作介质常压下沸点为100℃±5℃，第三级热管换热器内填充的工作介质常压下沸点为80℃±5℃，所述风管接入溶剂回收系统的第一级热管换热器热侧，第三级热管换热器热侧出来的气体接入第一级表冷器。

多个纺丝甬道出来的含有溶剂DMAC的热风经风管送到溶剂回收系统，进入第一级热管换热器热侧时温度为200℃-210℃，经第一级热管换热器出来所述热风的温度为160℃；经第二级热管换热器出来所述热风的温度为100℃；经第三级热管换热器出来所述热风的温度为75℃；再进第一级表冷器用32℃-37℃循环冷却水冷却到42℃；再进第二级表冷器，用7℃-11℃冷冻水冷却到25℃；进风机增压，气体温度上升到33℃；再经第三级表冷器，用7℃-11℃冷冻水冷却到17℃；再经第四级表冷器，用-10℃--5℃冷媒冷却到2℃，此时气体中的DMAC经逐级冷凝形成液体从系统底部排出，气体再进入第三级热管换热器的冷侧，此时温度为2℃，从第三级热管换热器出来的温度为25℃；经第二级热管换热器出来的温度为70℃；经第一级热管换热器出来的温度为128℃。

本实用新型的有益效果是：