一种从纺丝原液中分离回收溶剂的装置及方法与流程

本发明涉及纺丝原液溶剂回收领域，尤其是涉及一种从纺丝原液中分离回收溶剂的装置及方法。

背景技术：

1、在国内外碳纤维及腈纶行业中，碳纤维及腈纶制备过程中会产生大量的废纺丝原液和固体废胶，而这些的废纺丝原液和固体废胶处理始终是行业内的一大难点。

2、目前行业内配制纺丝原液时通常采用的溶剂主要有：二甲基亚砜dmso、二甲基乙酰胺dmac、n,n-二甲基甲酰胺dmf等，进而导致废纺丝原液中含有大量的上述溶剂。并且，上述溶剂不仅市场价格较高，还都具有一定的毒性，若对废纺丝原液处理不当，会对人体健康及自然环境造成一定的危害，所以对废纺丝原液中的溶剂进行分离回收处理具有重要意义。

3、据了解，目前国内大多数企业处理不合格废纺丝原液的方式为：将纺丝原液透过筛网加入至水中成条固化后，将废纺丝原液固化物与溶剂分离，然后提取稀溶剂进行回收处理。但是，发明人经研究发现，前述的废纺丝原液处理方法，无法有效、充分回收废纺丝原液中的溶剂，对于废纺丝原液中溶剂的回收率仅能达到70%左右，经处理后的废纺丝原液固化物中仍存在有较大量的溶剂；并且，经处理后的废纺丝原液固化物也缺乏回收利用手段，仅能够通过固废焚烧的方式进行处理；在固废焚烧过程中，废纺丝原液固化物及其中的溶剂成分会燃烧产生一定量的一氧化碳、硫氧化物等，进而导致环境污染。

4、进一步的，发明人还发现，现有技术中针对废纺丝原液中分离回收溶剂的方法还存在有自动化程度低，分离回收效率低的问题，仅能够对废纺丝原液进行低效分离回收，无法在获得理想的溶剂分离回收率的同时，实现对废纺丝原液中溶剂的自动、高效的分离回收处理，分离回收成本高，经济效益差。

技术实现思路

1、为解决现有技术中存在的技术问题，本发明提供一种从纺丝原液中分离回收溶剂的装置及方法，有效克服现有废纺丝原液的溶剂分离回收过程中，回收率低、回收效率低、回收成本高的问题，能够实现对废纺丝原液中溶剂充分、有效回收，在获得理想的溶剂回收率的同时；实现对废纺丝原液中溶剂的自动、高效的分离回收处理，有效提高分离回收效率，降低分离回收成本，实现纺丝原液中溶剂的循环利用。

2、为解决以上技术问题，本发明采取的技术方案如下：

3、一种从纺丝原液中分离回收溶剂的方法，包括有以下步骤：湿法喷丝、切断废原液短丝、三级离心分离、连续分离回收；

4、所述湿法喷丝的方法为，对纺丝原液进行湿法喷丝处理，制得废原液短丝，并收集纺丝浴液；

5、所述切断废原液短丝的方法为，将废原液短丝切断至长度为1-5cm，制得碎丝；

6、所述三级离心分离的方法为，碎丝进行三级离心分离，并收集离心液；

7、所述连续分离回收，重复前述步骤，实现从纺丝原液中连续分离回收溶剂。

8、进一步的，所述湿法喷丝中，采用湿法喷丝组套装置将纺丝原液加热至50-70℃，滤除粒径大于5-15μm的杂质后，进行湿法喷丝，喷丝至纺丝浴液中，制得废原液短丝，并收集湿法喷丝组套装置的循环槽溢流出的纺丝浴液；

9、所述纺丝浴液的溶剂与纺丝原液中的溶剂相同。

10、进一步的，所述湿法喷丝中，将纺丝原液湿法喷丝至溶剂浓度为60-70wt%的纺丝浴液中；

11、所述纺丝浴液的温度为60-70℃；

12、所述纺丝浴液的溶剂与纺丝原液中的溶剂相同。

13、进一步的，所述三级离心分离，包括有：一级离心、二级离心、三级离心；

14、所述一级分离的方法为，将碎丝和脱盐水导入至袋式离心机内，进行一级离心；

15、所述一级离心过程中，持续通入脱盐水，并收集溶剂浓度≥60wt%的离心液。

16、进一步的，所述二级离心的方法为，一级离心完成后，继续加入脱盐水至袋式离心机内，进行二级离心；

17、所述三级离心的方法为，二级离心完成后，进行三级离心，并对三级离心后的碎丝进行烘干。

18、优选的，所述一级离心的转速为300-500rpm；

19、所述二级离心的转速为800-1000rpm；

20、所述三级离心的转速为1200-1400rpm。

21、一种从纺丝原液中分离回收溶剂的装置，包括有：湿法喷丝组套装置、短丝切断机、袋式离心机、稀溶剂回收罐；

22、所述湿法喷丝组套装置，包括有循环槽，所述循环槽内可容纳纺丝浴液；所述湿法喷丝组套装置用于对纺丝原液进行湿法喷丝，喷丝至纺丝浴液中；

23、所述循环槽溢流口与稀溶剂回收罐管路连接，用于收集湿法喷丝过程中，由循环槽溢流口溢流的纺丝浴液；

24、所述短丝切断机与袋式离心机管路连接，纺丝原液经湿法喷丝组套装置湿法喷丝制得的废原液短丝，经短丝切断机切断后，进入袋式离心机；

25、所述袋式离心机的溢流口与稀溶剂回收罐管路连接，用于收集离心过程中，溶剂浓度≥60wt%的离心液。

26、进一步的，所述循环槽与喷淋溶液罐管路连接；

27、所述循环槽与喷淋溶液罐间的管路上设置有第一自控阀；

28、所述循环槽溢流口与稀溶剂回收罐间的管路上设置有第一在线折光仪；

29、所述第一在线折光仪与第一自控阀电连接，用于实时检测循环槽溢流液中溶剂浓度，控制第一自控阀的开度，将喷淋溶液罐内的液体输入至循环槽内，以调节循环槽内纺丝浴液中溶剂浓度在60-70wt%范围内；

30、所述喷淋溶液罐内的液体，为浓度为55-60wt%的溶剂水溶液。

31、进一步的，所述袋式离心机的溢流口分别与稀溶剂回收罐、喷淋溶液罐管路连接，并在管路上设置第二自控阀；

32、所述袋式离心机的溢流口处设置有第二在线折光仪；

33、所述第二在线折光仪与第二自控阀电连接，用于实时检测离心机溢流口排出的离心液中溶剂浓度；并根据离心液中溶剂浓度，控制第二自控阀，将离心液排至喷淋溶液罐或稀溶剂回收罐内。

34、进一步的离心液中溶剂浓度≥60wt%时，将离心液排至稀溶剂回收罐内；

35、离心液中溶剂浓度＜60wt%时，将离心液排至喷淋溶液罐内。

36、与现有技术相比，本发明的有益效果为：

37、（1）本发明的从纺丝原液中分离回收溶剂的装置及方法，有效克服现有废纺丝原液的溶剂分离回收过程中，回收率低、回收效率低、回收成本高的问题，能够实现对废纺丝原液中溶剂充分、有效回收，在获得理想的溶剂回收率的同时；实现对废纺丝原液中溶剂的自动、高效的分离回收处理，有效提高分离回收效率，降低分离回收成本，有效降低工业废胶的产量，实现纺丝原液中溶剂的循环利用；并且，分离后的固体断丝溶剂及水分含量低，可以继续用于下游纺织产业中生产使用，进一步实现资源的综合利用，避免固废燃烧处理过程中产生废气，避免环境污染；对生产、环境等均具有积极意义。

38、（2）本发明的从纺丝原液中分离回收溶剂的装置及方法，对纺丝原液中溶剂的有效回收率超过95%，能够实现对废纺丝原液中溶剂的充分、有效回收。

39、（3）以dmso含量为80wt%的废纺丝原液为例，采用本发明的从纺丝原液中分离回收溶剂的装置及方法，dmso回收率超过95%；相比于现有技术，每吨废纺丝原液的处理时间降低2h以上，对dmso的回收率提高超过25%；对废纺丝原液进行分离回收后，每吨废纺丝原液能够降低dmso损耗超过200kg，有效节约超过12000元成本。

40、（4）以dmac含量为75wt%的废纺丝原液为例，采用本发明的从纺丝原液中分离回收溶剂的装置及方法，dmac回收率超过97%。