Технология производства химических волокон — 3-е изд. - Ряузов A.H.
Скачать (прямая ссылка):
Продукт взаимодействия целлюлозы с куприаммингидратом растворим только в концентрированном растворе аммиака, поэтому при разбавлении прядильного раствора водой это соединение высаживается и частично разлагается по схеме:
[C6H702(OH)3]Cu(NH3)n(OH)2 + HOH
C6H7O2(OH)3 + Cu(OH)2 + mNH,
Высаженная в первой ванне нить поступает во вторую ванну (разбавленный раствор серной кислоты, иногда горячая вода),где в результате разложения молекулярного соединения целлюлозы с куприаммингидратом целлюлоза регенерируется по приведенной выше схеме.
Формование. Медноаммиачную нить формуют в конических воронках из концентрированных (до 12%) и высоковязких растворов целлюлозы.
Медноаммиачный раствор поступает в воронку (рис. 14.2) через фильеру /. Вода, подаваемая через патрубок 2, увлекает струйки раствора, высаживает из раствора медно-аммиачное соединение целлюлозы (условно на участке АБ), вытягивает пластичную нить (на участке БВ) благодаря ускорению течения воды, вызываемому изменением диаметра воронки, и выталкивает ее сквозь нижнее отверстие воронки 3. Пройдя воронку, нить направляющим приспособлением отводится в сторону, а прядильная вода сливается в желоб, откуда поступает в сборные баки.
Медноаммиачный растВор
Рис. 14.2. Схема формовочной воронки: '—фильера; 2—патрубок для подвода воды; в—воронка.
В воронке формование нити не заканчивается, поэтому для за-вершения этого процесса нить направляют в следующую ванну, разбавленную H2SO4 и нагретую до 55—650C Здесь же полностью удаляется аммиак и нить отмывается от продуктов деструкции целлюлозы.
Прядильные машины для нити имеют 60 фильер с числом отверстий от 2400 до 3200 диаметром 0,8 мм. Скорость формования медноаммиачной нити не превышает 35—42 м/мин.
Отделка. С прядильных машин нить в форме жгута направляется для отделки на проходной аппарат, где в первых шести-семи бар-, ках происходит полное разложение молекулярного соединения целлюлозы с куприаммингидратом, а в последующих полученная гидратцеллюлозная нить обрабатывается различными жидкостями.
Отдельные жгуты с прядильных мест (с одной или нескольких машин) собираются в общий жгут. Этот общий жгут по желобу с водой или по системе ленточных транспортеров подается в отделочный аппарат. Над ваннами расположены барабанчики, при помощи которых жгут передается из одной ванны в другую. С верхнего вращающегося барабанчика жгут свободно опускается вниз на дно барки, где остается в течение некоторого времени.
Между каждыми двумя барками расположена пара отжимных вальцов для предотвращения уноса большого количества жидкости в следующую барку.
Барки проходного аппарата, где происходит регенерация целлюлозы, заполнены серной кислотой (концентрация 55—60 г/л, температура 35—400C), которая движется навстречу жгуту и постепенно насыщается медью. .Из первой барки вытекает слабокислый раствор сульфата меди (состав: 50—70 г/л CuSO4 и 3—4 г/л H2SO4), который отводится на регенерацию.
В следующих барках проводится тшательная отмывка жгута умягченной водой, а в последней барке — авиважная обработка. После этого жгут сушится при 55—6O0C
Производительность прядильных машин определяется так же, как в вискозном производстве.
14.6. РЕГЕНЕРАЦИЯ МЕДИ И АММИАКА
Медноаммиачные волокна не содержат ни меди, ни аммиака. Эти вещества должны быть возвращены в производство. При правильно организованном производстве регенерируется не менее 95— 98% меди и 70% аммиака, затраченных на получение медноаммиачных волокон.
Регенерация меди. Соединения меди содержатся в прядильной воде и в кислых растворах после промывки «синего» жгута. Прядильная вода подвергается кипячению, медь при этом выпадает в осадок в виде CuO и Cu(OH)2. Из кислых растворов медь осаждается аммиаком в виде 5Cu (OH)2•2CuSO4; осадок отфильтровывается на нутч-фильтре. Фильтрат содержит некоторое количество меди, которая улавливается при пропускании фильтрата через ионитовые фильтры.
ряс. 14.3. Схема регенерации меди и аммиака из прядильной воды:
-прядильные машины; 2—отстойник для отде-пеиия взвешенных частиц и гидроксида меди;
теплообменник (подогрев до 50 °С); 4 — вакуум-вьіпарной аппарате подогревом; 5—отстойник для отделения оксида меди; 6—холодильник для конденсации аммиачной воды; 7 — вакуум-насос для улавливания аммиака; 8 — сборник с барометрической трубой; 9 — абсорбер для улавливания аммиака; 10—напорная барка для осадн-іеяьной ваины.
Осадок, полученный при отстаивании прядильной ванны (так называемый шлам), после предварительного прокаливания (для разрушения органических веществ) используется после растворения его в серной кислоте.
Регенерация аммиака. Аммиак улавливается при его удалении из медноаммиачного прядильного раствора (20—35% от общего количества) и из прядильной воды (50—70% от общего количества).
Из медноаммиачного прядильного раствора аммиак отсасывается вакуум-насосами, пропускается через адсорбционные колонки с насадками из фарфорбвых колец, орошаемых умягченной водой. При рециркуляции и охлаждении абсорбента (воды) до 1O0C можно получить 15%-ную аммиачную воду. Эта вода и другие разбавленные аммиачные воды, полученные при регенерации аммиака на других стадиях процесса, направляются в ректификационную колонку для укрепления раствора аммиака до требуемой концентрации.