一种中空纤维膜的低浓度纺丝废液回收装置及方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种纺丝废液的回收方法，具体涉及一种中空纤维膜的低浓度纺丝废液回收装置及方法。
【背景技术】
[0002]中空纤维膜普遍采用湿法纺丝工艺，即将配制好的纺丝原液经过喷丝头压出均匀地附着在钩编绳表面，然后进入凝胶槽进行凝胶定型，在上述纺丝过程中会产生大量制膜废水，即纺丝废液，其主要的回收成分包括DMAC( 二甲基乙酰胺)，PEG(聚乙二醇)和PVP(聚乙烯吡咯烷酮)等。
[0003]目前普遍采用蒸馏方法对纺丝废液进行回收，即将纺丝废液直接放入蒸馏釜中加热，该种回收方法更适用于有机物浓度较高的废液，而当纺丝废液中有机物的浓度较低时，精馏回收得到的溶剂和添加剂的价值往往低于回收过程中的能耗，经济性显然有待改善。
[0004]在中空纤维膜的制备过程中，其中的有机溶剂和添加剂的制孔剂会在其制备过程中进行析出，因此随着纺丝时间增加，有机添加剂和有机溶剂的浓度都会逐渐升高，为保证生产的稳定性，当生产中的溶液浓度达到设定值后要对其进行更换。由于废液中添加剂和有机溶剂的含量较低，因此直接进行蒸馏回收的话经济性不佳(亏本状态)，而且若采用直接蒸馏的废液处理方法，废液中的盐分等不能挥发的物质会残留在回收的物料中，会使得所回收的物料中杂志含量增加，性能有所下降;此外，无机膜需要在高压(需达到20kg压力)条件下才可以实现截留作用，且并不能完全截留住所需要回收的添加剂，不仅运行成本高，且存在一定危险，如在实际工业生产中，20kg压力下运行可能导致连接处发生泄漏，导致废液喷出甚至管路发生炸裂。而如果将该废液直接排入污水站的话，显然对于污水站而言是一种巨大的负担。
【发明内容】
[0005]有鉴于此，本发明提供一种中空纤维膜的低浓度纺丝废液回收装置及方法，旨在提高低浓度纺丝废液回收中的经济性。
[0006]本发明采用的技术方案具体为:
[0007]—种中空纤维膜的低浓度纺丝废液回收装置，包括相连接的浓缩单元和蒸馏单元，纺丝废液经浓缩单元浓缩后进入蒸馈单元;其中:
[0008]所述浓缩单元包括废液槽、第一输送栗和微滤膜，所述废液槽经所述第一输送栗与所述微滤膜相连接，所述微滤膜进一步连接至所述废液槽;其中:
[0009]废液槽内的纺丝废液经第一输送栗栗入微滤膜对废液进行浓缩，膜产水经微滤膜的排水口排出，浓缩液进一步通入废液槽中循环浓缩，直至纺丝废液内的添加剂和有机溶剂达到设定浓度；
[0010]所述蒸馏单元包括浓缩液槽、第二输送栗、蒸馏釜和精馏塔，所述浓缩液槽经所述第二输送栗与所述蒸馏釜相连接，所述蒸馏釜进一步连接至所述精馏塔;其中:[0011 ]浓缩液槽内的浓缩液经第二输送栗栗入蒸馏釜中进行直接蒸馏，有机溶剂经蒸发进入精馏塔，精馏后得到可回用的有机溶剂;留于蒸馏釜中的添加剂待水含量达标后，即得到可回用的添加剂。
[0012]在上述中空纤维膜的低浓度纺丝废液回收装置中，所述微滤膜为卷式DF纳滤膜。
[0013]—种中空纤维膜的低浓度纺丝废液回收方法，低浓度的纺丝废液经浓缩单元浓缩后中得到初步浓缩液;进一步浓缩后得到的浓缩液在蒸馏单元中经直接蒸馏得到可回用的添加剂和有机溶剂;具体包括如下步骤:
[0014]S10:纺丝废液浓缩步骤:
[0015]使用微滤膜对添加剂总浓度小于0.2wt%的纺丝废液进行浓缩，膜产水经排水口排入至污水站，通过循环浓缩的方式直至形成浓缩液；
[0016]S20:蒸馏步骤:
[0017]浓缩液经输送栗打入蒸馏釜中进行蒸馏，在负压和加热下进行蒸馏，其中:
[0018]有机溶剂经蒸发进入精馏塔，经精馏后成为纯品即得到可以回用的有机溶剂；
[0019]而含有添加剂和其余有机溶剂则留在蒸馏塔中，待添加剂的含水率合格后，即得到可以回用的添加剂。
[0020]在上述中空纤维膜的低浓度纺丝废液回收方法中，所述微滤膜为卷式DF纳滤膜。[0021 ]在上述中空纤维膜的低浓度纺丝废液回收方法中，所述微滤膜为DF-30膜，其截留分子量在400?2000之间。
[0022]在上述中空纤维膜的低浓度纺丝废液回收方法中，在步骤SlO中，形成添加剂总浓度为4?1wt %的初步浓缩液;在步骤S20中，在蒸馏釜中对初步浓缩液进行进一步浓缩，形成添加剂含量为40-60wt %的回用料。
[0023]在上述中空纤维膜的低浓度纺丝废液回收方法中，在步骤S20中，负压和加热条件具体为:所述压力为-98?-85kpa，所述温度为95?98°C。
[0024]在上述中空纤维膜的低浓度纺丝废液回收方法中，所述有机溶剂为二甲基乙酰胺(DMAC)0
[0025]在上述中空纤维膜的低浓度纺丝废液回收方法中，所述添加剂包括聚乙二醇(PEG)和聚乙烯吡咯烷酮(PVP)。
[0026]本发明产生的有益效果是:
[0027]本发明的纺丝废液回收方法采用膜浓缩技术，先用卷式DF纳滤膜对低浓度废液进行浓缩，使低浓度的有机废液富集，浓缩到一定程度后，再把浓缩液放入到蒸馏釜中进行蒸馏，采用蒸馏的方法对有机溶剂和添加剂进行回收。成本较低，且膜浓缩过程中的运行压力低，节约了物料回收的生产成本，大大提高了低浓度废液回收的经济性；
[0028]且较之于无机膜截留存在的分子量大、截留不彻底的缺陷，本发明的废液回收方法可以减少物质小于400分子量的杂质含量，一方面减少了盐分的积累，降低了残留物中盐分的含量，提高了回用的有机溶剂和添加剂的性能，在后期纺丝中不会影响中空纤维膜的性能；另一方面可以有效地截留住全部添加剂，且有机溶剂DMAC的浓度不会有明显升高而因此导致膜的破坏，其可靠性得到了明显的改善。
【附图说明】
[0029]当结合附图考虑时，能够更完整更好地理解本发明。此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。
[0030]图1为本发明一种中空纤维膜的低浓度纺丝废液回收装置中的浓缩单元的结构示意图；
[0031]图2为本发明一种中空纤维膜的低浓度纺丝废液回收装置中的蒸馏单元的结构示意图。
[0032]图中:1、废液槽2、第一输送栗3、微滤膜4、浓缩液槽5、第二输送栗6、蒸馏釜
7、精馏塔。
【具体