聚酸亞胺薄膜制造過程中有機(jī)溶劑的回收裝置制造方法
【專利摘要】本實(shí)用新型涉及聚酸亞胺薄膜制造過程中有機(jī)溶劑的回收裝置，包括具有處理區(qū)、再生區(qū)和冷卻區(qū)的轉(zhuǎn)輪、帶動(dòng)轉(zhuǎn)輪旋轉(zhuǎn)的電機(jī)，處理區(qū)流通管路上依序連接廢氣入口、空氣冷卻器、轉(zhuǎn)輪的處理區(qū)、處理風(fēng)機(jī)、潔凈氣體出口；冷卻區(qū)及再生區(qū)流通管路上依序連接空氣冷卻器出氣口、轉(zhuǎn)輪的冷卻區(qū)、冷卻風(fēng)機(jī)、換熱器冷氣進(jìn)出口、再生空氣輔助加熱器、轉(zhuǎn)輪的再生區(qū)、冷卻器、再生風(fēng)機(jī)后接通空氣冷卻器進(jìn)氣口形成回路；一支路依序連接酰亞胺化排出的有機(jī)廢氣進(jìn)口、換熱器熱氣進(jìn)出口、噴淋器、空氣冷卻器進(jìn)氣口。本實(shí)用新型使用壽命高，能源利用效率高，設(shè)備的運(yùn)行能源消耗低，回收的有機(jī)溶劑的含水率低。
【專利說明】聚酸亞胺薄膜制造過程中有機(jī)溶劑的回收裝置

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及聚酸亞胺薄膜制造過程中有機(jī)溶劑的回收裝置。

【背景技術(shù)】
[0002]聚酰亞胺薄膜是目前耐熱性最好的有機(jī)薄膜，可在555°C短期內(nèi)保持其物理性能，長期使用溫度高達(dá)300°C以上。不僅如此，聚酰亞胺薄膜的電氣性能、耐輻射性能和耐火性能也十分突出。隨著高新技術(shù)的發(fā)展，特別是航空航天工業(yè)、電子電氣工業(yè)和信息產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，聚酰亞胺薄膜的使用量將會(huì)越來越大。
[0003]聚酰亞胺薄膜最普遍的生產(chǎn)方法是利用由二胺與而酐在非質(zhì)子溶劑中聚合得到聚酰胺酸(PAA)，然后利用鋁箔浸潰法或者流涎法或者流涎拉伸法將聚酰胺酸(PPA)制造成薄膜并熱酰亞胺化得到聚酰亞胺(PI)薄膜。
[0004]聚酰亞胺薄膜生產(chǎn)過程中需要使用大量的有機(jī)溶劑，每生產(chǎn)一噸亞胺膜，均有四噸左右的有機(jī)溶劑排出，如不加以處理回收，勢必給環(huán)境造成嚴(yán)重污染，并造成巨大的經(jīng)濟(jì)損失。
[0005]目前國內(nèi)普遍使用冷凝法或者冷凝-噴淋法回收聚酰亞胺薄膜生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的有機(jī)溶劑，但是這些回收方法都存在一定的缺陷。
[0006]冷凝法回收有機(jī)溶劑的方法就是將含有機(jī)溶劑的廢氣經(jīng)過空氣冷卻器冷卻，使廢氣中部分有機(jī)溶劑冷凝，該方法回收率通常只有30-60%，回收率隨大氣溫度變化大。
[0007]冷凝-噴淋法回收廢氣中有機(jī)溶劑就是在廢氣經(jīng)過冷卻后再向廢氣中噴水，利用水吸收殘留在廢氣中的有機(jī)溶劑。根據(jù)科技文獻(xiàn)報(bào)道冷凝-噴淋法處理聚酰亞胺薄膜生產(chǎn)過程廢氣時(shí)，廢氣中的有機(jī)溶劑含量可以達(dá)到120mg/m3.相對冷凝法比較，冷凝-噴淋法回收率大幅度提高，但是，隨著環(huán)保要求的提高，冷凝-噴淋法處理后的有機(jī)廢氣不可以滿足國家環(huán)保要求，更加重要的是冷凝-噴淋法回收有機(jī)溶劑時(shí)回收的有機(jī)溶劑的濃度低。
[0008]熱酰亞胺化法通常是以連續(xù)或逐步升溫方式對聚酰胺酸流延膜進(jìn)行加熱干燥，然后在較高溫度下進(jìn)行熱處理。例如，先在80°C-130°C下干燥2h，干燥至其膜的固含量為60wt%-70wt%時(shí)，再將該膜逐漸加熱至300-400°C使聚酰胺酸流延膜脫水環(huán)化，轉(zhuǎn)化為聚酰亞胺薄膜。
[0009]聚酰亞胺薄膜生產(chǎn)過程會(huì)產(chǎn)生兩種不同溶劑含量與不同溫度的含有機(jī)溶劑的廢氣，一種廢氣從聚酰胺酸干燥過程中產(chǎn)生，另外一種廢氣從聚酰胺酸脫水環(huán)化過程中產(chǎn)生，即酰亞胺化過程中產(chǎn)生。
[0010]聚酰胺酸干燥過程中產(chǎn)生的廢氣不含雜質(zhì)，但是，酰亞胺化過程中產(chǎn)生的廢氣中含一定數(shù)量的雜質(zhì)，在廢氣冷卻后這些雜質(zhì)會(huì)以固態(tài)的方式凝固。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0011]本實(shí)用新型要解決上述的技術(shù)問題，提供一種新型聚酸亞胺薄膜制造過程中有機(jī)溶劑的回收裝置，廢氣中的有機(jī)溶劑含量可以在50mg/m3以下，同時(shí)設(shè)備的運(yùn)行能源消耗低，回收的有機(jī)溶劑的含水率低。
[0012]本實(shí)用新型的上述目的是通過以下技術(shù)方案予以實(shí)現(xiàn):
[0013]聚酰亞胺薄膜生產(chǎn)過程中，大部分有機(jī)溶劑在聚酰亞胺干燥過程中排向大氣，小量的有機(jī)溶劑在聚酰亞胺化過程中產(chǎn)生；聚酰亞胺干燥過程產(chǎn)生的有機(jī)廢氣的溫度通常在130°C左右，而聚酰亞胺化過程產(chǎn)生的有機(jī)廢氣溫度通常在200°C以上。
[0014]聚酸亞胺薄膜制造過程中有機(jī)溶劑的回收裝置，包括具有處理區(qū)、再生區(qū)和冷卻區(qū)的轉(zhuǎn)輪、帶動(dòng)轉(zhuǎn)輪旋轉(zhuǎn)的電機(jī)，處理區(qū)流通管路上依序連接廢氣入口、空氣冷卻器、轉(zhuǎn)輪的處理區(qū)、處理風(fēng)機(jī)、潔凈氣體出口 ；冷卻區(qū)及再生區(qū)流通管路上依序連接空氣冷卻器出氣口、轉(zhuǎn)輪的冷卻區(qū)、冷卻風(fēng)機(jī)、換熱器冷氣進(jìn)出口、再生空氣輔助加熱器、轉(zhuǎn)輪的再生區(qū)、冷卻器、再生風(fēng)機(jī)后接通空氣冷卻器進(jìn)氣口形成回路；一支路依序連接酰亞胺化排出的有機(jī)廢氣進(jìn)口、換熱器熱氣進(jìn)出口、噴淋器、空氣冷卻器進(jìn)氣口。
[0015]轉(zhuǎn)輪的功能是使含有機(jī)溶劑的廢氣分離成潔凈的空氣和含高濃度有機(jī)溶劑的空氣。它由可以吸附有機(jī)溶劑的材料制造而成。轉(zhuǎn)輪為分子篩濃縮轉(zhuǎn)輪，圓盤狀結(jié)構(gòu)，它被特殊制造的割板，分割成三個(gè)區(qū)域，處理區(qū)、再生區(qū)、冷卻區(qū)。轉(zhuǎn)輪在旋轉(zhuǎn)電機(jī)帶動(dòng)下旋轉(zhuǎn)，轉(zhuǎn)輪上的吸附材料始終交替地停留在處理區(qū)、轉(zhuǎn)輪再生區(qū)以及轉(zhuǎn)輪冷卻區(qū)。轉(zhuǎn)輪旋轉(zhuǎn)方向是:從轉(zhuǎn)輪處理區(qū)轉(zhuǎn)到轉(zhuǎn)輪再生區(qū)，再從轉(zhuǎn)輪再生區(qū)轉(zhuǎn)到轉(zhuǎn)輪處理區(qū)，并且如此循環(huán)往復(fù)。
[0016]當(dāng)含有機(jī)溶劑的空氣從轉(zhuǎn)輪處理區(qū)流過的時(shí)候，空氣中的有機(jī)溶劑被轉(zhuǎn)輪上的吸附材料吸附，空氣變成潔凈空氣直接排向大氣。
[0017]當(dāng)溫度在180°C左右的熱空氣流過轉(zhuǎn)輪再生區(qū)時(shí)，吸附在轉(zhuǎn)輪上的有機(jī)溶劑會(huì)從轉(zhuǎn)輪上解吸出來，并且隨熱空氣帶走。從轉(zhuǎn)輪再生區(qū)排出的再生空氣經(jīng)過冷卻器冷卻后，空氣中的有機(jī)溶劑會(huì)冷凝，由此，實(shí)現(xiàn)溶劑從廢氣中回收。
[0018]再生風(fēng)機(jī)，其功能是使再生空氣流過轉(zhuǎn)輪的再生區(qū)域。再生空氣輔助加熱器，其功能是微調(diào)節(jié)再生空氣的溫度，通常是電加熱。
[0019]冷卻風(fēng)機(jī)，其功能是使經(jīng)過空氣冷卻器冷卻后的空氣流過轉(zhuǎn)輪冷卻區(qū)，空氣經(jīng)過轉(zhuǎn)輪冷卻區(qū)時(shí)轉(zhuǎn)輪被冷卻而空氣被加熱。從轉(zhuǎn)輪冷卻區(qū)出來的空氣再與從胺化爐出來的熱空氣進(jìn)行熱量交換后，作為再生空氣從轉(zhuǎn)輪再生區(qū)流過，使轉(zhuǎn)輪再生。
[0020]本實(shí)用新型通過上述的機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)，利用冷凝-轉(zhuǎn)輪濃縮方法工作，其最大的特征在于轉(zhuǎn)輪再生能源來源于酰亞胺化過程排放的廢氣，同時(shí)酰亞胺化過程排放的廢氣經(jīng)過換熱以及洗滌處理后也被進(jìn)行凈化處理，本實(shí)用新型最大的優(yōu)點(diǎn)在于:胺化爐產(chǎn)生的廢氣經(jīng)過洗滌后再送到廢氣處理裝置，廢氣處理裝置被胺化爐產(chǎn)生的廢氣污染的可能性大幅度下降，回收裝置使用壽命大幅度提高；經(jīng)過轉(zhuǎn)輪冷卻區(qū)的空氣是熱空氣，利用該部分空氣與胺化爐排出的廢氣進(jìn)行熱量交換時(shí)可以獲得高溫的空氣，由此，回收裝置能源利用效率更加聞。
[0021]下面結(jié)合附圖對本實(shí)用新型作進(jìn)一步的說明。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0022]圖1為本實(shí)用新型的一種結(jié)構(gòu)示意圖。

【具體實(shí)施方式】
[0023]本實(shí)用新型為聚酸亞胺薄膜制造過程中有機(jī)溶劑的回收裝置，包括具有處理區(qū)
10、再生區(qū)12和冷卻區(qū)11的轉(zhuǎn)輪2、帶動(dòng)轉(zhuǎn)輪2旋轉(zhuǎn)的電機(jī)13，處理區(qū)流通管路上依序連接廢氣入口、空氣冷卻器3、轉(zhuǎn)輪2的處理區(qū)10、處理風(fēng)機(jī)1、潔凈氣體出口 ；冷卻區(qū)及再生區(qū)流通管路上依序連接空氣冷卻器3出氣口、轉(zhuǎn)輪2的冷卻區(qū)11、冷卻風(fēng)機(jī)14、換熱器15冷氣進(jìn)出口、再生空氣輔助加熱器6、轉(zhuǎn)輪2的再生區(qū)12、冷卻器5、再生風(fēng)機(jī)4后接通空氣冷卻器3進(jìn)氣口形成回路；一支路依序連接酰亞胺化排出的有機(jī)廢氣進(jìn)口、換熱器15熱氣進(jìn)出口、噴淋器16、空氣冷卻器3進(jìn)氣口。
[0024]在回收裝置正常工作時(shí)，含有機(jī)溶劑的廢氣從a點(diǎn)進(jìn)入回收裝置。小部分含有機(jī)溶劑的廢氣經(jīng)過空氣冷卻器3冷卻后，作為再生空氣；大部分含有機(jī)溶劑的廢氣經(jīng)過空氣冷卻器3冷卻后經(jīng)過轉(zhuǎn)輪處理區(qū)后變成潔凈空氣從b點(diǎn)排向大氣。D點(diǎn)是從酰亞胺化排出的有機(jī)廢氣的進(jìn)口，該部分廢氣先經(jīng)過余熱利用換熱器15后，再經(jīng)過噴淋器16洗滌除去廢氣中雜質(zhì)，最后與聚酰亞胺干燥過程產(chǎn)生的有機(jī)廢氣混合共同進(jìn)空氣有機(jī)溶劑回收裝置。
[0025]上述實(shí)施例為本實(shí)用新型較佳的實(shí)施方式，但本實(shí)用新型的實(shí)施方式并不受上述實(shí)施例的限制，其他的任何未背離本實(shí)用新型的精神實(shí)質(zhì)與原理下所作的改變、修飾、替代、組合、簡化，均應(yīng)為等效的置換方式，都包含在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.聚酸亞胺薄膜制造過程中有機(jī)溶劑的回收裝置，包括具有處理區(qū)(10)、再生區(qū)(12)和冷卻區(qū)(11)的轉(zhuǎn)輪(2)、帶動(dòng)轉(zhuǎn)輪(2)旋轉(zhuǎn)的電機(jī)(13)，其特征在于:處理區(qū)流通管路上依序連接廢氣入口、空氣冷卻器(3)、轉(zhuǎn)輪(2)的處理區(qū)(10)、處理風(fēng)機(jī)(I)、潔凈氣體出口 ；冷卻區(qū)及再生區(qū)流通管路上依序連接空氣冷卻器(3)出氣口、轉(zhuǎn)輪(2)的冷卻區(qū)(11)、冷卻風(fēng)機(jī)(14)、換熱器(15)冷氣進(jìn)出口、再生空氣輔助加熱器(6)、轉(zhuǎn)輪(2)的再生區(qū)(12)、冷卻器(5)、再生風(fēng)機(jī)(4)后接通空氣冷卻器(3)進(jìn)氣口形成回路；一支路依序連接酰亞胺化排出的有機(jī)廢氣進(jìn)口、換熱器(15 )熱氣進(jìn)出口、噴淋器(16 )、空氣冷卻器(3 )進(jìn)氣口。
【文檔編號(hào)】B01D53/06GK203852996SQ201420166030
【公開日】2014年10月1日 申請日期:2014年4月8日 優(yōu)先權(quán)日:2014年4月8日
【發(fā)明者】馬軍 申請人:馬軍