一種陽離子聚酯熔體管道清洗裝置及其清洗方法

2023-09-11 17:44:50

一種陽離子聚酯熔體管道清洗裝置及其清洗方法
【專利摘要】本發明公開了一種陽離子聚酯熔體管道清洗裝置及其清洗方法，解決了陽離子聚酯熔體管道的清洗問題，不會腐蝕設備，具有節能環保的特點。該裝置包括安裝在陽離子聚酯熔體生產裝置的聚酯熔體出料管路上的熔體出料泵；聚酯熔體出料管路與熔體四通閥相連；熔體出料泵與第一管路相連；第一管路與電加熱器相連；電加熱器通過第二管路與公用工程蒸汽系統相連；第一管路上安裝有蒸汽閥門；蒸汽閥門與熔體出料泵之間的第一管路上安裝有氮氣管路；熔體出料泵與熔體四通閥之間的聚酯熔體出料管路上安裝有第三管路；第三管路通過金屬軟管與清洗收集車相連；第三管路上安裝有熔體排料閥；清洗收集車通過第四管路與清洗廢液接收裝置相連。
【專利說明】一種陽離子聚酯熔體管道清洗裝置及其清洗方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種陽離子聚酯熔體管道清洗裝置及其清洗方法。
【背景技術】
[0002]聚酯纖維是目前世界上應用最為廣泛的合成纖維，其生產製造過程是化學反應，通過精對苯二甲酸與乙二醇進行酯化反應，進一步縮聚反應生成分子量約為20000的高分子熱塑性材料，再進行熱拉伸加工生成一定強度的纖維，中國是聚酯纖維製造大國，目前聚酯纖維產量為年產5000萬噸，在中國國內有很多聚酯熔體直接紡絲生產裝置，每年為市場提供大量的優質合成纖維，與此同時，維護這些生產裝置成為生產優質產品的重要保證，一般聚酯裝置在停車後對聚酯熔體的輸送管道是不清洗的，因為一般的聚酯產品熱穩定性較高，在停車排放物料結束後及時降溫處理，再次投料開車後只要重新升溫後將停車時的殘留物料熔融排放就可以了，隨著新物料的輸送，殘留物料可以完全排放乾淨。
[0003]但隨著聚酯產品應用的深入，產品競爭進入差別化時代，各種化學改性聚酯產品陸續問世，其中的陽離子聚酯產品是應用最為廣泛的差別化聚酯產品，由於在生產過程中加入了第三單體(另兩種主要單體是精對苯二甲酸和乙二醇)，陽離子聚酯產品的熱穩定性明顯下降，經過多次停車及開車工藝處理，生產系統尤其是聚酯熔體管道中殘留的聚酯熔體很容易在高溫下發生熱降解化學反應(就是在加熱情況下的高分子化合物發生化學分解反應，生成了低分子的容易揮發的組份及不容易揮發的組份)，隨著低分子揮發組份分離出生產系統，殘留的高分子組份呈現出高含碳量的特徵，在重新升溫開車準備工作中會由於再次進入高溫狀態而出現管道中殘留物料的碳化現象，因此在生產裝置停車工藝處理時如何排淨物料就成為很關鍵的開停車工藝處理步驟，物料排放徹底在實踐工作中是不現實的；因為相關的輸送設備為齒輪泵，隨著物料的減少，泵的吸入口逐漸出現缺少物料而排出壓力下降的現象，造成出口物料無法繼續排放；一般的陽離子聚酯熔體生產裝置包括漿料釜、第一酯化釜、第二酯化釜、預縮聚釜、終縮聚釜，預縮聚釜通過預縮聚物泵與終縮聚釜相連，終縮聚釜通過聚酯熔體出料管路與熔體四通閥相連；聚酯熔體出料管路上安裝有熔體出料泵；陽離子聚酯熔體生產裝置中尤其是聚酯熔體出料管路中殘留物料是不可避免的，由於長期沒有解決該問題的方法，出現了積碳堵塞管道的現象，出現熔體管道的調節閥積碳堵塞，生產被迫停止運行；如何在生產裝置停車時去除這些殘留物料就需要通過其它方法解決。

【發明內容】

[0004]本發明的目的在於提供了一種陽離子聚酯熔體管道清洗裝置及其清洗方法，解決了陽離子聚酯熔體管道的清洗問題，通過水解使管道內殘留的聚酯熔體全部水解轉化為原來的單體，不會腐蝕設備，具有節能環保的特點。
[0005]為達到上述目的，本發明的技術方案是:
一種陽離子聚酯熔體管道清洗裝置，包括安裝在陽離子聚酯熔體生產裝置的聚酯熔體出料管路上的熔體出料泵；所述的聚酯熔體出料管路與熔體四通閥相連；所述的熔體出料泵與第一管路相連；所述的第一管路與電加熱器相連；所述的電加熱器通過第二管路與公用工程蒸汽系統相連；所述的第一管路上安裝有蒸汽閥門；所述的蒸汽閥門與熔體出料泵之間的第一管路上安裝有氮氣管路；所述的氮氣管路上安裝有氮氣閥門；所述的氮氣管路與氮氣供氣系統相連；所述的熔體出料泵與熔體四通閥之間的聚酯熔體出料管路上安裝有第三管路；所述的第三管路通過金屬軟管與清洗收集車相連；所述的第三管路上安裝有熔體排料閥；所述的清洗收集車通過第四管路與清洗廢液接收裝置相連；所述的清洗廢液接收裝置通過第五管路與汙水處理站相連。
[0006]所述的清洗收集車上還安裝有冷卻水進水管路。
[0007]—種陽離子聚酯熔體管道清洗裝置的清洗方法，包括如下步驟:1)將採用陽離子聚酯熔體生產裝置生產的陽離子聚酯熔體生產完成後，通過聚酯熔體出料管路上的熔體出料泵將終縮聚釜內的聚酯熔體排放乾淨，拆開熔體出料泵，拆出齒輪件後，用泵的腔體密封工具將熔體出料泵的腔體密封；2)通過公用工程蒸汽系統向第二管路輸送水蒸汽，打開蒸汽閥門，水蒸汽依次經過電加熱器、第一管路之後，進入經步驟I)泵的腔體密封工具密封的熔體出料泵的腔體內，再通過熔體出料泵的腔體依次進入聚酯熔體出料管路、與聚酯熔體出料管路相連的終縮聚釜和四通閥、以及與終縮聚釜相連的預縮聚釜內；聚酯熔體出料管路、終縮聚釜、四通閥、以及與終縮聚釜相連的預縮聚釜內殘留的部分聚酯熔體在水蒸汽的衝洗下與水蒸汽一起通過聚酯熔體出料管路進入第三管路，打開第三管路上的熔體排料閥，通過與第三管路相連的金屬軟管將進入第三管路的聚酯熔體與水蒸汽一起輸送至清洗收集車內，經清洗收集車清洗收集聚酯熔體之後，將清洗廢液通過第四管路輸送至清洗廢液接收裝置；清洗廢液接收裝置通過第五管路輸送至汙水處理站處理；3)當步驟2)中的殘留聚酯熔體不再排出時，通過電加熱器升高水蒸汽的溫度，同時升高陽離子聚酯熔體生產裝置的溫度，重複步驟2)，繼續連續衝洗陽離子聚酯熔體生產裝置；4)當步驟3)衝洗完成後，電加熱器停止加熱，繼續保持水蒸汽的衝洗狀態2小時；5)步驟4)完成後，關閉蒸汽閥門，停止水蒸汽的衝洗狀態，同時陽離子聚酯熔體生產裝置停止加熱，打開氮氣閥門，通過氮氣管路向陽離子聚酯熔體生產裝置中通入氮氣，使陽離子聚酯熔體生產裝置冷卻；6)經步驟7)氮氣冷卻使陽離子聚酯熔體生產裝置冷卻至80°C時，關閉氮氣閥門，拆除清洗裝置，清洗完畢。
[0008]所述的步驟I)中陽離子聚酯熔體生產裝置的溫度優選為280°C?290°C ;所述的步驟2)中水蒸汽的溫度優選為155?165°C，水蒸汽的壓力優選為0.3?0.4Mpa。
[0009]所述的步驟I)中陽離子聚酯熔體生產裝置的溫度進一步優選為285°C ;所述的步驟2)中水蒸汽的溫度進一步優選為160°C。
[0010]所述的步驟3)中水蒸汽的溫度優選為300°C以上；所述陽離子聚酯熔體生產裝置的溫度優選為300°C以上；所述步驟3)的衝洗時間優選為8h。
[0011]所述的步驟3)中水蒸汽的溫度為300°C ;所述陽離子聚酯熔體生產裝置的溫度為300。。。
[0012]本發明的有益效果是:本發明的一種陽離子聚酯熔體管道清洗裝置及其清洗方法，通過先加熱聚酯，使其分子鍵處於活躍狀態，使聚酯在一定的溫度條件下會發生水解反應，水解反應是化學吸熱式反應，水分子會破壞聚酯的化學鍵，使聚酯的分子鏈發生斷裂，未拉伸的聚酯纖維在純水中於200°C經過30分鐘之後，其表面已經開始產生顯著的應力裂化降解現象，隨著反應溫度的升高或反應時間的延長，這種現象越加嚴重，導致纖維斷裂成為長度大致為10 — 20 μ m的短纖維段及粉末狀的低聚物，在250°C經過30分鐘(或者在280°C經過瞬間)之後即全部水解轉化為原來的單體。本發明基於該化學原理，使用水蒸汽作為清洗的介質，由於水蒸汽具有較高的熱能，可以為聚酯的水解提供化學反應的熱值，清洗過程中產生的小顆粒聚酯降解物是可以附著在蒸汽中脫離熔體管道的，蒸汽中的水分子還可以作為聚酯降解過程中的保護氣體，防止聚酯在降解過程中發生脫水碳化，在一定時間的水解作用下，聚酯熔體管道中的聚酯殘留物不斷分解，並隨著水蒸汽離開管道系統，最終達到清洗管道的效果。本發明具有如下優勢:1)水蒸汽的應用技術更為成熟，因為水蒸汽是工業生產中常用的加熱介質，各工廠的供貨也方便。2)水蒸汽的化學酸鹼度為中性，不會對熔體管道產生腐蝕作用，尤其在高溫清洗的操作條件下，存在一定酸鹼度的物質對金屬管道存在一定的腐蝕作用，這樣就迴避了長期使用對金屬管道腐蝕的負面作用。3)水蒸汽在清洗過程中不斷將分解的聚酯殘留物帶出熔體管道系統，這樣對於調整水解反應的化學平衡是有利的，因為不斷移去水解反應的產物，化學反應的平衡有利於向正方向進行，即確保水解反應不斷進行，減少了逆向反應，這對於清洗的效果是很關鍵的技術提升，同時縮短了清洗時間，對於清洗過程中的熱能節約也是十分有利的。4)酸、鹼及三甘醇均為化學物質，運輸、儲存及使用時的洩漏均存在安全隱患，為了減少清洗過程對人身傷害的影響，使用比較安全的水蒸汽是合理的選擇。5)縮短清洗時間及迴避了洩漏的影響，使水蒸汽更具環境保護的優勢，水蒸汽產生洩漏不會出現二次汙染問題，其他介質無法迴避該問題。6)清洗裝置的清洗收集車可以移動，可以只針對需清洗的熔體管道進行清洗，具有節約能源的優點；且該設備結構合理，簡單，可以徹底地清除熔體管道中的殘留熔體及其在高溫熱降解後形成的黑色碳化物，從而避免不合格品的產生，減少了原料的浪費，提高了經濟效益。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0013]圖1是本發明一種陽離子聚酯熔體管道清洗裝置使用時的結構示意圖。
【具體實施方式】
[0014]實施例1
如圖1所示，本實施例的一種陽離子聚酯熔體管道清洗裝置，包括安裝在陽離子聚酯熔體生產裝置的聚酯熔體出料管路I上的熔體出料泵2 ;所述的聚酯熔體出料管路I與熔體四通閥3相連；所述的熔體出料泵2與第一管路4相連；所述的第一管路4與電加熱器5相連；所述的電加熱器5通過第二管路6與公用工程蒸汽系統相連；所述的第一管路4上安裝有蒸汽閥門13;所述的蒸汽閥門13與熔體出料泵2之間的第一管路4上安裝有氮氣管路14 ;所述的氮氣管路14上安裝有氮氣閥門15 ;所述的氮氣管路14與氮氣供氣系統相連；所述的熔體出料泵2與熔體四通閥3之間的聚酯熔體出料管路I上安裝有第三管路7 ；所述的第三管路7通過金屬軟管17與清洗收集車9相連；所述的第三管路7上安裝有熔體排料閥8 ;所述的清洗收集車9通過第四管路10與清洗廢液接收裝置11相連；所述的清洗收集車9上還安裝有冷卻水進水管路16 ;所述的清洗廢液接收裝置11通過第五管路12與汙水處理站相連。[0015]其清洗方法，包括如下步驟:1)將採用陽離子聚酯熔體生產裝置生產的陽離子聚酯熔體生產完成後，通過聚酯熔體出料管路I上的熔體出料泵2將終縮聚釜18內的聚酯熔體排放乾淨，保持陽離子聚酯熔體生產裝置的溫度為285°C不變，拆開熔體出料泵2，拆出齒輪件後，用泵的腔體密封工具將熔體出料泵2的腔體密封；2)通過公用工程蒸汽系統向第二管路6輸送水蒸汽，水蒸汽的溫度為160°C，打開蒸汽閥門13，水蒸汽依次經過電加熱器5、第一管路4之後，進入經步驟I)泵的腔體密封工具密封的熔體出料泵5的腔體內，再通過熔體出料泵2的腔體依次進入聚酯熔體出料管路1、與聚酯熔體出料管路I相連的終縮聚釜18和四通閥3、以及與終縮聚釜18相連的預縮聚釜19內；聚酯熔體出料管路1、終縮聚釜18、四通閥3、以及與終縮聚釜18相連的預縮聚釜19內殘留的部分聚酯熔體在水蒸汽的衝洗下與水蒸汽一起通過聚酯熔體出料管路I進入第三管路7，打開第三管路7上的熔體排料閥8，通過與第三管路7相連的金屬軟管17將進入第三管路7的聚酯熔體與水蒸汽一起輸送至清洗收集車9內，經清洗收集車9清洗收集聚酯熔體之後，將清洗廢液通過第四管路10輸送至清洗廢液接收裝置11 ;清洗廢液接收裝置11通過第五管路12輸送至汙水處理站處理；3)當步驟2)中的殘留聚酯熔體不再排出時，通過電加熱器5升高水蒸汽的溫度，水蒸汽的溫度為300°C ;同時升高陽離子聚酯熔體生產裝置的溫度，溫度為300°C，重複步驟2)，繼續連續衝洗陽離子聚酯熔體生產裝置，衝洗時間為8h ;4)當步驟3)衝洗完成後，使殘留聚酯熔體水解清洗完全，殘留聚酯熔體不再排出，電加熱器5停止加熱，繼續保持水蒸汽的衝洗狀態2小時；5)步驟4)完成後，關閉蒸汽閥門13，停止水蒸汽的衝洗狀態，同時陽離子聚酯熔體生產裝置停止加熱，打開氮氣閥門15，通過氮氣管路14向陽離子聚酯熔體生產裝置中通入氮氣，使陽離子聚酯熔體生產裝置冷卻；6)經步驟5)氮氣冷卻使陽離子聚酯熔體生產裝置冷卻至80°C時，關閉氮氣閥門8，拆除清洗裝置，清洗完畢。
[0016]本實施例的一種陽離子聚酯熔體管道清洗裝置及其清洗方法，通過先加熱聚酯，使其分子鍵處於活躍狀態，使聚酯在一定的溫度條件下會發生水解反應，水解反應是化學吸熱式反應，水分子會破壞聚酯的化學鍵，使聚酯的分子鏈發生斷裂，未拉伸的聚酯纖維在純水中於200°C經過30分鐘之後，其表面已經開始產生顯著的應力裂化降解現象，隨著反應溫度的升高或反應時間的延長，這種現象越加嚴重，導致纖維斷裂成為長度大致為10—20 μ m的短纖維段及粉末狀的低聚物，在250°C經過30分鐘(或者在280°C經過瞬間)之後即全部水解轉化為原來的單體。本實施例基於該化學原理，使用水蒸汽作為清洗的介質，由於水蒸汽具有較高的熱能，可以為聚酯的水解提供化學反應的熱值，清洗過程中產生的小顆粒聚酯降解物是可以附著在蒸汽中脫離熔體管道的，蒸汽中的水分子還可以作為聚酯降解過程中的保護氣體，防止聚酯在降解過程中發生脫水碳化，在一定時間的水解作用下，聚酯熔體管道中的聚酯殘留物不斷分解，並隨著水蒸汽離開管道系統，最終達到清洗管道的效果。本實施例具有如下優勢:1)水蒸汽的應用技術更為成熟，因為水蒸汽是工業生產中常用的加熱介質，各工廠的供貨也方便。2)水蒸汽的化學酸鹼度為中性，不會對熔體管道產生腐蝕作用，尤其在高溫清洗的操作條件下，存在一定酸鹼度的物質對金屬管道存在一定的腐蝕作用，這樣就迴避了長期使用對金屬管道腐蝕的負面作用。3)水蒸汽在清洗過程中不斷將分解的聚酯殘留物帶出熔體管道系統，這樣對於調整水解反應的化學平衡是有利的，因為不斷移去水解反應的產物，化學反應的平衡有利於向正方向進行，即確保水解反應不斷進行，減少了逆向反應，這對於清洗的效果是很關鍵的技術提升，同時縮短了清洗時間，對於清洗過程中的熱能節約也是十分有利的。4)酸、鹼及三甘醇均為化學物質，運輸、儲存及使用時的洩漏均存在安全隱患，為了減少清洗過程對人身傷害的影響，使用比較安全的水蒸汽是合理的選擇。5)縮短清洗時間及迴避了洩漏的影響，使水蒸汽更具環境保護的優勢，水蒸汽產生洩漏不會出現二次汙染問題，其他介質無法迴避該問題。6)清洗裝置的部分設備可以移動，可以只針對需清洗的熔體管道進行清洗，具有節約能源的優點；且該設備結構合理，簡單，可以徹底地清除熔體管道中的殘留熔體及其在高溫熱降解後形成的黑色碳化物，從而避免不合格品的產生，減少了原料的浪費，提高了經濟效益。
[0017]實施例2
如圖1所示，本實施例的一種陽離子聚酯熔體管道清洗裝置，包括安裝在陽離子聚酯熔體生產裝置的聚酯熔體出料管路I上的熔體出料泵2 ;所述的聚酯熔體出料管路I與熔體四通閥3相連；所述的熔體出料泵2與第一管路4相連；所述的第一管路4與電加熱器5相連；所述的電加熱器5通過第二管路6與公用工程蒸汽系統相連；所述的第一管路4上安裝有蒸汽閥門13;所述的蒸汽閥門13與熔體出料泵2之間的第一管路4上安裝有氮氣管路14 ;所述的氮氣管路14上安裝有氮氣閥門15 ;所述的氮氣管路14與氮氣供氣系統相連；所述的熔體出料泵2與熔體四通閥3之間的聚酯熔體出料管路I上安裝有第三管路7 ；所述的第三管路7通過金屬軟管17與清洗收集車9相連；所述的第三管路7上安裝有熔體排料閥8 ;所述的清洗收集車9通過第四管路10與清洗廢液接收裝置11相連；所述的清洗收集車9上還安裝有冷卻水進水管路16 ;所述的清洗廢液接收裝置11通過第五管路12與汙水處理站相連。
[0018]其清洗方法，包括如下步驟:1)將採用陽離子聚酯熔體生產裝置生產的陽離子聚酯熔體生產完成後，通過聚酯熔體出料管路I上的熔體出料泵2將終縮聚釜18內的聚酯熔體排放乾淨，保持陽離子聚酯熔體生產裝置的溫度為280°C不變，拆開熔體出料泵2，拆出齒輪件後，用泵的腔體密封工具將熔體出料泵2的腔體密封；2)通過公用工程蒸汽系統向第二管路6輸送水蒸汽，水蒸汽的溫度為165°C，打開蒸汽閥門13，水蒸汽依次經過電加熱器5、第一管路4之後，進入經步驟I)泵的腔體密封工具密封的熔體出料泵5的腔體內，再通過熔體出料泵2的腔體依次進入聚酯熔體出料管路1、與聚酯熔體出料管路I相連的終縮聚釜18和四通閥3、以及與終縮聚釜18相連的預縮聚釜19內；聚酯熔體出料管路1、終縮聚釜18、四通閥3、以及與終縮聚釜18相連的預縮聚釜19內殘留的部分聚酯熔體在水蒸汽的衝洗下與水蒸汽一起通過聚酯熔體出料管路I進入第三管路7，打開第三管路7上的熔體排料閥8，通過與第三管路7相連的金屬軟管17將進入第三管路7的聚酯熔體與水蒸汽一起輸送至清洗收集車9內，經清洗收集車9清洗收集聚酯熔體之後，將清洗廢液通過第四管路10輸送至清洗廢液接收裝置11 ;清洗廢液接收裝置11通過第五管路12輸送至汙水處理站處理；3)當步驟2)中的殘留聚酯熔體不再排出時，通過電加熱器5升高水蒸汽的溫度，水蒸汽的溫度為350°C ;同時升高陽離子聚酯熔體生產裝置的溫度，溫度為350°C，重複步驟2)，繼續連續衝洗陽離子聚酯熔體生產裝置，衝洗時間為8h ;4)當步驟3)衝洗完成後，使殘留聚酯熔體水解清洗完全，殘留聚酯熔體不再排出，電加熱器5停止加熱，繼續保持水蒸汽的衝洗狀態2小時；5)步驟4)完成後，關閉蒸汽閥門13，停止水蒸汽的衝洗狀態，同時陽離子聚酯熔體生產裝置停止加熱，打開氮氣閥門15，通過氮氣管路14向陽離子聚酯熔體生產裝置中通入氮氣，使陽離子聚酯熔體生產裝置冷卻；6)經步驟5)氮氣冷卻使陽離子聚酯熔體生產裝置冷卻至80°C時，關閉氮氣閥門8，拆除清洗裝置，清洗完畢。
[0019]本實施例的一種陽離子聚酯熔體管道清洗裝置及其清洗方法，通過先加熱聚酯，使其分子鍵處於活躍狀態，使聚酯在一定的溫度條件下會發生水解反應，水解反應是化學吸熱式反應，水分子會破壞聚酯的化學鍵，使聚酯的分子鏈發生斷裂，未拉伸的聚酯纖維在純水中於200°C經過30分鐘之後，其表面已經開始產生顯著的應力裂化降解現象，隨著反應溫度的升高或反應時間的延長，這種現象越加嚴重，導致纖維斷裂成為長度大致為10—20 μ m的短纖維段及粉末狀的低聚物，在250°C經過30分鐘(或者在280°C經過瞬間)之後即全部水解轉化為原來的單體。本實施例基於該化學原理，使用水蒸汽作為清洗的介質，由於水蒸汽具有較高的熱能，可以為聚酯的水解提供化學反應的熱值，清洗過程中產生的小顆粒聚酯降解物是可以附著在蒸汽中脫離熔體管道的，蒸汽中的水分子還可以作為聚酯降解過程中的保護氣體，防止聚酯在降解過程中發生脫水碳化，在一定時間的水解作用下，聚酯熔體管道中的聚酯殘留物不斷分解，並隨著水蒸汽離開管道系統，最終達到清洗管道的效果。本實施例具有如下優勢:1)水蒸汽的應用技術更為成熟，因為水蒸汽是工業生產中常用的加熱介質，各工廠的供貨也方便。2)水蒸汽的化學酸鹼度為中性，不會對熔體管道產生腐蝕作用，尤其在高溫清洗的操作條件下，存在一定酸鹼度的物質對金屬管道存在一定的腐蝕作用，這樣就迴避了長期使用對金屬管道腐蝕的負面作用。3)水蒸汽在清洗過程中不斷將分解的聚酯殘留物帶出熔體管道系統，這樣對於調整水解反應的化學平衡是有利的，因為不斷移去水解反應的產物，化學反應的平衡有利於向正方向進行，即確保水解反應不斷進行，減少了逆向反應，這對於清洗的效果是很關鍵的技術提升，同時縮短了清洗時間，對於清洗過程中的熱能節約也是十分有利的。4)酸、鹼及三甘醇均為化學物質，運輸、儲存及使用時的洩漏均存在安全隱患，為了減少清洗過程對人身傷害的影響，使用比較安全的水蒸汽是合理的選擇。5)縮短清洗時間及迴避了洩漏的影響，使水蒸汽更具環境保護的優勢，水蒸汽產生洩漏不會出現二次汙染問題，其他介質無法迴避該問題。6)清洗裝置的部分設備可以移動，可以只針對需清洗的熔體管道進行清洗，具有節約能源的優點；且該設備結構合理，簡單，可以徹底地清除熔體管道中的殘留熔體及其在高溫熱降解後形成的黑色碳化物，從而避免不合格品的產生，減少了原料的浪費，提高了經濟效益。
[0020]實施例3
如圖1所示，本實施例的一種陽離子聚酯熔體管道清洗裝置，包括安裝在陽離子聚酯熔體生產裝置的聚酯熔體出料管路I上的熔體出料泵2 ;所述的聚酯熔體出料管路I與熔體四通閥3相連；所述的熔體出料泵2與第一管路4相連；所述的第一管路4與電加熱器5相連；所述的電加熱器5通過第二管路6與公用工程蒸汽系統相連；所述的第一管路4上安裝有蒸汽閥門13 ;所述的蒸汽閥門13與熔體出料泵2之間的第一管路4上安裝有氮氣管路14 ;所述的氮氣管路14上安裝有氮氣閥門15 ;所述的氮氣管路14與氮氣供氣系統相連；所述的熔體出料泵2與熔體四通閥3之間的聚酯熔體出料管路I上安裝有第三管路7 ；所述的第三管路7通過金屬軟管17與清洗收集車9相連；所述的第三管路7上安裝有熔體排料閥8 ;所述的清洗收集車9通過第四管路10與清洗廢液接收裝置11相連；所述的清洗收集車9上還安裝有冷卻水進水管路16 ;所述的清洗廢液接收裝置11通過第五管路12與汙水處理站相連。
[0021]其清洗方法，包括如下步驟:1)將採用陽離子聚酯熔體生產裝置生產的陽離子聚酯熔體生產完成後，通過聚酯熔體出料管路I上的熔體出料泵2將終縮聚釜18內的聚酯熔體排放乾淨，保持陽離子聚酯熔體生產裝置的溫度為290°C不變，拆開熔體出料泵2，拆出齒輪件後，用泵的腔體密封工具將熔體出料泵2的腔體密封；2)通過公用工程蒸汽系統向第二管路6輸送水蒸汽，水蒸汽的溫度為155°C，打開蒸汽閥門13，水蒸汽依次經過電加熱器5、第一管路4之後，進入經步驟I)泵的腔體密封工具密封的熔體出料泵5的腔體內，再通過熔體出料泵2的腔體依次進入聚酯熔體出料管路1、與聚酯熔體出料管路I相連的終縮聚釜18和四通閥3、以及與終縮聚釜18相連的預縮聚釜19內；聚酯熔體出料管路1、終縮聚釜18、四通閥3、以及與終縮聚釜18相連的預縮聚釜19內殘留的部分聚酯熔體在水蒸汽的衝洗下與水蒸汽一起通過聚酯熔體出料管路I進入第三管路7，打開第三管路7上的熔體排料閥8，通過與第三管路7相連的金屬軟管17將進入第三管路7的聚酯熔體與水蒸汽一起輸送至清洗收集車9內，經清洗收集車9清洗收集聚酯熔體之後，將清洗廢液通過第四管路10輸送至清洗廢液接收裝置11 ;清洗廢液接收裝置11通過第五管路12輸送至汙水處理站處理；3)當步驟2)中的殘留聚酯熔體不再排出時，通過電加熱器5升高水蒸汽的溫度，水蒸汽的溫度為400°C ;同時升高陽離子聚酯熔體生產裝置的溫度，溫度為400°C，重複步驟2)，繼續連續衝洗陽離子聚酯熔體生產裝置，衝洗時間為8h ;4)當步驟3)衝洗完成後，使殘留聚酯熔體水解清洗完全，殘留聚酯熔體不再排出，電加熱器5停止加熱，繼續保持水蒸汽的衝洗狀態2小時；5)步驟4)完成後，關閉蒸汽閥門13，停止水蒸汽的衝洗狀態，同時陽離子聚酯熔體生產裝置停止加熱，打開氮氣閥門15，通過氮氣管路14向陽離子聚酯熔體生產裝置中通入氮氣，使陽離子聚酯熔體生產裝置冷卻；6)經步驟5)氮氣冷卻使陽離子聚酯熔體生產裝置冷卻至80°C時，關閉氮氣閥門8，拆除清洗裝置，清洗完畢。
[0022]本實施例的一種陽離子聚酯熔體管道清洗裝置及其清洗方法，通過先加熱聚酯，使其分子鍵處於活躍狀態，使聚酯在一定的溫度條件下會發生水解反應，水解反應是化學吸熱式反應，水分子會破壞聚酯的化學鍵，使聚酯的分子鏈發生斷裂，未拉伸的聚酯纖維在純水中於200°C經過30分鐘之後，其表面已經開始產生顯著的應力裂化降解現象，隨著反應溫度的升高或反應時間的延長，這種現象越加嚴重，導致纖維斷裂成為長度大致為10—20 μ m的短纖維段及粉末狀的低聚物，在250°C經過30分鐘(或者在280°C經過瞬間)之後即全部水解轉化為原來的單體。本實施例基於該化學原理，使用水蒸汽作為清洗的介質，由於水蒸汽具有較高的熱能，可以為聚酯的水解提供化學反應的熱值，清洗過程中產生的小顆粒聚酯降解物是可以附著在蒸汽中脫離熔體管道的，蒸汽中的水分子還可以作為聚酯降解過程中的保護氣體，防止聚酯在降解過程中發生脫水碳化，在一定時間的水解作用下，聚酯熔體管道中的聚酯殘留物不斷分解，並隨著水蒸汽離開管道系統，最終達到清洗管道的效果。本實施例具有如下優勢:1)水蒸汽的應用技術更為成熟，因為水蒸汽是工業生產中常用的加熱介質，各工廠的供貨也方便。2)水蒸汽的化學酸鹼度為中性，不會對熔體管道產生腐蝕作用，尤其在高溫清洗的操作條件下，存在一定酸鹼度的物質對金屬管道存在一定的腐蝕作用，這樣就迴避了長期使用對金屬管道腐蝕的負面作用。3)水蒸汽在清洗過程中不斷將分解的聚酯殘留物帶出熔體管道系統，這樣對於調整水解反應的化學平衡是有利的，因為不斷移去水解反應的產物，化學反應的平衡有利於向正方向進行，即確保水解反應不斷進行，減少了逆向反應，這對於清洗的效果是很關鍵的技術提升，同時縮短了清洗時間，對於清洗過程中的熱能節約也是十分有利的。4)酸、鹼及三甘醇均為化學物質，運輸、儲存及使用時的洩漏均存在安全隱患，為了減少清洗過程對人身傷害的影響，使用比較安全的水蒸汽是合理的選擇。5)縮短清洗時間及迴避了洩漏的影響，使水蒸汽更具環境保護的優勢，水蒸汽產生洩漏不會出現二次汙染問題，其他介質無法迴避該問題。6)清洗裝置的清洗收集車可以移動，可以只針對需清洗的熔體管道進行清洗，具有節約能源的優點；且該設備結構合理，簡單，可以徹底地清除熔體管道中的殘留熔體及其在高溫熱降解後形成的黑色碳化物，從而避免不合格品的產生，減少了原料的浪費，提高了經濟效益。
【權利要求】
1.一種陽離子聚酯熔體管道清洗裝置，其特徵在於:包括安裝在陽離子聚酯熔體生產裝置的聚酯熔體出料管路(I)上的熔體出料泵(2);所述的聚酯熔體出料管路(I)與熔體四通閥(3)相連；所述的熔體出料泵(2)與第一管路(4)相連；所述的第一管路(4)與電加熱器(5)相連；所述的電加熱器(5)通過第二管路(6)與公用工程蒸汽系統相連；所述的第一管路(4)上安裝有蒸汽閥門(13);所述的蒸汽閥門(13)與熔體出料泵(2)之間的第一管路(4)上安裝有氮氣管路(14);所述的氮氣管路(14)上安裝有氮氣閥門(15);所述的氮氣管路(14)與氮氣供氣系統相連；所述的熔體出料泵(2)與熔體四通閥(3)之間的聚酯熔體出料管路(I)上安裝有第三管路(7);所述的第三管路(7)通過金屬軟管(17)與清洗收集車(9)相連；所述的第三管路(7)上安裝有熔體排料閥(8);所述的清洗收集車(9)通過第四管路(10)與清洗廢液接收裝置(11)相連；所述的清洗廢液接收裝置(11)通過第五管路(12 )與汙水處理站相連。
2.如權利要求1所述的一種陽離子聚酯熔體管道清洗裝置，其特徵在於:所述的清洗收集車(9)上還安裝有冷卻水進水管路(16)。
3.—種如權利要求1所述陽離子聚酯熔體管道清洗裝置的清洗方法，其特徵在於包括如下步驟:1)將採用陽離子聚酯熔體生產裝置生產的陽離子聚酯熔體生產完成後，通過聚酯熔體出料管路(I)上的熔體出料泵(2)將終縮聚釜(18)內的聚酯熔體排放乾淨，拆開熔體出料泵(2)，拆出齒輪件後，用泵的腔體密封工具將熔體出料泵(2)的腔體密封；2)通過公用工程蒸汽系統向第二管路(6)輸送水蒸汽，打開蒸汽閥門(13)，水蒸汽依次經過電加熱器(5)、第一管路(4)之後，進入經步驟I)泵的腔體密封工具密封的熔體出料泵(5)的腔體內，再通過熔體出料泵(2)的腔體依次進入聚酯熔體出料管路(I)、與聚酯熔體出料管路(I)相連的終縮聚釜(18)和四通閥(3)、以及與終縮聚釜(18)相連的預縮聚釜(19)內；聚酯熔體出料管路(I)、終縮聚釜(18)、四通閥(3)、以及與終縮聚釜(18)相連的預縮聚釜(19)內殘留的部分聚酯熔體在水蒸汽的衝洗下與水蒸汽一起通過聚酯熔體出料管路(I)進入第三管路(7)，打開第三管路(7)上的熔體排料閥(8)，通過與第三管路(7)相連的金屬軟管(17)將進入第三管路(7)的聚酯`熔體與水蒸汽一起輸送至清洗收集車(9)內，經清洗收集車(9)清洗收集聚酯熔體之後，將清洗廢液通過第四管路(10)輸送至清洗廢液接收裝置(11);清洗廢液接收裝置(11)通過第五管路(12)將清洗廢液輸送至汙水處理站處理；3)當步驟2)中的殘留聚酯熔體不再排出時，通過電加熱器(5)升高水蒸汽的溫度，同時升高陽離子聚酯熔體生產裝置的溫度，重複步驟2)，繼續連續衝洗陽離子聚酯熔體生產裝置；4)當步驟3)衝洗完成後，電加熱器(5)停止加熱，繼續保持水蒸汽的衝洗狀態2小時；5)步驟4)完成後，關閉蒸汽閥門(13)，停止水蒸汽的衝洗狀態，同時陽離子聚酯熔體生產裝置停止加熱，打開氮氣閥門(15)，通過氮氣管路(14)向陽離子聚酯熔體生產裝置中通入氮氣，使陽離子聚酯熔體生產裝置冷卻；6)經步驟5)氮氣冷卻使陽離子聚酯熔體生產裝置冷卻至80°C時，關閉氮氣閥門(8)，拆除清洗裝置，清洗完畢。
4.如權利要求3所述的一種陽離子聚酯熔體管道的清洗方法，其特徵在於:所述的步驟I)中陽離子聚酯熔體生產裝置的溫度為280°C~290°C;所述的步驟2)中水蒸汽的溫度為155~165°C，水蒸汽的壓力為0.3~0.4Mpa。
5.如權利要求4所述的一種陽離子聚酯熔體管道的清洗方法，其特徵在於:所述的步驟I)中陽離子聚酯熔體生產裝置的溫度為285°C;所述的步驟2)中水蒸汽的溫度為160°C。
6.如權利要求3所述的一種陽離子聚酯熔體管道的清洗方法，其特徵在於:所述的步驟3)中水蒸汽的溫度為300°C以上；所述陽離子聚酯熔體生產裝置的溫度為300°C以上；所述步驟3)的衝洗時間為8h。
7.如權利要求6所述的一種陽離子聚酯熔體管道的清洗方法，其特徵在於:所述的步驟3)中水蒸汽的溫度為300°C ;所述陽離子聚酯熔體生產裝置的溫度為300°C。
【文檔編號】C08L67/00GK103658121SQ201310628433
【公開日】2014年3月26日 申請日期:2013年11月28日 優先權日:2013年11月28日
【發明者】孟繼承, 沈國鋒, 郭太興, 趙海鋒, 李松, 俞亮 申請人:浙江東華纖維製造有限公司