[發明專利]氨綸紡絲生產過程熱能回收利用系統

有效

• 申請號: 201010254846.X
• 申請日: 2010-08-16
• 公開（公告）號: CN101962813A
• 公開（公告）日: 2011-02-02
• 發明（設計）人: 顧奕;張益興
• 申請（專利權）人: 江陰中綠化纖工藝技術有限公司
• 主分類號: D01D5/04
• 分類號: D01D5/04;D01D13/02
• 代理公司: 江陰市同盛專利事務所 32210
• 代理人: 唐紉蘭

(一)技術領域

本發明涉及一種氨綸紡絲生產過程熱能回收利用系統。用于氨綸紡絲生產過程熱能的回收利用。

(二)背景技術

在氨綸紡絲生產過程中，進入紡絲組件的紡絲原液中聚合物(聚氨酯)的質量含量為35％，其余65％為溶劑DMAC(N，N-二甲基乙酰胺)。紡絲原液經噴絲板進入紡絲上甬道后需要將原液中的溶劑DMAC快速揮發掉，剩下的聚合物固化成型并經中甬道、下甬道、假捻、上油、卷繞等工序，最終制成氨綸纖維。

為了使進入紡絲甬道的原液中的溶劑DMAC快速揮發掉，通常的生產工藝是在上甬道通入大量260℃左右的熱空氣(或氮氣)，一方面使紡絲原液中的溶劑DMAC揮發出來，另一方面將揮發出來的溶劑DMAC帶出紡絲甬道。紡絲甬道出來含有溶劑DMAC的熱風經過一個溶劑回收系統，回收一部分熱能和絕大部分的溶劑DMAC。經溶劑回收系統處理后的氣體再加熱到260℃左右后送入紡絲甬道循環使用。

溶劑回收系統是氨綸紡絲生產過程中的關鍵設備，其流程圖如圖1所示。由一級熱管換熱器和四級冷凝器及一臺風機組成。熱風中的溶劑DMAC是通過多級降溫而冷凝分離出來，具體的工藝流程描述如下：

多個紡絲甬道出來含有溶劑DMAC的熱風經集中的風管送到溶劑回收系統，進入熱管換熱器熱側時溫度為200℃～210℃，經熱管換熱器出來的溫度為102℃；再進第一級表冷器，用循環冷卻水(32℃)冷卻到42℃；再進第二級表冷器，用冷凍水(7℃)冷卻到25℃；進風機增壓，增壓后由于機械能的作用，氣體溫度會上升到33℃；再經第三級表冷器，用冷凍水(7℃)冷卻到17℃；再經第四級表冷器，用冷媒(-10℃)冷卻到2℃。此時氣體中的DMAC經逐級冷凝形成液體從系統底部排出，氣體再進入熱管換熱器的冷側，溫度由2℃上升到102℃。

現有的溶劑回收系統采用一級熱管換熱器，熱管內充填的介質為除鹽水，受水的沸點(常壓下100℃)的影響致使熱管換熱器熱側氣體的溫度無法再進一步下降(目前達到98℃～102℃)，冷側的氣體溫度也無法進一步提高(不超過102℃)。

(三)發明內容

本發明的目的在于克服上述不足，提供一種換熱更充分，熱側氣體經過換熱溫度進一步降低，冷側氣體經過換熱溫度進一步升高的氨綸紡絲生產過程熱能回收利用系統。

本發明的目的是這樣實現的：一種氨綸紡絲生產過程熱能回收利用系統，包括紡絲甬道、第一風管、溶劑回收系統、熱媒加熱器、第二風管和熱媒或電加熱器，所述溶劑回收系統包括熱管換熱器、風機和表冷器，所述表冷器有四級，分別為第一級表冷器、第二級表冷器、第三級表冷器和第四級表冷器，所述熱管換熱器有二級或二級以上，二級或二級以上熱管換熱器依次串聯連接，每級熱管換熱器內填充不同沸點的工作介質，且每級熱管換熱器內填充的工作介質常壓下沸點依次降低；所述紡絲甬道有多個，多個紡絲甬道出來的含有溶劑DMAC的熱風接入第一風管，第一風管出來的熱風接入溶劑回收系統的首級熱管換熱器熱側，溶劑回收系統的末級熱管換熱器熱側出來的氣體依次接入第一級表冷器和第二級表冷器，第二級表冷器出來的氣體接入風機，風機出來的氣體依次接入第三級表冷器和第四級表冷器，第四級表冷器出來的氣體接入溶劑回收系統的末級熱管換熱器冷側，溶劑回收系統的首級熱管換熱器冷側出來的氣體接入熱媒加熱器，熱媒加熱器出來的氣體接入第二風管，第二風管的氣體再經各紡絲甬道的熱媒或電加熱器接入各紡絲甬道，如此循環往復。

本發明氨綸紡絲生產過程熱能回收利用系統，所述熱管換熱器有三級，分別為第一級熱管換熱器、第二級熱管換熱器和第三級熱管換熱器，第一級熱管換熱器、第二級熱管換熱器和第三級熱管換熱器依次串聯連接，第一級熱管換熱器內填充的工作介質常壓下沸點為160℃±10℃，第二級熱管換熱器內填充的工作介質常壓下沸點為100℃±5℃，第三級熱管換熱器內填充的工作介質常壓下沸點為80℃±5℃，所述第一風管接入溶劑回收系統的第一級熱管換熱器熱側，第三級熱管換熱器熱側出來的氣體接入第一級表冷器。