專利名稱：一種白礦油與二甲苯混合溶液分離方法及專用設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及在超高分子量聚乙烯纖維生產(chǎn)中所使用的溶解液與萃取劑混合溶液的分離方法及專用的分離設(shè)備，特別是一種白礦油與二甲苯混合溶液分離方法及專用設(shè)備。
背景技術(shù)：
目前國(guó)際上將超高分子量聚乙烯纖維、碳纖維和紡綸纖維并稱為三大高性能纖維材料，其中超高分子量聚乙烯纖維具有高強(qiáng)度、高模量、低密度的特點(diǎn)，在高韌輕質(zhì)復(fù)合材料中顯示出極大的優(yōu)勢(shì)，在現(xiàn)代化戰(zhàn)爭(zhēng)與防御裝備、宇航與航空方面發(fā)揮了極其重要的作用，在民用領(lǐng)域也得到了越來越廣泛的應(yīng)用，因此，開發(fā)和應(yīng)用這種纖維具有重要意義。在生產(chǎn)超高分子量聚乙烯纖維的工序中，采用白礦油作為溶解液來溶解超高分子量聚乙烯紡絲溶液，在擠出紡絲束后，由于絲束含有白礦油，故通過萃取工序，脫去白礦油，所使用的萃取劑為二甲苯，這樣，在生產(chǎn)過程中，萃取槽中的二甲苯便將濕態(tài)原絲中的白礦油進(jìn)行溶解，從而產(chǎn)生了白礦油與二甲苯混合溶液。目前對(duì)于白礦油與二甲苯混合溶液的處理方法，大多作為廢物處理，也有的進(jìn)行了分離，其分離方法為大鍋加熱使其分離，無專用設(shè)備。這些處理方法存在的不足在于一是將白礦油與二甲苯的混合溶液作為廢物處理，可造成原材料的重大浪費(fèi)和環(huán)境污染；二是由于白礦油和二甲苯的價(jià)格較高，如得不到回收利用，可導(dǎo)致生產(chǎn)成本的提高；三是用大鍋加熱分離，雖能進(jìn)行分離回收，但與生產(chǎn)工序不連續(xù)，回收不方便、不充分，而且操作復(fù)雜。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種可克服以上現(xiàn)有技術(shù)的不足，利于降低超高分子量聚乙烯纖維生產(chǎn)成本，使白礦油與二甲苯的混合溶液能在連續(xù)生產(chǎn)工序中充分分離、回收、并利用的一種白礦油與二甲苯混合溶液分離方法。
本發(fā)明的另一目的在于提供一種白礦油與二甲苯混合溶液分離方法的專用設(shè)備。
為達(dá)到以上目的，本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是一種白礦油與二甲苯混合溶液分離方法，其特征在于它由以下步驟完成(1)將在超高分子量聚乙烯纖維生產(chǎn)工藝流程中萃取槽中產(chǎn)生的白礦油與二甲苯混合溶液直接導(dǎo)入薄膜蒸發(fā)器內(nèi)；(2)對(duì)白礦油與二甲苯混合溶液進(jìn)行加熱，由于二甲苯的沸點(diǎn)為138.4℃，白礦油的沸點(diǎn)為342.7℃，加熱溫度超過二甲苯沸點(diǎn)，低于白礦油沸點(diǎn)，達(dá)到沸點(diǎn)的二甲苯汽化，得到汽態(tài)二甲苯，并分離出液態(tài)白礦油，從而使白礦油內(nèi)不再含有二甲苯；(3)將分離出的液態(tài)白礦油導(dǎo)入白礦油回收罐內(nèi)進(jìn)行回收；(4)將汽態(tài)二甲苯通過冷凝器冷卻，冷卻到二甲苯沸點(diǎn)以下，使二甲苯液化，此冷卻溫度，可完全用常溫的自來水作為循環(huán)冷卻水即可達(dá)到目的；(5)將液化的二甲苯導(dǎo)入到液化二甲苯回收罐內(nèi)；(6)分離后的白礦油再進(jìn)入生產(chǎn)工序中的溶解箱內(nèi)，分離后的液態(tài)二甲苯再進(jìn)入生產(chǎn)工序中的萃取槽內(nèi)。
一種白礦油與二甲苯混合溶液分離方法的專用設(shè)備，其特征在于它由薄膜蒸發(fā)器、白礦油回收罐、白礦油與二甲苯混合溶液輸入管、汽化二甲苯輸出管、冷凝器、抽氣泵、液化二甲苯回收罐、油爐構(gòu)成，在薄膜蒸發(fā)器的底部連接上白礦油回收罐，在薄膜蒸發(fā)器的左側(cè)上部連接上白礦油與二甲苯混合溶液輸入管，白礦油與二甲苯混合溶液輸入管插入薄膜蒸發(fā)器的腔內(nèi)，在薄膜蒸發(fā)器的右側(cè)上部連接上汽化二甲苯輸出管，汽化二甲苯輸出管的外端與冷凝器的上部的汽化二甲苯輸入口連接，在冷凝器的外端上部通過導(dǎo)管連接上抽氣泵，在冷凝器的外端下部通過輸出導(dǎo)管連接上液化二甲苯回收罐，白礦油與二甲苯混合溶液從薄膜蒸發(fā)器的上部輸入到薄膜蒸發(fā)器的內(nèi)腔，通過加熱，使其溫度高于二甲苯沸點(diǎn)，二甲苯汽化，與白礦油分離，液態(tài)的白礦油向下流入白礦油回收罐內(nèi)，汽化的二甲苯通過汽化二甲苯輸出管進(jìn)入冷凝器內(nèi)，冷卻到低于二甲苯的沸點(diǎn)，汽化二甲苯液化，液化后的二甲苯向下流入液化二甲苯回收罐內(nèi)，油爐通過進(jìn)油管和回油管與薄膜蒸發(fā)器連接。本發(fā)明還通過如下措施實(shí)施所述的薄膜蒸發(fā)器，由薄膜蒸發(fā)器殼體、轉(zhuǎn)動(dòng)軸、傘形離心板、刮板、減速電機(jī)構(gòu)成，薄膜蒸發(fā)器殼體的壁內(nèi)為夾層加熱腔，在夾層加熱腔的下部連接上進(jìn)油管，在夾層加熱腔的上部連接上回油管，進(jìn)油管和回油管再與油爐相連通，通過油爐對(duì)循環(huán)油加熱，使薄膜蒸發(fā)器的內(nèi)腔加熱，在薄膜蒸發(fā)器的腔內(nèi)設(shè)有轉(zhuǎn)動(dòng)軸，轉(zhuǎn)動(dòng)軸的上端與固定在薄膜蒸發(fā)器殼體上面的減速電機(jī)的主動(dòng)軸連接，在薄膜蒸發(fā)器殼體內(nèi)的轉(zhuǎn)動(dòng)軸的上部固定上傘形離心板，在傘形離心板的上板面上設(shè)有徑向條板，在傘形離心板的中部設(shè)有通氣管，通過傘形離心板的轉(zhuǎn)動(dòng)，可將流向傘形離心板上面的白礦油與二甲苯的混合溶液甩在薄膜蒸發(fā)器的內(nèi)壁上，在轉(zhuǎn)動(dòng)軸的中下部設(shè)有刮板，刮板可對(duì)稱的設(shè)四個(gè)，由于白礦油與二甲苯混合溶液有一定粘度，這樣，當(dāng)轉(zhuǎn)動(dòng)軸轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，可通過刮板將甩在薄膜蒸發(fā)器內(nèi)壁上的白礦油與二甲苯混合溶液均勻地刮涂在薄膜蒸發(fā)器的內(nèi)壁上，使其加快分離，分離出的汽化二甲苯可從通氣管上升，在薄膜蒸發(fā)器殼體的上部還設(shè)透明的油量觀察管，并與夾層加熱腔相連通，通過透明的油量觀察管可隨時(shí)觀察夾層加熱腔內(nèi)的油液量，以便及時(shí)補(bǔ)充；所述的冷凝器，由冷凝器殼體、冷凝管、汽化二甲苯進(jìn)入室、負(fù)壓室、進(jìn)水管、出水管構(gòu)成，冷凝管的輸入端與汽化二甲苯進(jìn)入室密封連接，冷凝管的輸出端與負(fù)壓室密封連接，在負(fù)壓室的上部接抽氣泵，下部連接上液化二甲苯回收罐，通過抽氣泵使負(fù)壓室維持負(fù)壓，可有利于汽化二甲苯在冷凝管內(nèi)的流動(dòng)；在油爐輸入薄膜蒸發(fā)器的進(jìn)油管上還設(shè)循環(huán)泵，循環(huán)泵通過導(dǎo)線與控溫器連接，控溫器的測(cè)溫探頭插入薄膜蒸發(fā)器內(nèi)，通過控溫器調(diào)整循環(huán)泵的轉(zhuǎn)速，進(jìn)而調(diào)整加熱油液的循回流動(dòng)速度，從而控制薄膜蒸發(fā)器內(nèi)的溫度。
本發(fā)明的有益效果在于與目前超高分子量聚乙烯纖維生產(chǎn)中所使用的白礦油與二甲苯混合溶液的處理方法相比，能將混合溶液連續(xù)的、并及時(shí)分離，且回收利用，避免了原材料的浪費(fèi)；與目前分離器具相比，不僅結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、使用方便，而且在密封狀態(tài)下進(jìn)行，無污染，自動(dòng)化程度高，可直接接入生產(chǎn)工序中，不僅能分離，而且自動(dòng)流入工序中，可降低超高分子量聚乙烯纖維的生產(chǎn)成本。


圖1為本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)主視示意圖。
圖2為本實(shí)用新型沿薄膜蒸發(fā)器軸線剖視放大示意圖。
圖3為本實(shí)用新型沿冷凝器軸線剖視放大示意圖。
具體實(shí)施例方式
參照附圖1、2、3制作本發(fā)明的專用設(shè)備。該白礦油與二甲苯混合溶液分離方法的專用設(shè)備，其特征在于它由薄膜蒸發(fā)器1、白礦油回收罐2、白礦油與二甲苯混合溶液輸入管3、汽化二甲苯輸出管4、冷凝器5、抽氣泵6、液化二甲苯回收罐7、油爐8構(gòu)成，在薄膜蒸發(fā)器1的底部連接上白礦油回收罐2，在薄膜蒸發(fā)器1的左側(cè)上部連接上白礦油與二甲苯混合溶液輸入管3，白礦油與二甲苯混合溶液輸入管3插入薄膜蒸發(fā)器1的腔內(nèi)，在薄膜蒸發(fā)器1的右側(cè)上部連接上汽化二甲苯輸出管4，汽化二甲苯輸出管4的外端與冷凝器5上部的汽化二甲苯輸入口連接，在冷凝器5的外端上部通過導(dǎo)管連接上抽氣泵6，在冷凝器5的外端下部通過輸出導(dǎo)管連接上液化二甲苯回收罐7，油爐8通過進(jìn)油管9和回油管10與薄膜蒸發(fā)器1連接。所述的薄膜蒸發(fā)器1，由薄膜蒸發(fā)器殼體1a、轉(zhuǎn)動(dòng)軸1b、傘形離心板1c、刮板1d、減速電機(jī)1f構(gòu)成，薄膜蒸發(fā)器殼體1a的壁內(nèi)為夾層加熱腔1k，在夾層加熱腔1k的下部連接上進(jìn)油管9，在夾層加熱腔1k的上部連接上回油管10，進(jìn)油管9和回油管10再與油爐8相連通，在薄膜蒸發(fā)器1的腔內(nèi)設(shè)有轉(zhuǎn)動(dòng)軸1b，轉(zhuǎn)動(dòng)軸1b的上端與固定在薄膜蒸發(fā)器殼體1a上面的減速電機(jī)1f的主動(dòng)軸連接，在薄膜蒸發(fā)器殼體1a內(nèi)的轉(zhuǎn)動(dòng)軸1b的上部固定上傘形離心板1c，在傘形離心板1c的上板面上設(shè)有徑向條板1m，在傘形離心板1c的中部設(shè)有通氣管1n，在轉(zhuǎn)動(dòng)軸1b的中下部設(shè)有刮板1d，刮板1d可對(duì)稱的設(shè)四個(gè)，在薄膜蒸發(fā)器殼體1a的上部還設(shè)透明的油量觀察管11；所述的冷凝器5，由冷凝器殼體5a、冷凝管5b、汽化二甲苯進(jìn)入室5c、負(fù)壓室5d、進(jìn)水管12、出水管13構(gòu)成，冷凝管5b的輸入端與汽化二甲苯進(jìn)入室5c密封連接，冷凝管5b的輸出端與負(fù)壓室5d密封連接，在負(fù)壓室5d的上部接抽氣泵6，下部連接上液化二甲苯回收罐7，通過抽氣泵6使負(fù)壓室5d維持負(fù)壓，可有利于汽化二甲苯在冷凝管5b內(nèi)的流動(dòng)；在油爐8輸入薄膜蒸發(fā)器1的進(jìn)油管9上還設(shè)循環(huán)泵14，循環(huán)泵14通過導(dǎo)線與控溫器連接，控溫器的測(cè)溫探頭插入薄膜蒸發(fā)器1內(nèi)。
實(shí)施例在山東愛地高分子材料有限公司使用，將該專用設(shè)備接入超高分子量聚乙烯纖維生產(chǎn)流程中的萃取工序后，在萃取箱上設(shè)白礦油與二甲苯混合溶液流出管，此流出管與薄膜蒸發(fā)器1上的白礦油與二甲苯混合溶液輸入管3相連接，調(diào)節(jié)控溫器使薄膜蒸發(fā)器1的腔內(nèi)溫度高于二甲苯沸點(diǎn)，在薄膜蒸發(fā)器1內(nèi)的二甲苯汽化，與白礦油分離，分離出的白礦油向下流入白礦油回收罐2內(nèi)，回收的白礦油再送入溶解箱內(nèi)，開啟抽氣泵6，在負(fù)壓室5d的作用下，汽化的二甲苯流入冷凝器5內(nèi)，冷凝器5內(nèi)的溫度通過控制進(jìn)入冷水的流速，使冷凝器5內(nèi)的溫度控制為二甲苯沸點(diǎn)以下，此時(shí)，汽化二甲苯在冷凝器5內(nèi)液化，液化的二甲苯流入液化二甲苯回收罐7內(nèi)，再用于萃取工序中。
權(quán)利要求
1.一種白礦油與二甲苯混合溶液分離方法，其特征在于它由以下步驟完成(1)將在超高分子聚乙烯纖維生產(chǎn)工藝流程中萃取槽中產(chǎn)生的白礦油與二甲苯混合溶液直接導(dǎo)入薄膜蒸發(fā)器內(nèi)；(2)對(duì)白礦油與二甲苯混合溶液進(jìn)行加熱，加熱溫度超過二甲苯沸點(diǎn)，低于白礦油沸點(diǎn)，得到汽態(tài)二甲苯，并分離出液態(tài)白礦油；(3)將分離出的液態(tài)白礦油導(dǎo)入白礦油回收罐內(nèi)進(jìn)行回收；(4)將汽態(tài)二甲苯通過冷凝器冷卻，冷卻到二甲苯沸點(diǎn)以下，使二甲苯液化；(5)將液化的二甲苯導(dǎo)入到汽化二甲苯回收罐內(nèi)；(6)分離后的白礦油再進(jìn)入生產(chǎn)工序中的溶解箱內(nèi)，分離后的液態(tài)二甲苯再進(jìn)入生產(chǎn)工序中的萃取槽內(nèi)。
2.如權(quán)利要求1所述的一種白礦油與二甲苯混合溶液分離方法的專用設(shè)備，其特征在于它由薄膜蒸發(fā)器(1)、白礦油回收罐(2)、白礦油與二甲苯混合溶液輸入管(3)、汽化二甲苯輸出管(4)、冷凝器(5)、抽氣泵(6)、液化二甲苯回收罐(7)、油爐(8)構(gòu)成，在薄膜蒸發(fā)器(1)的底部連接上白礦油回收罐(2)，在薄膜蒸發(fā)器(1)的左側(cè)上部連接上白礦油與二甲苯混合溶液輸入管(3)，白礦油與二甲苯混合溶液輸入管(3)插入薄膜蒸發(fā)器(1)的腔內(nèi)，在薄膜蒸發(fā)器(1)的右側(cè)上部連接上汽化二甲苯輸出管(4)，汽化二甲苯輸出管(4)的外端與冷凝器(5)上部的汽化二甲苯輸入口連接，在冷凝器(5)的外端上部通過導(dǎo)管連接上抽氣泵(6)，在冷凝器(5)的外端下部通過輸出導(dǎo)管連接上液化二甲苯回收罐(7)，油爐(8)通過進(jìn)油管(9)和回油管(10)與薄膜蒸發(fā)器(1)連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的白礦油與二甲苯混合液分離方法的專用設(shè)備，其特征在于所述的薄膜蒸發(fā)器(1)，由薄膜蒸發(fā)器殼體(1a)、轉(zhuǎn)動(dòng)軸(1b)、傘形離心板(1c)、刮板(1d)、減速電機(jī)(1f)構(gòu)成，薄膜蒸發(fā)器殼體(1a)的壁內(nèi)為夾層加熱腔(1k)，在夾層加熱腔(1k)的下部連接上進(jìn)油管(9)，在夾層加熱腔(1k)的上部連接上回油管(10)，進(jìn)油管(9)和回油管(10)再與油爐(8)相連通，在薄膜蒸發(fā)器(1)的腔內(nèi)設(shè)有轉(zhuǎn)動(dòng)軸(1b)，轉(zhuǎn)動(dòng)軸(1b)的上端與固定在薄膜蒸發(fā)器殼體(1a)上面的減速電機(jī)(1f)的主動(dòng)軸連接，在薄膜蒸發(fā)器殼體(1a)內(nèi)的轉(zhuǎn)動(dòng)軸(1b)的上部固定上傘形離心板(1c)，在傘形離心板(1c)的上板面上設(shè)有徑向條板(1m)，在傘形離心板(1c)的中部設(shè)有通氣管(1n)，在轉(zhuǎn)動(dòng)軸(1b)的中下部設(shè)有刮板(1d)，刮板(1d)可對(duì)稱的設(shè)四個(gè)，在薄膜蒸發(fā)器殼體(1a)的上部還設(shè)透明的油量觀察管(11)。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的白礦油與二甲苯混合液分離方法的專用設(shè)備，其特征在于所述的冷凝器(5)，由冷凝器殼體(5a)、冷凝管(5b)、汽化二甲苯進(jìn)入室(5c)、負(fù)壓室(5d)、進(jìn)水管(12)、出水管(13)構(gòu)成，冷凝管(5b)的輸入端與汽化二甲苯進(jìn)入室(5c)密封連接，冷凝管(5b)的輸出端與負(fù)壓室(5d)密封連接，在負(fù)壓室(5d)的上部接抽氣泵(6)，下部連接上液化二甲苯回收罐(7)。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種白礦油與二甲苯混合溶液分離方法及專用設(shè)備，其特征在于它由以下步驟完成白礦油與二甲苯混合溶液直接導(dǎo)入薄膜蒸發(fā)器；對(duì)白礦油與二甲苯混合溶液進(jìn)行加熱；將液態(tài)白礦油導(dǎo)入白礦油儲(chǔ)存罐內(nèi)進(jìn)行回收；將汽態(tài)二甲苯通過冷凝器冷卻；液化的二甲苯導(dǎo)入到二甲苯回收罐內(nèi)；分離后的白礦油和液態(tài)二甲苯再進(jìn)入生產(chǎn)工序中的溶解箱和萃取槽內(nèi)。其專用設(shè)備由薄膜蒸發(fā)器(1)、白礦油回收罐(2)、白礦油與二甲苯混合溶液輸入管(3)、汽化二甲苯輸出管(4)、冷凝器(5)、抽氣泵(6)、液化二甲苯回收罐(7)、油爐(8)構(gòu)成。該一種白礦油與二甲苯混合溶液分離方法及專用設(shè)備，無污染，自動(dòng)化程度高，可降低超高分子量聚乙烯纖維的生產(chǎn)成本。
文檔編號(hào)C07C15/00GK1986506SQ20061007066
公開日2007年6月27日 申請(qǐng)日期2006年12月11日 優(yōu)先權(quán)日2006年12月11日
發(fā)明者胡建國(guó), 任意 申請(qǐng)人:山東愛地高分子材料有限公司