專利名稱：適用于大流量間位芳綸紡絲浴液的連續(xù)處理裝置和方法
技術(shù)領(lǐng)域：
屬于化學(xué)工程領(lǐng)域，確切地說是涉及高性能纖維間位芳綸的連續(xù)大流量紡絲浴液的處理裝置和方法。
背景技術(shù)：
、
芳綸纖維，屬于芳香族聚酰胺類纖維，國內(nèi)主要分為間位芳綸和對位芳綸兩大類，是一種具有高強、高模、低比重、耐化學(xué)溶劑、耐高溫、阻燃的高性能材料，廣泛應(yīng)用于防護(hù)、過濾、航空航天、機(jī)電、建筑、汽車、體育用品等領(lǐng)域。上世紀(jì)六七十年代，我國就開始研制芳綸纖維，目前芳綸已經(jīng)在我國取得較大的進(jìn)展，尤其間位芳綸產(chǎn)量世界第二，在初步實現(xiàn)連續(xù)產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)過程中，還有許多問題有待完善，如本發(fā)明中解決的大流量低雜質(zhì)的紡絲浴液處理問題
(1)紡絲浴液過濾方面，目前芳綸生產(chǎn)公司中芳綸紡絲浴液過濾一般采用的板框過濾、袋式過濾、燒結(jié)網(wǎng)過濾，都存在在一定問題，如紡絲浴液無法處理干凈、濾布頻繁更換和生廣不穩(wěn)定等；
(2)紡絲浴液工藝控制方面，如濃度控制方面，國內(nèi)一般采用間歇式人工取樣用阿貝折光儀測量紡絲浴液濃度方法控制濃度，此方法存在濃度控制嚴(yán)重滯后，無法做到隨時控制和隨時記錄。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供克服現(xiàn)有技術(shù)不足的一種適用于大流量間位芳綸紡絲浴液的連續(xù)處理裝置和方法。本發(fā)明采用在線全程監(jiān)控的方式，實現(xiàn)芳綸大流量紡絲浴液處理自動化和智能化的目的；發(fā)明中采用DCS控制系統(tǒng)控制整個紡絲浴液處理過程，在各管道上安裝紡絲浴液監(jiān)控儀器，對紡絲浴液的工藝條件進(jìn)行在線全程監(jiān)控，并及時在線調(diào)整各設(shè)備的運行參數(shù)，使得紡絲浴液各項指標(biāo)滿足工藝參數(shù)值；如濃度和溫度控制儀調(diào)控濃度做到隨時監(jiān)控和記錄紡絲浴液濃度和溫度的變化，并做出相應(yīng)調(diào)整穩(wěn)定紡絲浴液濃度和溫度。為獲得連續(xù)的潔凈的紡絲浴液，本發(fā)明引入具有自清潔的離心式過濾機(jī)，這種過濾機(jī)械能處理40m3以上的大流量、固相物質(zhì)低于8%的稀薄懸浮紡絲浴液，并能自動、連續(xù)工作的固液分離機(jī)械，具有過濾微粒和細(xì)纖維、大流量、自動出料三大特點。過濾機(jī)過濾采用金屬絲編結(jié)密紋網(wǎng)一般建議使用過濾精度能達(dá)到50um的規(guī)格，也可使用過濾精度更高的規(guī)格，但密紋網(wǎng)越密，金屬絲越細(xì)，使用壽命越短。過濾機(jī)清洗裝置為全自控方式，可根據(jù)物料情況自行設(shè)置機(jī)器在工作狀態(tài)時的清洗間隔時間和清洗時間長短，過濾機(jī)轉(zhuǎn)篩的轉(zhuǎn)動方向為逆時針轉(zhuǎn)動，刮板為順時針轉(zhuǎn)動。在應(yīng)用中篩網(wǎng)不會堵塞、具有自動沖洗出料的過濾機(jī)。
本發(fā)明采取的技術(shù)方案
一種適用于大流量間位芳綸紡絲浴液的連續(xù)處理裝置，其要點是制備裝置由紡絲浴液接收槽、紡絲浴液輸送泵、靜止混合器、紡絲浴液調(diào)配槽、紡絲浴液過濾機(jī)、紡絲浴液儲槽及紡絲浴液條件控制裝置組成。其特征是紡絲浴液從紡絲線進(jìn)入接收槽中，然后通過輸送泵送入調(diào)配槽中與定量的低濃度紡絲浴液在靜止混合器中預(yù)混合，預(yù)混合后紡絲浴液通過離心式過濾機(jī)過濾后送入紡絲浴液儲槽中，在通過DCS控制系統(tǒng)在線控制紡絲浴液濃度和溫度，最后計量送入紡絲中。適用于大流量間位芳綸紡絲浴液的連續(xù)處理方法，包括浴液儲存、預(yù)混合、過濾、調(diào)配、再混合、濃度控制、溫度控制、流量控制工藝過程，包括以下步驟 (1)間位芳綸紡絲高濃度浴液進(jìn)入芳綸浴液接受槽中儲存，以供后道浴液處理用；
(2)高濃度浴液與低濃度浴液按照一定的配比在靜態(tài)混合器中進(jìn)行預(yù)混合；
(3)預(yù)混合后浴液在離心式過濾機(jī)中進(jìn)行過濾；
(4)過濾后的澄清浴液在調(diào)配槽中經(jīng)過攪拌和循環(huán)再次混合，得到濃度均勻的浴液，并在線控制浴液濃度；
(5)經(jīng)過調(diào)配混合后的浴液輸送至浴液儲槽，該浴液通過熱交換器溫度調(diào)整到工藝設(shè)定的溫度，后經(jīng)準(zhǔn)確計量送入紡絲系統(tǒng)。本發(fā)明的積極效果
(1)能適用于間位芳綸連續(xù)化生產(chǎn)；
(2)間位芳綸紡絲浴液采用本發(fā)明方法和裝置處理能滿足紡絲工藝要求，能夠控制紡絲浴液濃度變化在±0. 1%內(nèi)，溫度控制在±0. 50C ；
(3)經(jīng)過本套裝置和方法處理后，紡絲浴液更加干凈，產(chǎn)品質(zhì)量提高；
(4)本發(fā)明中離心式過濾機(jī)具有過濾微粒和細(xì)纖維、大流量、自動出料三大特點，在生產(chǎn)中篩網(wǎng)不存在堵塞現(xiàn)象，具有自動沖洗的過濾機(jī)，保證了在進(jìn)入生產(chǎn)線的紡絲浴液輸送能穩(wěn)定輸送；
(5)本發(fā)明在滿足技術(shù)條件的基礎(chǔ)上，紡絲浴液后道回收效率提高，達(dá)到節(jié)約能源，降低能耗的要求。


圖I為本發(fā)明流程不意圖。圖2為本發(fā)明裝置結(jié)構(gòu)示意圖。具體實施方法
現(xiàn)結(jié)合附圖對本發(fā)明的結(jié)構(gòu)作進(jìn)一步說明
適用于大流量間位芳綸紡絲浴液的連續(xù)處理裝置，其特點是自紡絲生產(chǎn)線高濃度紡絲浴液進(jìn)入芳綸紡絲浴液儲槽I中儲存，紡絲浴液在輸送泵2的作用下與計量泵3 (與DCS系統(tǒng)連接)中的低濃度紡絲浴液在靜態(tài)混合器4中預(yù)混合，預(yù)混后進(jìn)入離心過濾機(jī)5(與DCS系統(tǒng)銜接)自動控制過濾機(jī)轉(zhuǎn)速，經(jīng)過濾后其過濾液進(jìn)入紡絲浴液調(diào)配槽6中進(jìn)行紡絲浴液調(diào)配混合，濾渣則通過過濾機(jī)自動清除系統(tǒng)進(jìn)入濾渣儲槽9中，濾液在調(diào)配中經(jīng)過攪拌混合后，通過輸送泵11 一部分紡絲浴液進(jìn)入濾液儲槽10中進(jìn)行儲藏，一部分紡絲浴液循環(huán)再次進(jìn)入調(diào)配槽再混合，并在循環(huán)管路中設(shè)定的濃度儀7測量監(jiān)控濃度波動，并即時反饋給DCS系統(tǒng)，然后DCS將信號轉(zhuǎn)變成指令控制計量泵3的低濃度紡絲浴液流量，最終達(dá)到控制濃度；濾液儲槽10中紡絲浴液通過輸送泵12送入熱交換器13中與冷媒進(jìn)行熱量交換，在出口處設(shè)定溫度儀測量和監(jiān)控溫度波動，將波動信號反饋給DCS系統(tǒng)，然后DCS系統(tǒng)將信號轉(zhuǎn)變成指令控制冷媒控制閥15控制冷媒的循環(huán)量，最終調(diào)整紡絲浴液溫度至工藝溫度，在流量計16的控制下穩(wěn)定送入紡絲系統(tǒng)。所述的過濾機(jī)采用具有過濾微粒和細(xì)纖維、大流量、自動出料三大特點離心式過濾機(jī)，其過濾設(shè)備通過DCS系統(tǒng)控制，也可根據(jù)現(xiàn)場情況自行設(shè)置其過濾轉(zhuǎn)速。所述的離心式過濾機(jī)，過濾網(wǎng)采用金屬絲編結(jié)密紋網(wǎng)，過濾精度50um，經(jīng)緯絲直徑為0. 14mmX0. 10mm,過濾流量大于40m3/h。所述的浴液熱交換器采用板式換熱器，冷媒采用低溫鹽水或者乙二醇溶液。適用于大流量間位芳綸紡絲浴液的連續(xù)處理方法，包括以下步驟
(1)間位芳綸紡絲高濃度浴液進(jìn)入芳綸浴液接受槽中儲存，以供后道浴液處理用；
(2)高濃度浴液與低濃度浴液按照一定的配比在靜態(tài)混合器中進(jìn)行預(yù)混合；
(3)預(yù)混合后浴液在離心式過濾機(jī)中進(jìn)行過濾；
(4)過濾后的澄清浴液在調(diào)配槽中經(jīng)過攪拌和循環(huán)再次混合，得到濃度均勻的浴液，并在線控制浴液濃度；
(5)經(jīng)過調(diào)配混合后的浴液輸送至浴液儲槽，該浴液通過熱交換器溫度調(diào)整到工藝設(shè)定的溫度，后經(jīng)準(zhǔn)確計量送入紡絲系統(tǒng)。所述的高濃度浴液濃度為20%~70%’低濃度浴液濃度為0% 20%。所述的離心式過濾機(jī)過濾可通過流量自行控制轉(zhuǎn)速和自清洗次數(shù)，也可人工10(T500r/h范圍內(nèi)設(shè)定，濾渣自清可在1 10次/h范圍內(nèi)設(shè)定。所述的在線控制浴液濃度為20 65%，浴液設(shè)定溫度為(T20°C。實施案例
通過下面實施實例進(jìn)一步闡述發(fā)明的實質(zhì)性特點和顯著的進(jìn)步，以下實例中涉及的份及百分?jǐn)?shù)，除有特別說明外，均為重量份。實例一
流量為50m3的濃度為45. 8%的間位芳綸生產(chǎn)混濁紡絲浴液通過管道進(jìn)入紡絲浴液接收槽，經(jīng)測試雜質(zhì)含量為3. 50%，紡絲浴液通過離心式輸送泵與來自后道5%濃度的定量半透明紡絲浴液(雜質(zhì)含量為0. 94%)進(jìn)行預(yù)混合，進(jìn)入離心式過濾機(jī)中過濾，過濾精度為50um，過濾網(wǎng)采用金屬絲編織的密紋網(wǎng)，經(jīng)緯絲直徑為0. 14mmX0. 10mm，過濾的澄清液體經(jīng)取樣測試雜質(zhì)含量為0. 012%，進(jìn)入紡絲浴液調(diào)配槽中進(jìn)一步混合調(diào)配濃度，過濾機(jī)雜質(zhì)出口連接著濾渣儲槽；調(diào)配槽的紡絲浴液通過離心式輸送泵一部分循環(huán)進(jìn)入調(diào)配槽再混合，濃度設(shè)定在42%，經(jīng)循環(huán)管路中連接的濃度儀測量濃度為42. 1% ;一部分定量送入紡絲浴液儲槽中以供紡絲用，其通過離心式輸送泵定量送入熱量交換器，出口溫度設(shè)定在5°C，經(jīng)出口溫度儀測試結(jié)果顯示為5. 3°C。實例二
流量為42m3的濃度為53. 2%的間位芳綸生產(chǎn)混濁紡絲浴液通過管道進(jìn)入紡絲浴液接 收槽，經(jīng)測試雜質(zhì)含量為4. 32%，紡絲浴液通過離心式輸送泵與來自后道6. 3%濃度的定量半透明紡絲浴液(雜質(zhì)含量為I. 35%)進(jìn)行預(yù)混合，進(jìn)入離心式過濾機(jī)中過濾，過濾精度為50um，過濾網(wǎng)采用金屬絲編織的密紋網(wǎng)，經(jīng)緯絲直徑為0. 14mmX0. 10mm，過濾的澄清液體經(jīng)取樣測試雜質(zhì)含量為0. 018%，進(jìn)入紡絲浴液調(diào)配槽中進(jìn)一步混合調(diào)配濃度，過濾機(jī)雜質(zhì)出口連接著濾渣儲槽；調(diào)配槽的紡絲浴液通過離心式輸送泵一部分循環(huán)進(jìn)入調(diào)配槽再混合，濃度設(shè)定在42%，經(jīng)循環(huán)管路中連接的濃度儀測量濃度為42. 0% ;一部分定量送入紡絲浴液儲槽中以供紡絲用，其通過離心式輸送泵定量送入熱量交換器，出口溫度設(shè)定在8°C，經(jīng)出口溫度儀測試結(jié)果顯示為8. (TC。實例三
流量為65m3的濃度為48. 0%的間位芳綸生產(chǎn)混濁紡絲浴液通過管道進(jìn)入紡絲浴液接收槽，經(jīng)測試雜質(zhì)含量為3. 24%，紡絲浴液通過離心式輸送泵與來自后道4. 6%濃度的定量半透明紡絲浴液(雜質(zhì)含量為0. 78%)進(jìn)行預(yù)混合，進(jìn)入離心式過濾機(jī)中過濾，過濾精度為50um，過濾網(wǎng)采用金屬絲編織的密紋網(wǎng)，經(jīng)緯絲直徑為0. 14mmX0. 10mm，過濾的澄清液體經(jīng)取樣測試雜質(zhì)含量為885ppm，進(jìn)一步混合調(diào)配濃度，過濾機(jī)雜質(zhì)出口連接著濾渣儲槽；調(diào)配槽的紡絲浴液通過離心式輸送泵一部分循環(huán)進(jìn)入調(diào)配槽再混合，濃度設(shè)定在42%，經(jīng)循環(huán)管路中連接的濃度儀測量濃度為42. 0%; —部分定量送入紡絲浴液儲槽中以供紡絲用，其通過離心式輸送泵定量送入熱量交換器，出口溫度設(shè)定在10°C，經(jīng)出口溫度儀測試結(jié)果顯示為9. 8°C。
權(quán)利要求
1.適用于大流量間位芳綸紡絲浴液的連續(xù)處理裝置，其特點是自紡絲生產(chǎn)線高濃度紡絲浴液進(jìn)入芳綸紡絲浴液儲槽I中儲存，紡絲浴液在輸送泵2的作用下與計量泵3(與DCS系統(tǒng)連接)中的低濃度紡絲浴液在靜態(tài)混合器4中預(yù)混合，預(yù)混后進(jìn)入離心過濾機(jī)5(與DCS系統(tǒng)銜接)自動控制過濾機(jī)轉(zhuǎn)速，經(jīng)過濾后其過濾液進(jìn)入紡絲浴液調(diào)配槽6中進(jìn)行紡絲浴液調(diào)配混合，濾渣則通過過濾機(jī)自動清除系統(tǒng)進(jìn)入濾渣儲槽9中，濾液在調(diào)配中經(jīng)過攪拌混合后，通過輸送泵11 一部分紡絲浴液進(jìn)入濾液儲槽10中進(jìn)行儲藏，一部分紡絲浴液循環(huán)再次進(jìn)入調(diào)配槽再混合，并在循環(huán)管路中設(shè)定的濃度儀7測量監(jiān)控濃度波動，并即時反饋給DCS系統(tǒng)，然后DCS將信號轉(zhuǎn)變成指令控制計量泵3的低濃度紡絲浴液流量，最終達(dá)到控制濃度；濾液儲槽10中紡絲浴液通過輸送泵12送入熱交換器13中與冷媒進(jìn)行熱量交換，在出口處設(shè)定溫度儀測量和監(jiān)控溫度波動，將波動信號反饋給DCS系統(tǒng)，然后DCS系統(tǒng)將信號轉(zhuǎn)變成指令控制冷媒控制閥15控制冷媒的循環(huán)量，最終調(diào)整紡絲浴液溫度至工藝溫度，在流量計16的控制下穩(wěn)定送入紡絲系統(tǒng)。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述適用于大流量間位芳綸紡絲浴液的連續(xù)處理裝置，其特征是過濾機(jī)采用具有過濾微粒和細(xì)纖維、大流量、自動出料三大特點離心式過濾機(jī)，其過濾設(shè)備通過DCS系統(tǒng)控制，也可根據(jù)現(xiàn)場情況自行設(shè)置其過濾轉(zhuǎn)速。
3.根據(jù)權(quán)利要求I和2所述的離心式過濾機(jī)，過濾網(wǎng)采用金屬絲編結(jié)密紋網(wǎng)，過濾精度50um,經(jīng)諱絲直徑為O. 14mmX0. 10mm,過濾流量大于40m3/h。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述適用于大流量間位芳綸紡絲浴液的連續(xù)處理裝置，其特征是所述的浴液熱交換器采用板式換熱器，冷媒采用低溫鹽水或者乙二醇溶液。
5.適用于大流量間位芳綸紡絲浴液的連續(xù)處理方法，包括以下步驟 (O間位芳綸紡絲高濃度浴液進(jìn)入芳綸浴液接受槽中儲存，以供后道浴液處理用； (2)高濃度浴液與低濃度浴液按照一定的配比在靜態(tài)混合器中進(jìn)行預(yù)混合； (3)預(yù)混合后浴液在離心式過濾機(jī)中進(jìn)行過濾； (4)過濾后的澄清浴液在調(diào)配槽中經(jīng)過攪拌和循環(huán)再次混合，得到濃度均勻的浴液，并在線控制浴液濃度； (5)經(jīng)過調(diào)配混合后的浴液輸送至浴液儲槽，該浴液通過熱交換器溫度調(diào)整到工藝設(shè)定的溫度，后經(jīng)準(zhǔn)確計量送入紡絲系統(tǒng)。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述適用于大流量間位芳綸紡絲浴液的連續(xù)處理方法，其特征是高濃度浴液濃度為20°/Γ70%，低濃度浴液濃度為0°/Γ20%。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述適用于大流量間位芳綸紡絲浴液的連續(xù)處理方法，其特征是離心式過濾機(jī)可通過流量自行控制轉(zhuǎn)速和自清洗次數(shù)，也可人工10(Γ500轉(zhuǎn)/h范圍內(nèi)設(shè)定，濾渣自清可在廣10次/h范圍內(nèi)設(shè)定。
8.根據(jù)權(quán)利要求5所述適用于大流量間位芳綸紡絲浴液的連續(xù)處理方法，其特征是在線控制浴液濃度為20 65%，浴液設(shè)定溫度為(T20°C。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種適用于大流量間位芳綸紡絲浴液的連續(xù)處理裝置和方法，其要點是裝置由浴液接收槽、浴液輸送泵、靜態(tài)混合器、浴液調(diào)配槽、浴液過濾機(jī)、浴液儲槽及浴液條件控制裝置組成；其特征是高濃度浴液從紡絲線進(jìn)入接收槽中，然后與低濃度浴液在靜態(tài)混合器中預(yù)混合，預(yù)混合后浴液通過離心式過濾機(jī)過濾，再進(jìn)一步均勻混合、換熱、計量后進(jìn)入紡絲系統(tǒng)。本發(fā)明調(diào)配出來的紡絲浴液濃度、溫度穩(wěn)定，雜質(zhì)含量低，能滿足紡絲工藝和生產(chǎn)穩(wěn)定的要求。
文檔編號D01D1/02GK102660782SQ20121014463
公開日2012年9月12日 申請日期2012年5月11日 優(yōu)先權(quán)日2012年5月11日
發(fā)明者劉岳新, 周文奎, 金偉 申請人:上海舟漢纖維材料科技有限公司