用于安全输送在含水氧化叔胺中的纤维素溶液的装置以及用于根据氧化胺法生产纤维素模制体的厂房的制作方法

本技术涉及纤维素生产领域，具体涉及一种用于安全输送在含水氧化叔胺中的纤维素溶液的装置以及一种用于根据氧化胺法生产纤维素模制体的厂房。

背景技术：

1、本实用新型涉及一种用于安全输送在含水氧化叔胺的纤维素溶液的装置。进一步地，本实用新型涉及一种用于由氧化胺法生产纤维素模制体的厂房，所述厂房包含至少一种前述装置。

2、出于本申请的说明书和权利要求书的目的，术语粘性物质或涂料用于指代一种含有纤维素和含水氧化叔胺的溶液，其能够被加工成为具有任意形状，尤其是纤维和薄膜的纤维素模制体。为了简单起见，涂料的生产和加工将在下文中被一般性地称为氧化胺过程。

3、氧化叔胺被认为是纤维素的替代溶剂。众所周知，例如，在美国专利第2,179,181号中可知，氧化叔胺能够无须衍生化作用即可溶解纤维素，而且由这些溶液可以通过析出制备例如纤维的纤维素模制体。由欧洲专利ep-a-0 553 070的申请人，人们知晓了更多的氧化叔胺。在下文中，为了简单起见，所有能够溶解纤维素的氧化叔胺表示当仅有nmmo(n-甲基吗啉-n-氧化物)被引用时。

4、然而，当纤维素溶解于nmmo时，纤维素的聚合度降低。此外，尤其是金属离子(例如fe3+)的存在会导致从根本上引发的链断裂，并由此导致纤维素和溶剂严重降解(buijtenhuijs et al.:the degradation and stabilization of cellulose dissolvedin n-methylmorpholin-n-oxide(nmmo),in“das papier”,volume 40,number 12,pages615-619,1986)。

5、另一方面，氧化胺通常具有有限的热稳定性，且因其结构而异。

6、已知金属铁和铜，特别是它们的盐，会显著降低nmmo的分解温度，而其分解率会同时增加。

7、此外，在上述提及的问题之外，还有另一个困难，即nmmo/纤维素溶液本身的热不稳定性。这意味着在升高的加工温度(大约110摄氏度到120摄氏度)下，溶液中会引发不可控的分解过程，其由于气体的发生可能会导致强烈的爆燃、火灾甚至爆炸。

8、纤维素在液态氧化胺中的溶液的工业级生产和加工在包括尤其是由铁和钢组成的部分的工业厂房中进行，其中使用了由铁或钢组成的不同部件，例如管道、过滤器、泵、球阀和缓冲罐。实际上，所有使用的部件可能的特点是，在其内部纤维素溶液的流动会受到影响，因此在高粘度溶液的情况，溶液在各部件内通常具有不同的流速。

9、在厂房中用于根据氧化胺过程的纤维素模制体的生产使用的特定部件的特征在于，它们包括纤维素流速甚至达到完全停滞的部分或部位。具有这种静态流动状态的部分被称为死区。

10、避免死区是在先进的安全条件下操作氧化胺过程的重要需求，在死区中，介质经受长时间的热载荷而在上述意义上降解，进而金属从仪表部件上越来越多地溶解。尤其危险的死区是那些，当所述部件机械移动时，允许降解的溶液返回至粘性的且热不稳定的纤维素溶液主流中，其中由于在部件材料上发生的腐蚀过程，降解的溶液中很可能金属已经积聚。因此，已经发现例如，在活塞和过滤器组的外壳之间存在的可以反冲洗的很小的缝隙(图3a)内，非常少量的纤维素溶液可能会渗透并可能完全降解。

11、由于移动部件(“金属密封”)之间的紧密配合被蓄意提供为商业上可行的安排，以及溶液的高粘度，渗透溶液将展现根据局部适配度而变化的流速，其流速作为整体仍会很低。所述溶液将会，在部件中现有的温度下，在几天和几周内，经受上述的降解行为，而在放热过程中产生的反应热，由于少量渗透的溶液，将会被完全收回。溶液会降解至这样一种程度，含有金属的涂层将会逐渐形成，其不再展现任何流动行为，并且可能会含有高百分含量的铁，甚至在使用不锈钢部件时，其重量含量可能达到百分之几的量级。

12、当这样的降解残留物和涂层存在时，用于过滤器的反冲洗所必须的活塞的替换，或者更换隔板，将意味着这些危险残留物渗透至系统内，这可能会导致，例如，在产品物流中的放热反应。

13、由ep-a-0 652 098，已知一种用于过滤热不稳定的聚合物熔体以避免死区的方法。其通过一种方法得以实现，该方法中聚合物熔体从下方泵入被载热液体冲洗的管式热交换器的管中，滤芯被提供于每个换热管内以形成外环形间隙，通过这种方式，通过滤芯的聚合物熔体的主流和没有通过滤芯的支流，在热交换器管的顶部流出，且随后二者合并。

14、用于避免死区的技术手段在例如wo 94/02408中加以描述，其中采用了密封原理以防止移动容器部件之间涂料的渗透。

15、另一种用于避免死区的可能性存在于用于通过一种部件输送在含水氧化叔胺中的纤维素溶液的方法，其中在该部件中纤维素具有不同的流速。该方法的特征在于，从该部件排放部分纤维素溶液的排放口被提供于该部件内流速相对较低的一点。

16、如果该方法一直在相同的参数下操作，上文描述的方法运行良好。然而，如果必须要改变特定的方法参数，例如，溶解的纤维素的浓度或分子重量、溶液的温度或一般流速，排放量可能改变，例如，排放或者过多或者不足的溶液量。

技术实现思路

1、鉴于上述现有技术存在的问题，本实用新型的目的是为了提供一种用于通过部件输送在含水氧化叔胺中的纤维素溶液的装置，其中不同流速之间的关系可以调整，进而使得纤维素溶液安全输送。

2、根据本实用新型的用于安全输送在含水氧化叔胺中的纤维素溶液的装置，具有至少一个初级内部流动通道和至少一个次级内部流动通道，其中每个次级内部流动通道被提供于所述装置内溶液的流速相对较慢的一点，且以开口结束，在该开口处少量纤维素溶液可以从该装置中泄露，其特征在于，在每个次级内部流动通道配置有一个影响纤维素溶液排放量的工具。

3、优选地，所述影响纤维素溶液排放量的工具为能够至少在一处改变次级内部流动通道的横截面的力学机构。

4、优选地，所述影响纤维素溶液排放量的工具为能够至少在一处改变次级内部流动通道的壁面温度的温度控制工具。

5、优选地，所述装置为过滤器、泵、阀、法兰或回流喷射器。

6、此外，本实用新型的目的是为了提供一种用于通过氧化胺法生产纤维素模制体的厂房，所述厂房包含至少一种根据本实用新型所述的装置。

7、通过上述技术方案，本实用新型的有益效果是：

8、由本实用新型提供的用于安全输送在含水氧化叔胺中的纤维素溶液的装置，通过在装置中提供适当设计的排放口，纤维素溶液可以从该排放口处排放，可以有效预防涂料在死区的积聚和分解，甚至避免死区的形成，从而有效保障纤维素溶液在输送过程中的热稳定性，进而使得纤维素溶液安全输送。

技术特征：

1.一种用于安全输送在含水氧化叔胺中的纤维素溶液的装置，具有至少一个初级内部流动通道和至少一个次级内部流动通道，其中每个次级内部流动通道被提供于所述装置内溶液的流速相对较慢的一点，且以开口结束，在该开口处少量纤维素溶液可以从该装置中泄露，其特征在于，在每个次级内部流动通道配置有一个影响纤维素溶液排放量的工具。

2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述影响纤维素溶液排放量的工具为能够至少在一处改变次级内部流动通道的横截面的力学机构。

3.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述影响纤维素溶液排放量的工具为能够至少在一处改变次级内部流动通道的壁面温度的温度控制工具。

4.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述装置为过滤器、泵、阀、法兰或回流喷射器。

5.一种用于根据氧化胺法生产纤维素模制体的厂房，所述厂房包括至少一种根据权利要求1所述的用于安全输送在含水氧化叔胺中的纤维素溶液的装置，该装置具有至少一个初级内部流动通道和至少一个次级内部流动通道，其中每个次级内部流动通道被提供于所述装置内溶液的流速相对较慢的一点，且以开口结束，在该开口处少量纤维素溶液可以从该装置中泄露，其特征在于，在每个次级内部流动通道配置有一个影响纤维素溶液排放量的工具。

技术总结本技术涉及一种用于安全输送在含水氧化叔胺中的纤维素溶液的装置以及一种用于根据氧化胺法生产纤维素模制体的厂房，其中所述装置具有至少一个初级内部流动通道和至少一个次级内部流动通道，其中每个次级内部流动通道被提供于所述装置内溶液的流速相对较慢的一点，且以开口结束，在该开口处少量纤维素溶液可以从该装置中泄露，其特征在于，在每个次级内部流动通道配置有一个影响纤维素溶液排放量的工具。技术研发人员：F·杜伦伯格,W·恩格尔,O·哈内曼,M·皮希勒尔,C·施伦普夫,C·斯佩格尔受保护的技术使用者：兰精股份公司技术研发日：20230602技术公布日：2024/6/26