专利名称：对芳族聚酰胺纤维进行纺丝和清洗的方法以及回收硫酸的方法对芳族聚酰胺纤维进行纺丝和清洗的方法以及回收硫酸的方法本发明涉及使用纺丝单元和硫酸回收单元对芳族聚酰胺纤维进行纺丝和清洗的 方法以及回收硫酸的方法。通常通过将PPTA(对苯二 甲酰对苯二胺聚合物 (para-phenyleneterephthal-amide) polymer)溶解在100%硫酸中，然后将所得到的纺丝 浆液从喷丝头中挤出来制备芳族聚酰胺纤维。然后用水在清洗步骤中除去硫酸，得到大约 10-15% H2SO4的稀溶液。将稀硫酸溶液进行中和并废弃，从而产生了硫酸盐的大量排放，以及对外部来源 的硫酸和水的大量使用的需要。因此，将其进行回收再利用是更加便利的。例如，以一系列 不同的蒸馏工艺将其浓缩到96% H2S04。然而，这样的工艺方法浪费能量，并且会生成大量 的排出液流。在该工艺方法中，将水从硫酸溶液进行蒸发，需要大量的能量。此外，蒸馏出 来的水含有痕量的硫酸，使得其不适合用作普通水。由此，人们希望设计一种使用少量能量 的方法，用于回收和再循环芳族聚酰胺的纺丝工艺方法中获得的硫酸，并且可以在封闭体 系中运行。为此目的，本发明涉及利用纺丝单元和硫酸回收单元，对芳族聚酰胺纤维进行纺 丝和清洗的方法以及回收硫酸的方法，其包括如下步骤a)将芳族聚酰胺聚合物从硫酸纺丝浆液中纺丝成为纱线(yarn)，并且在凝结浴 中对纱线进行凝结，所述凝结浴具有水或稀硫酸的进口和富集硫酸的水的出口 ；b)用水来清洗纱线，获得清洗过的纱线和含有0. 5-20重量％硫酸的清洗水；c)将富集硫酸的水以及任选的清洗水再循环到硫酸回收单元中；d)通过蒸发增加再循环的富集硫酸的水以及任选的清洗水中的硫酸含量，来获得 20到98%的硫酸和水；e)将20到98 %硫酸与发烟硫酸进行混合来获得98-105 %的硫酸；f)将98-105%硫酸再循环到纺丝单元中用于硫酸纺丝浆液。根据本发明，蒸发的水可以再循环，用作纺丝工艺过程中的清洗步骤的水，从而进 一步消除了硫酸盐的排放。在优选实施方案中，纱线在逆流操作中用水进行清洗。水可以 包含少量的酸、碱或者盐，特别是少量的硫酸，例如0. 05到0. 5重量％。外部来源的发烟硫酸用于浓缩硫酸，例如从96% H2SO4到100% H2S04。作为结果， 在浓缩工艺过程中制得过量的20到98% (优选约96%) &H2S04。超过的量可以从工艺 过程中移除，并可用作硫酸和水的循环的冲洗液，来防止微量元素的积累。在浓缩到20-98%，优选约96%的H2SO4的过程中，酸中的有机组分通过与过氧化 氢的氧化作用而发生分解。得到的H2SO4通过与发烟硫酸的混合、得到98-105%、优选约 100%的H2SO4来进行再次使用。该工艺方法事实上不存在任何的水和硫酸的损失，获得的 硫酸可再循环到纺丝单元用于纺丝浆液。因为发烟硫酸被引入酸的再循环过程而产生了过 量的H2SO4，该超过的量可以进行出售或者用在其它工艺方法中。在各种蒸发过程中获得的冷凝物被收集，并作为纺丝工艺的清洗水来进行再次使用。为了在全部蒸发工艺过程中最小化能量的消耗，可使用热集成技术，即，通过热交 换来加热进料并且冷却排出液。在下列的附图中，描述了执行该方法的装置。图1显示了酸和冷凝物再循环的方框图。图2显示了两阶段机械蒸气再压缩工艺的方框图。图3显示了三阶段蒸发器，继之以单阶段蒸发步骤的方框图。图4显示了两阶段蒸发器工艺的方框图。图1显示了整个工艺的方框图，其包括纺丝设备，其产出的稀硫酸在三个独立的 蒸发步骤1、2和3中进行浓缩，所生成的例如96%的硫酸中的大部分在步骤4中通过添加 发烟硫酸而进行进一步的浓缩，其后再循环到纺丝设备中，其中由工艺过程移除过量的硫酸。方框图显示了如下元件1 =使用MVR技术，到20-25%的预浓缩步骤。2 =到78% H2SO4的多效蒸发器步骤。3 =到96% H2SO4的两阶段蒸发器步骤。4 =利用发烟硫酸进行100% H2SO4的制备在图2中，第一蒸发步骤中，通过两阶段机械蒸气再压缩(MVR)工艺方法，将 10-15%硫酸溶液浓缩到20-25% H2S04。该步骤是任选的，但是通过该步骤，可使得酸浓缩 工艺更加具有能量效率。在该步骤，通过降膜分离器6和蒸发器7来蒸发进料，生成的部分 产物，利用吹风机5通过洗涤器8在工艺过程中进行进一步传输，而部分产物再次引入降膜 热交换器6和蒸发器7中。方框图显示了如下元件5 =用于压缩来自蒸发阶段的蒸气的吹风机6 =热交换器7=蒸发器容器8 =洗涤器在图3中，在第二蒸发步骤的蒸发装置中将硫酸溶液浓缩为78% H2SO4,其中使用 将硫酸浓缩为55-65% H2SO4的三阶段蒸发，继之以单独的蒸发阶段来获得78% H2S04。方 框图显示了如下元件9 =第一阶段石墨降膜蒸发器10 =第一阶段带衬里蒸发器(lined evaporator)11 =第二阶段石墨降膜12 =第二阶段带衬里蒸发器容器13 =第三阶段石墨降膜蒸发器14 =第三阶段蒸发器容器15 =第四阶段降膜蒸发器16 =第四阶段降膜蒸发器容器17 =混合冷凝器在图4中，通过两阶段蒸发工艺方法，将硫酸浓缩成96 % H2S04。在该最终步骤中，往热硫酸循环中加入过氧化氢，通过氧化作用来分解酸中的有机组分。在加入之前，用部分 78%硫酸与H2O2进行混合，来允许大量H2O2的加入，增加有机组分的转化率。预热78%的 进料酸，并通过第一蒸发器容器18，其具有插入的加热器，在此酸被浓缩成大约85% H2S04。 85%酸通过清洗塔19，在此将其用来清洗从第二蒸发阶段出来的蒸气，以便从气相中尽量 移除H2S04。在该塔中，也可加入过氧化氢来将在第二蒸发阶段生成的SO2氧化成SO3，其可 通过在酸溶液中存在的水而转化成H2S04。将从清洗塔出来的液态85%酸供应到第二蒸发阶段，在那里酸被浓缩成96% H2SO40方框图显示了如下元件18 =第一阶段蒸发器容器，优选具有热交换器。19 =清洗塔20 =第二阶段蒸发器容器21 =第二阶段加热器22 =循环泵23 =喷淋塔(spray-off column)本发明涉及利用纺丝单元和硫酸回收单元，对芳族聚酰胺纤维进行纺丝和清洗的方法以及回收硫酸的方法，其包括如下步骤a)将芳族聚酰胺聚合物从硫酸纺丝浆液中纺丝成为纱线，并且在凝结浴中对纱线进行凝结，所述凝结浴具有水或稀硫酸的进口和富集硫酸的水的出口；b)用水来清洗纱线，获得清洗过的纱线和含有0.5-20重量％硫酸的清洗水；c)将富集硫酸的水以及任选的清洗水再循环到硫酸回收单元中；d)通过蒸发，增加再循环的富集硫酸的水以及任选的清洗水中的硫酸含量，来获得20到98％的硫酸和水；e)将20到98％硫酸与发烟硫酸进行混合来获得98-105％的硫酸；f)将98-105％硫酸再循环到纺丝单元中用于硫酸纺丝浆液。