Способ регенерации растворителя в производстве синтетических волокон

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик

<11960326 (.( ф

У Qjqq tl

У=--.

" Ф, (61) Дополнительное к авт. свид-ву

1 (22) Заявлено 14. 01. 81 (21) 3266382/23-05 (51) М. Ки. с присоединением заявки №вЂ” (23) Приоритет—

0 01 Е 13/00.

Государственный комитет

СССР по делам изобретений и открытий

Опубликовано 230982. Бюллетень ¹ 35

Дата опубликования описания 23. 09. 82 (53) УДК 677. 494 (088.8) „.дщщрзыч

НАТЕНТНОТЕХНИЧЕСКЛ"

БИЬЛМОИ (72) Авторы изобретения

B. Д, Шаханов, И. В. Багров, В. П. Ильина, Ю. Н. Абросимов, Л. М. Пестерова и И. Н. (71) Заявитель (54) СПОСОБ РЕГЕНЕРАЦИИ РАСТВОРИТЕЛЯ

В ПРОИЗВОДСТВЕ СИНТЕТИЧЕСКИХ

ВОЛОКОН

Изобретение относится к производству синтетических волокон, получаемых фбрмованием в осадительную ван-. ну, содержащую органический растворитель полимера, неорганическую соль и осадитель.

Для поддержания постоянного, заранее заданного состава, часть осадительной ванны (отработанная осадительная ванна) отводится на регенерацию компонентов.

Известен способ регенерации компонентов из отработанной осадительной ванны, содержащей 30-80% растворителя, 1-10% неорганической соли и 20-70в осадителя путем дистилляции при давлении 7-10 мм рт. ст. и температуре

200 С до сухого .остатка. Смесь растворителя и осадителя разделяют на составляющие компоненты при помощи ректификации. Сухой остаток — неорганическую соль, загрязненную соединениями железа, подвергают длительной очистке. Для удаления соединений железа сухой остаток растворяют в воде и подщелачивают полученный раствор.

Выпавшую в осадок гидроокись железа отфильтровывают, а водный раствор неорганической соли выпаривают, крис- . таллизуют и сушат. Для удаления органических примесей (остатки растворителя, осадителя, полимера, продукты их разложения) высушенную неорганическую

5 соль прокаливают при 400-450 С. Регенерированные компоненты используют для приготовления композиции растворителя полимера н для обновления осадительной ванны (1).

Основными недостатками этого метода регенерации являются громоздкость технологической схемы, сложность аппаратурного оформления, большие энергетические затраты.

Наиболее близким к изобретению является способ регенерации растворителя в производстве синтетических волокон из осадительной ванны, содержащей растворитель полимера, осадитель и неорганическую соль, дистилляцией

20 до полного удаления осадителя и возвращением кубового остатка насыщенного раствора неорганической соли в растворителе в производственный процесс, причем кубовый остаток предва25 рительно подвергают кристаллизации при 5-20 С.

Полученную комплексную соль направляют на приготовление композиции растворителя полимера. Маточный раствор, 30 оставшийся после кристаллизации ком960326. плексной соли, загрязненной соединениями железа, выводят из процесса и направляют на уничтожение 12).

Способ характеризуется низким выходом регенерированных компонентов.

Потери неорганической соли составля- 5 ют 40-45%, а растворителя -. 10-25% от количества, поступающего на регенЬрацию.

Стадия получения комплексной соли 1О технологически сложна и требует дорогостоящего и сложного оборудования.

Часто црименяемые кристаллизаторы с эмалевьп; покрытием быстро выходят из. строВ",из-за большого градиента 5 температуры (до 95 С) при кристаллизации комплексной соли. Комплексные. соли образуют стойкие пересыщенные растворы, поэтому даже небольшие отклонения в режиме кристаллизации вызывают либо закристаллизацию всего объема раствора в кристаллизаторе, либо образование мелкокристаллической суспензии, которую трудно отделить от маточного раствора, либо к кристаллизации комплексной соли с большим

: содержанием загрязняющих примесей.

Цель изобретения — увеличение выхода продукта, повышение его качества, упрощение процесса.

Цель достигается тем, что согласно способу регенерации растворителя в производстве синтетических волокон из осадительной ванны, содержащей растворитель полимера, осадитель и неорганическую соль, дистилляцией при 60-100 С до полного удаления осао дителя и возвращением кубового остатка насыщенного раствора неорганической соли в растворителе в производ- .ственный процесс, в кубовый остаток 40 дополнительно вводят вещество, выб-. ранное из группы, включаюцей: этилацетат,, диэтиловый эфир, метиленхлорид, метаксилол, гептан, в отношении 1г (0,12-13), отделяют выпавший oca- . 45 док, а указанное вещество отгоняют дистилляцией °

Пример. Осадительную ванну состава: ДМАА 37,5%; изобутиловый спирт (ИБС) 61,4%; LiC1 (I) 1,1%;

Fe 5 мг/кг подвергают дистиллпции под вакуумом. Из 100 кг ванны образуется 84,28 кг дистиллята состава

61 4 кг (72,85%) ИБС и 22,88 (27,15%)

ДМАА, направляемого на обновление осадительной ванны, и 15,72 кг кубового остатка состава: .14,62 кг (93g00%) ó 1,1 кг (7,00%) 1 и

31,8 мг/кг Fe +3. К кубовому остатку добавляют этилацетат (ЭА) в отношении к кубовому остатку равном 60

0,28: 1 (4,34 кг) . Образующийся осадок отделяют от жидкой фазы фильтрованием. Осадок весом 0,1005 кг, содержащий 0,016 кг (15,92%) I;

0,075 кг (74,63%) ДИАА; 0,009 кг 65 (8,95%) ЭА и 0,0005 кг (0,50%) Fe >, направляют на уничтожение. Фильтрат (19,96 кг), содержащий 14,545 кг (72,87%) ДИАА; 4,331 кг (21,70%) ЭА;

1,094 кг (5,43%) подвергают дистилляции для отгонки этилацетата..Кубовый остаток состава: 14,065 кг (92,78%) ДМАА; 1,084 кг (7,15%) I и 0,011 кг (0,07%) ЭА возвращают для приготовления композиции растворителя.полимера. Дистиллят (4,8 кг), состоящий из 4,32 кг (90,0%) ЭА и

0,48 кг (10,,0.%) ДИАА, возвращают на стадию экстрагирования. Потери 1 составляют 1,45%, а ДИАА — 0,2% ° Регенерированные продукты не содержат соединений железа.

".П р и м е,р 2. Осадительную ванну состава: диметилформамид (ДМФА)

60,00%;;aorta 38,50%; СаС1 (II)

1,50%, Ее+ 1 мг/кг подвергают дистилляции под вакуумом. Из 100 кг ванйы образуется 55,38 кг дистиллята состава: 38,5 кг (68,90%) воды и

17,38 кг (33, 1%). ДМФА, направляемого на обновление осадительной ванны, и 44,12 кг кубового остатка состава:

42,62 кг (96,60%) ДМФА; 1,5 кг (3,40%) II. и 22,67 мг/кг Fe+3.

К кубовому остатку добавляют 9,44 кг. диэтилового эфира (ДЭЭ) (соотношение с хубовым остатком,.0,21:1). Образующуюся суспензию разделяют фильтрованием. Осадок весом 0,157 кг, садержащий 0,12 кг (76,43%) ДМФА; 0,03 кг (19,10%):.11; 0,006 кг (;3, 82%) ДЭЭ и 0,001 . кг (0,65%) Fe+>, направляют на уничтожение, Фильтрат (53,404 кг), содержащий 42,50 кг (79,58%) ДМФА;

9,43 кг (17,66%) ДЭЭ и 1.,47 кг (2, 76%) I I .подвергают дистилляции .для отгонки ДЭЭ. Кубовый остаток (43,577,кг), состоящий из 42,107 кг (96,63%) ДМФА и 1,47 кг (3,37%) II возвращают в производство. Дистиллят (9,827 кг), содержащий 9,434 кг (96,00%) ДЭЭ и 0,393 кг (4,00%) ДИФА, направляют на стадию. очистки от продуктов коррозии. Потери ДИФА составляют 0,2%; II - 2,0%. Регенерированные продукты не содержат соединений железа.

Пример 3. Отработанную осадительную ванну состава: 80,00% ДИФА;

16,00% вода; 4,00% LiCI (I) и 10 мг/кг

Fe 3+, подвергают дистилляции под вакуумом. Из 100, кг ванны отгоняют

27,27 кг дистиллята состава: 16 кг (58,67%) воды и 11;27 кг (41,33%)

ДИФА„ направляемого на обновление осадительной:ванны, и образуется

72,73 кг кубового остатка. состава;

68,73 кг (94,50%). ДМФА; 4,00 кг (5,50%) I и 13,75 мг/кг Fe+ К кубовому остатку добавляют 945,49 кг метиленхлорида (МХ)(соотношение с кубовым остатком 13:1), Образующуюся суспензию разделяют фильтрованием, 960326

Формула изобретения

Способ регенерации растворителя в производстве синтетических волокон из осадительной ванны, содержащей растворитель полимера, осадитель H неорганическую соль, дистилляцией при 60-100 С до полного удаления осадителя и возвращением кубового остатка насыщенного раствора.неорганической соли в растворителе в производственный процесс, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью увеличения вы- хода продукта, повышения его качества, упрощения процесса, в кубовый остаток дополнительно вводят вещество, выбранное иэ группы, включающей этил- . ацетат, диэтиповый эфир, метиленхлорид,sc-ксилол,гептан, в отношении

1:(0,12-13), отделяют выпавший осадок, а укаэанное вещество отгоняют диСтилляцией;

Источники информации, принятые во внкмание при экспертизе

1. Технологический проект установки регенерации технологических растворов производства СВМ Калининского

ЗИВ. Гипроив А-616, 1974..

2. Авторское свидетельство СССР

9 531900, кл. D 01 F 13/00, 1976 (прототип) °

Тираж 465 Подписное жгород, ул.Проектная,4

Осадок весом 0,222 кг, содержащий

0,06 кг (27,03%) I; 0,16 кг (72,07%) ДМФА; 0,001 кг (0,45%) .МХ и 0,001 кг (0,45%) Fe+> направляют на уничтожение. Фильтрат подвергают дистилляции для удаления МХ. Кубовый остаток дистилляции (67,93 кг), содержащий 63, 99 кг (94,20%) ДМФА и

3,94 кг (5,80%) I возвращают в производство. Дистиллят (950,07 кг), со. держащий 945,49 кг. (99,52Ъ) MX u

4.,58 кг (0,43%) ДМФА, возвращают в

I процесс на стадию очистки от продуктов коррозии. Потери ДМФА составляют 0,20%; I — 1,50%, а регенированные продукты не содержат соединений железа. !

П р и м е, р 4. Отработанную осадительную ванну состава: 63,ООЪ

N-метилпирролидона (N-МП); 34,00% 20 вода; 3 ООЪ CaC1<(II) и 3 мг/кг Fe + подвергают дистилляции под вакуумом.

Из 100 кг ванны отгоняется 48,28 кг дистиллята состава: 14; 28 кг (29,58%)

N-МП и 34 кг (70,42%) воды, направ- 25 ляемого на обновление осадительной ванны, и образуется 51,72 кг кубового остатка состава: 48,72 кг (94,20%)

И-МП; 3,0 кг (5,80%) I I и 5,8. мг/кг

Fe . К кубовому остатку добавляют 30

+Э

6,22 кг метаксилола (MK) (соотношение 0,12:1).

Образующуюся суспензию разделяют фильтрованием Осад к весом 0,16 содержащий 0,06 кг (35,92Ъ) II;

0,103 кг (61,68%) N-M{I; 0,003 кг (1,80%) МК и 1,8 г/кг (0,6Ъ) Fe+>, направляют на уничтожение. Фильтрат йодвергают дистилляции для удаления иетаксилола. Кубовый остаток дистилля. ции (50,866 кг), содержащий 2,94 кг . 5,78%) II и 47,926 кг(94,22%) N-ИЧ, воз вращают в производство. Дистиллят (6,903 кг), содержащий 6,217, кг (90, ООЪ)

МК и 0,691 кг (10,00%) N-МП, возвращают на стадию очистки от продуктов коррозии. Потери N-МП составляют 0,16%, а II — 2,00%. Регенерированные йродукты не содержат солей железа.

Пример 5. Отработанную оса- . дительную ванну состава: 52,20Ъ

ДИАА; 45,00% воды; 2,80Ъ LiCl (I) и 15 мг/кг Ре+Зподвергают дистилляции под вакуумом. Иэ 100 кг ванны 55 отгоняется 60 кг дистиллята состава:

45 кг (75,00%) воды; 15 кг (25,00%)

ДМАА, направляемого на обновление осадительной ванны, и образуется

40 кг кубового остатка состава: . щ

37,2 кг (93,00Ъ) ДМАА; 2,8 кг (7,00%) и 37,5 мг/кг Fe+3. K кубовому осТатку добавляют 80,8 кг гептана (Г)

ВНИИПИ Заказ 7200/35 г

Филиал ППП "Патент", r.Ó

{соотношение 2,17:1). Образующуюся ,суспензию разделяют фильтрованием.

Осадок массой 0,171 кг, содержащий

0,056 кг (32,66%) I; 0,113 кг (65,89Ъ) ДМАА и 8,82 r/êã Fe+3, направляют на.уничтожение. Фильтрат подвергают дистилляции для удаления гептана. Кубовый остаток дистилляции (39,33 кг), содержащий 2,744 кг (6,98%) 1 и 36,586 кг (93 02) ДМАА, возвращают в производство. Дистиллят. (81,3 кг), содержащий 30,799 кг (99,4%) гептана и 0,501 кг (0,6%)

ДМАА, возвращают в процесс. на стадию очистки от продуктов коррозии.

Потери Д{АА составляют 0,22%; 1

2,00%. Регенерированные продукты не содержат солей железа.

Таким образом использование предлагаемого изобретения обеспечивает уменьшение потерь растворителя по сравнению с известным с 10-25% до

0,2-0,7Ъ, а неорганической солис 40-55Ъ до 1,5-2,0%; улучшение качества регенерированных растворителя и неорганической соли эа счет очистки. кубового остатка от соединений железа; значительное упрощение процесса и уменьшение энергетических затрат за счет исключения сложного процесса †.кристаллизации комплексной соли °