專利名稱：氨綸紡絲甬道空氣抽吸裝置及其工藝的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及化纖紡絲設(shè)備及其工藝，具體指氨綸紡絲甬道空氣抽吸裝置及其工 藝。
背景技術(shù)：
本公司采用的日清紡干法紡絲屬于當(dāng)今世界上較先進(jìn)的氨綸紡絲工藝，氨綸絲耐 熱性、伸度具有獨特的優(yōu)勢，絲質(zhì)性能較好，已得到用戶的普遍認(rèn)可。缺點是設(shè)備投資較大， 氮氣消耗相對較高，在紡絲工序中有含微量DMAC的廢氣排放(DMAC對人體肝肪有一定的損害)。傳統(tǒng)的氨綸生產(chǎn)工藝流程是含有DMAC溶劑的紡絲原液，通過計量泵精確計量， 從紡絲頭紡出，在紡絲甬道中DMAC溶劑蒸發(fā)，聚合物以一定的速率冷卻形成氨綸絲束，經(jīng) 專用卷繞裝置卷繞在筒管上。甬道底部是出絲口，所以必須是開放的，在絲束流出的過程中，為了防止含DMAC 溶劑的揮發(fā)氣體隨同一起逃逸，減少有害氣體對工作環(huán)境的影響，所以出絲口必須呈負(fù)壓 狀態(tài)，甬道底部需要有20Nm3/h 30Nm3/h的空氣逆絲束流出方向涌入，迎頭攔堵廢氣。為 此在紡絲甬道底部C段抽吸的廢氣流量必須有嚴(yán)格的工藝要求。抽吸的含DMAC溶劑的廢氣 通過冷凝、洗滌處理后，得到DMAC水溶液，將其輸送至精制系統(tǒng)回收DMAC溶劑。而處理后的 廢氣(含微量DMAC)排放掉一定的量，大部份廢氣補(bǔ)加適量氮氣以調(diào)整氧含量后，經(jīng)加熱 后，重新輸送到紡絲頭中回用。DMAC溶劑是一種易燃易爆物質(zhì)，其揮發(fā)氣體達(dá)到一定濃度時 遇到充足的氧氣會發(fā)生爆炸，而氮氣是惰性氣體，補(bǔ)充氮氣可以降低紡絲甬道中的氧含量。 為了滿足原液中DMAC溶劑蒸發(fā)的工藝要求，在紡絲頭中必須加入每紡位50Nm3/h 60Nm3/h 的高溫惰性氣體(以400計)，其含氧量設(shè)定為7.8%以下(爆炸上限為13% )。在實際生 產(chǎn)中為了降低回用廢氣中的含氧量，需要消耗大量的氮氣進(jìn)行置換；多余的廢氣排空放出， 含少量DMAC成份的排放廢氣對環(huán)境造成一定的污染。本公司經(jīng)過多年探索，在紡絲工藝流程中增加了一個氮氣補(bǔ)加工序。專利申請?zhí)?為201010214922. 4的《氨綸紡絲甬道氮氣補(bǔ)加裝置及其工藝》在紡絲甬道D段中增設(shè)了氮 氣補(bǔ)加裝置，氮氣是惰性氣體，由于氮氣的填充，使甬道底部吸入口的氣流負(fù)壓降低，從而 減少了空氣吸入量，導(dǎo)致回收廢氣中的含氧量降低，減少置換氮氣的消耗量，其減少的消耗 量遠(yuǎn)大于在甬道D段補(bǔ)加的氮氣用量，經(jīng)濟(jì)效益巨大；間接帶來的效果是廢氣排空量明顯 減少，排空廢氣中的DMAC含量降低，達(dá)到節(jié)能減排、低碳生產(chǎn)的環(huán)保目標(biāo)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的，是為了將甬道出絲口吸入的空氣單獨分離、分別處理，從而減少系 統(tǒng)抽吸廢氣量，使排空量減少；同時進(jìn)一步降低抽吸廢氣中的含氧量，減少氮氣置換量，增 加廢氣回用量，達(dá)到節(jié)能減排，低碳生產(chǎn)的環(huán)保目標(biāo)。本發(fā)明的目的是通過下述技術(shù)方案得以實現(xiàn)的，在紡絲工藝流程中增加了一個
3空氣抽吸工序。氨綸紡絲甬道空氣抽吸裝置工藝，其特征在于在紡絲甬道出絲口附近增設(shè) 了空氣抽吸裝置，每紡位空氣抽吸量為5Nm3/h 15Nm3/h，抽吸的空氣經(jīng)冷凝和洗滌后排空 釋放，含少量DMAC的水溶液被送往精制系統(tǒng)回收。在正常情況下，甬道頂部輸入的惰性氣體量+氮氣補(bǔ)加裝置補(bǔ)加的氮氣量+甬道 底部吸入空氣量=系統(tǒng)抽吸廢氣量+空氣抽吸裝置的空氣抽吸量?？諝獬槲b置的設(shè)置，在甬道底部吸入空氣量保持不變的工藝條件下，可以減少 系統(tǒng)廢氣抽吸量。空氣抽吸裝置設(shè)置在甬道出絲口附近，由于氣流有走最短途徑的趨向，涌 入出絲口的空氣量絕大部份由空氣抽吸裝置抽吸；而從甬道下來的廢氣基本上從廢氣回收 系統(tǒng)抽出，“清濁分流”的結(jié)果使系統(tǒng)抽吸廢氣中的含氧量大大降低，廢氣回用量增大、排空 減少、氮氣置換量降低。為了確保極少量進(jìn)入空氣抽吸裝置中的DMAC揮發(fā)物能充分回收，我們對抽吸空 氣進(jìn)行了冷凝和洗滌處理后再排空。在生產(chǎn)管理上，我們定期測試洗滌水溶液中的DMAC濃 度，達(dá)到一定值時，進(jìn)行置換，并將收集到的DMAC水溶液送到精制系統(tǒng)回收?？諝獬槲b置和氮氣補(bǔ)加裝置的功能是相互補(bǔ)充和相互增強(qiáng)的，每一個系統(tǒng)單獨 使用都有效，但聯(lián)合使用將達(dá)到更加明顯、更加完美的效果。氨綸紡絲甬道空氣抽吸裝置位于紡絲甬道D段下部，靠近甬道出絲口。空氣抽吸 裝置包括甬道筒體、吸氣腔體、吸氣孔、擋氣板、抽氣法蘭接口 ；吸氣腔體呈矩形截面并環(huán)繞 在甬道筒體外壁上，和甬道筒體外壁組成密閉的吸氣空腔，被吸氣腔體包圍著的甬道筒體 外壁上設(shè)置了數(shù)排吸氣孔，沿圓周均布。抽氣法蘭接口設(shè)置在吸氣腔體外壁，和吸氣空腔連 通。擋氣板呈圓弧形片段，懸空設(shè)置在鄰近抽氣口的吸氣空腔內(nèi)，擋氣板中心和抽氣法蘭接 口的軸心線對齊。當(dāng)羅茨風(fēng)機(jī)從抽氣法蘭接口往外抽吸空氣時，在環(huán)形吸氣空腔內(nèi)形成一定的負(fù) 壓，從甬道出絲口補(bǔ)充的空氣通過吸氣孔進(jìn)入吸氣空腔，由于吸氣孔沿甬道筒體圓周密布， 眾多園孔累加的截面積很大，再加上擋氣板的設(shè)置，使正對抽氣口的一些吸氣口氣體流量 不至于特別大，所以抽氣不會在甬道內(nèi)形成高速、高壓氣流，不會使下行的絲束產(chǎn)生飄動， 從而影響產(chǎn)品質(zhì)量。


圖1為本發(fā)明前的增設(shè)了氮氣補(bǔ)加裝置的氨綸紡絲工藝流程2為本發(fā)明空氣抽吸裝置的工藝流程3為紡絲甬道C段、D段結(jié)構(gòu)示意4為空氣抽吸裝置的結(jié)構(gòu)立體圖(為了看清內(nèi)部結(jié)構(gòu)，放大后又剖去了部分吸 氣腔體)附圖標(biāo)記說明1吸氣腔體、1-1抽氣法蘭接口、1-2擋氣板、2甬道筒體、2-1吸氣孔、3氮氣補(bǔ)加環(huán) 形管、3-1氮氣補(bǔ)加口、4廢氣抽吸口、5出絲口。
具體實施例方式下面結(jié)合附圖和實施例來進(jìn)一步闡述本發(fā)明
4
如圖2-圖4所示，廢氣抽吸裝置設(shè)置在紡絲甬道C段，氮氣補(bǔ)加裝置設(shè)置在紡絲 甬道D段上部，空氣抽吸裝置安裝在D段下部，靠近甬道底部出絲口 5。當(dāng)絲束和混合著氣態(tài)DMAC的廢氣下行到甬道C段時，廢氣抽吸口 4把甬道筒體2 下來的廢氣基本上抽光，抽吸造成的負(fù)壓同時也從甬道底部出絲口 5把空氣吸入。由于氮 氣補(bǔ)加環(huán)形管3向甬道充入氮氣，降低了抽吸負(fù)壓，使甬道底部進(jìn)入的空氣量減少。本發(fā)明 在出絲口 5附近增設(shè)的空氣抽吸裝置運行時，羅茨風(fēng)機(jī)從抽氣法蘭接口 1-1往外抽吸空氣， 優(yōu)選方案為每紡位空氣抽吸量為10Nm3/h，在環(huán)形吸氣腔體1內(nèi)形成一定的負(fù)壓。甬道出 絲口 5補(bǔ)充的空氣通過5排吸氣孔2-1進(jìn)入吸氣腔體1，氣流有走最短途徑的趨向，從甬道 底部出絲口 5吸入的空氣基本上全部從抽氣法蘭接口 1-1抽出，在保證廢氣抽吸量和甬道 底部空氣涌入量維持工藝要求不變的前提下，空氣抽吸裝置的運行起到了“清濁分流”的作 用，含DMAC揮發(fā)物的廢氣從廢氣抽吸裝置抽出，其含氧量相當(dāng)?shù)偷珼MAC成份較高，正好 接近回用廢氣的要求；從甬道底部出絲口吸入的空氣從空氣抽吸裝置抽出，其含氧量較高 但含DMAC成份相當(dāng)?shù)停咏鼑遗欧艠?biāo)準(zhǔn)。從出絲口 5進(jìn)入甬道的空氣在本發(fā)明實施前都 會進(jìn)入廢氣抽吸裝置，增加了廢氣排放量，更增加了廢氣中的含氧量，使處理回用廢氣的氮 氣置換量增加。本發(fā)明對回用廢氣和出絲口的抽吸空氣分別采取不同的處理方式，效果更 好，處理成本更低。由于氣體紊流的存在，難免會有極少量廢氣混入到空氣抽吸裝置里，為了把排空 氣體中的有害物質(zhì)降低到最少，我們在排放前對氣體進(jìn)行了冷凝和洗滌，把滯留了 DMAC 成份的過濾水也送到精制系統(tǒng)中去進(jìn)行回收，當(dāng)然其濃度僅為廢氣回用裝置中過濾水的十 幾分之一。本公司12000噸/年產(chǎn)能(360紡位)，投運了空氣抽吸裝置后，可節(jié)省氮氣= (18. 2-11. 0) X 360 = 2592NM3/hr,制氮ATLAS ZR400空壓機(jī)參數(shù)空氣排量3774NM3/hr，功率400Kw(備注深冷制氮裝置氮氣提取率為40%)從而每小時節(jié)電2592X 400 + 40 % + 3774 = 687Kw/hr年節(jié)省成本687X 24 X 350 X0. 63 = 363 (萬元 / 年)。
權(quán)利要求
氨綸紡絲甬道空氣抽吸裝置工藝，其特征在于在紡絲甬道底部增設(shè)了空氣抽吸裝置，每紡位空氣抽吸量為5Nm3/h～15Nm3/h，抽吸的空氣經(jīng)冷凝和洗滌后排空釋放，含少量DMAC的水溶液被送往精制系統(tǒng)回收。
2.氨綸紡絲甬道空氣抽吸裝置位于紡絲甬道D段下部，靠近甬道出絲口，其特征在于 所述的空氣抽吸裝置包括吸氣腔體、甬道筒體、吸氣孔、擋氣板、抽氣法蘭接口 ；吸氣腔體呈 矩形截面并環(huán)繞在甬道筒體外壁上，和甬道筒體外壁組成密閉的吸氣空腔，被吸氣腔體包 圍著的甬道筒體外壁上設(shè)置了數(shù)排吸氣孔，沿圓周均布；抽氣法蘭接口設(shè)置在吸氣腔體外 壁，和吸氣空腔連通。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的氨綸紡絲甬道空氣抽吸裝置，其特征在于所述的擋氣板呈 圓弧形片段，懸空設(shè)置在鄰近抽氣口的吸氣空腔內(nèi)，擋氣板中心和抽氣法蘭接口的軸心線 對齊。
全文摘要
本發(fā)明在紡絲甬道出絲口附近增設(shè)了空氣抽吸裝置，每紡位空氣抽吸量為5Nm3/h～15Nm3/h。將出絲口吸入的空氣單獨分離、分別處理，從而減少廢氣抽吸量，使排空量減少，廢氣含氧量降低，減少氮氣置換量，增加廢氣回用量，進(jìn)一步達(dá)到節(jié)能減排，低碳生產(chǎn)的環(huán)保目標(biāo)?？諝獬槲b置包括甬道筒體、吸氣腔體、吸氣孔、擋氣板、抽氣法蘭接口；吸氣腔體呈矩形截面并環(huán)繞在甬道筒體外壁上，和甬道筒體組成密閉的吸氣空腔，被吸氣腔體包圍著的甬道筒體上設(shè)置了數(shù)排吸氣孔，沿圓周均布。抽氣法蘭接口和吸氣空腔連通，呈圓弧形片段的擋氣板設(shè)置在鄰近抽氣法蘭接口的吸氣空腔內(nèi)，擋氣板中心和抽氣法蘭接口的軸心線對齊。
文檔編號D01D5/04GK101899720SQ201010229718
公開日2010年12月1日 申請日期2010年7月13日 優(yōu)先權(quán)日2010年7月13日
發(fā)明者林紅衛(wèi), 董劍平, 閆明河, 高寶榮 申請人:浙江四海氨綸纖維有限公司