回收纤维纺丝工艺中溶剂的方法和纤维纺丝系统.pdf

(19)国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN114481372A(43)申请公布日2022.05.13(21)申请号202011148954.9D01D13/00(2006.01)(22)申请日2020.10.23(71)申请人中国石油化工股份有限公司地址210048江苏省南京市六合区大厂葛关路699号申请人中石化南京化工研究院有限公司(72)发明人孔凡敏赵运生于品华张叶徐莉吴小莲苏豪(74)专利代理机构北京润平知识产权代理有限公司11283专利代理师陈小莲刘依云(51)Int.Cl.D01F13/04(2006.01)D01D5/088(2006.01)D01D10/06(2006.01)权利要求书2页说明书11页附图2页(54)发明名称回收纤维纺丝工艺中溶剂的方法和纤维纺丝系统(57)摘要本发明涉及一种回收纤维纺丝工艺中溶剂的方法和纺丝系统，所述纤维纺丝工艺包括将纺丝液进行挤出和喷丝，对喷丝得到的纤维原丝依次进行冷却成型工序、干燥工序和拉伸工序，并回收冷却成型工序和干燥工序中的溶剂，其特征在于，所述冷却成型的方式包括使纤维原丝与温度不超过‑10℃的流体接触，回收冷却成型工序中的溶剂的方式为旋风分离方式，回收干燥工序中的溶剂的方式为深冷分离和吸附脱附相结合的方式。本发明通过不同的工序采用不同的方式回收其中的溶剂，能够实现较低的能耗和较高的溶剂回收率。CN114481372ACN114481372A权利要求书1/2页1.一种回收纤维纺丝工艺中溶剂的方法，所述纤维纺丝工艺包括将纺丝液进行挤出和喷丝，对喷丝得到的纤维原丝依次进行冷却成型工序、干燥工序和拉伸工序，并回收冷却成型工序和干燥工序中的溶剂，其特征在于，所述冷却成型的方式包括使纤维原丝与温度不超过‑10℃的流体接触，回收冷却成型工序中的溶剂的方式为旋风分离方式，回收干燥工序中的溶剂的方式为深冷分离和吸附脱附相结合的方式。2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述旋风分离的温度<40℃，优选为10‑30℃。3.根据权利要求1或2所述的方法，其中，所述深冷分离和吸附脱附相结合的方式为先进行深冷分离，然后进行吸附脱附。4.根据权利要求1‑3中任意一项所述的方法，其中，所述深冷分离的温度为<‑5℃，优选为‑20～‑10℃。5.根据权利要求1‑4中任意一项所述的方法，其中，所述吸附的方式为使来自干燥工序的气体与吸附剂接触。6.根据权利要求5所述的方法，其中，所述吸附剂为活性炭、椰壳碳、分子筛中的一种或多种，优选直径为3‑6mm的圆柱形活性炭。7.根据权利要求1‑6中任意一项所述的方法，其中，所述脱附的条件包括脱附的温度为5‑25℃，压力为0.1‑5MPa。8.根据权利要求1‑7中任意一项所述的方法，其中，所述纺丝液含有聚乙烯、溶剂和助剂，聚乙烯与溶剂的重量比为1‑30:100，优选为4‑20:100，助剂与聚乙烯的重量比为0.3‑3:100优选0.5‑2:100。9.根据权利要求8所述的方法，其中，所述溶剂为十氢萘、四氢萘、甲苯、二甲苯、白油和石蜡油中的一种或多种。10.根据权利要求1‑9中任意一项所述的方法，其中，所述冷却成型的方式包括使纤维原丝与温度不超过‑10℃的流体接触。11.根据权利要求10所述的方法，其中，用于冷却成型的流体的温度为‑10～‑180℃优选‑10～‑50℃更优选‑20～‑30℃。12.根据权利要求10或11所述的方法，其中，所述流体为气体，所述接触的方式为喷吹，优选所述喷吹的方式为以纤维原丝为中心进行环吹。13.根据权利要12所述的方法，其中，喷吹的时间为0.5‑0.7秒，压力为0‑100kPa，优选3‑10kPa。14.根据权利要求10‑13中任意一项所述的方法，其中，用于冷却成型的流体为液氮、空气、惰性气体中的一种或多种。15.根据权利要求1‑14中任意一项所述的方法，其中，所述干燥的方式包括使冷却成型后的纤维原丝与速度不低于20米/秒优选30‑40米/秒的干燥气体接触，优选地，所述干燥气体的温度为0‑140℃，优选40‑80℃。16.一种纤维纺丝系统，包括熔融挤出单元、喷丝单元、冷却成型单元、干燥单元、拉伸单元、卷绕单元和溶剂回收单元，熔融挤出单元对纺丝单元提供熔融的纺丝原料，冷却成型单元和所述干燥单元分别用于对纺丝单元纺出的纤维原丝进行冷却成型和干燥除溶剂，所述拉伸单元用于对干燥单元干燥后的纤维原丝进行拉伸，所述溶剂回收单元用于对溶剂进行回收；其特征在于，所述溶剂单元包括旋风分离装置、深冷分离装置和吸附脱附装置，所2CN114481372A权利要求书2/2页述旋风分离装置用于回收所述冷却成型单元中的溶剂，所述深冷分离装置和吸附脱附装置用于回收干燥工序中的溶剂。17.根据权利要求16所述的系统，其中，所述深冷分离装置和吸附脱附装置依次