一種聚酯熔體過濾芯的清洗方法和清洗設備的製作方法

2023-06-22 22:54:36 1

專利名稱：一種聚酯熔體過濾芯的清洗方法和清洗設備的製作方法
技術領域：
本發明屬於製作聚酯熔體機械設備用的化學清洗技術領域，具體涉及一種聚酯熔體不鏽鋼過濾芯的清洗方法和清洗設備。
背景技術：
目前，國內聚酯生產大部分採用連續化生產，其中包括了聚酯熔體的預縮聚過濾和終縮聚過濾的工藝步驟。為了保證聚酯熔體的潔淨性，一般採用孔隙率為15-40um的不鏽鋼纖維燒結氈經摺疊製成的聚酯熔體過濾芯進行熔體過濾，以滿足聚酯紡絲、聚酯膜片、聚酯瓶等加工工藝的要求。過濾芯主要用來過濾原料中的灰分、消光劑中的大顆粒、聚合副反應生成的有害雜質等，過濾芯使用一段時間後就會變髒，為了確保聚酯熔體的潔淨程度，必須卸下來進行清洗，所以過濾芯的清洗是聚酯生產中非常重要的環節，對於保證裝置連續化生產運行尤為重要。目前，國內外聚酯生產企業通常採用以下兩種傳統的清洗方法:第一種是三甘醇(二縮三乙二醇)清洗方法。主要原理是利用高溫醇解將聚酯解聚成小分子，具體分四步進行:第一步，將成批過濾芯吊入三甘醇清洗爐內，溫度260-280°C，時間12-24小時；第二步，高溫鹼洗，苛性鹼濃度15_25wt%，溫度110-120度，壓力0.1-0.2Mpa，時間12-24小時；第三步，高壓水槍洗，壓力8_13Mpa ;第四步，超聲波洗。此種方法較好，但成本高，有汙染，且易引起火災，大多新建企業已不採用。第二種是高溫水解清洗方法。主要是利用高溫將聚酯水解成小分子，具體分四步進行:第一步，高溫水解，將成批過濾芯吊入過熱水蒸汽爐中，通入290-350度的過熱水蒸汽，時間為24-36小時，同時氮氣流保護；第二步，高溫鹼洗，溫度110-120°C，壓力0.1-0.2Mpa，苛性鹼濃度15-25wt%，時間12-24小時；第三步，高壓水槍洗，壓力8_13Mpa ；第四步，超聲波洗。此方法成本低，汙染小，不會引起火災，絕大多數企業採用這種方法。以上兩種方法在清洗過程中易產生積碳和焦油一類的物質，它們會逐漸堵掉大部分原有的過濾面積，不易清洗掉，因此造成過濾芯的壽命不長久，會過早地報廢。用傳統的清洗方法過濾芯在清洗約15次後就不能再用了。一條生產線一般用兩組過濾芯周轉使用，預縮聚過濾芯一般使用15-20天後就得進行清洗，終縮聚過濾芯一般使用3-4個月後就得進行清洗，這樣算來一組預縮聚過濾芯使用壽命只有一年，一組終縮聚過濾芯使用的壽命只有兩年半。聚酯熔體過濾芯材料為不鏽鋼，價格較高，如此大的消耗不僅增加了企業的成本，而且造成了很大的浪費。經研究發現真正堵塞過濾芯的物質是高溫絕氧碳化的具有粘性的碳化物，傳統的清洗方法不能很好的將這些粘性的碳化物清理乾淨，過濾芯的過早報廢並不是由於機械上的損壞，是碳化物堵住過濾氈的孔隙，使過濾芯失去有效的過濾面積。

發明內容
本發明的目的在於提供一種聚酯熔體過濾芯的清洗方法和相應的清洗設備，以克服傳統清洗方法存在的不足。
本發明主要採用的是臭氧氧化清洗方法，能清洗掉過濾芯上的粘性的碳化物，已報廢的過濾芯經過本發明的方法清洗後可以重新得以應用。本發明的技術方案包括以下兩部分:1、過濾芯的清洗方法，包括以下步驟:第一步，將成批過濾芯吊入三甘醇清洗爐內進行高溫醇解，或將成批過濾芯吊入高溫水解爐內，通過熱水蒸汽進行高溫水解，同時氮氣流保護；第二步，將過濾芯吊入鹼洗爐進行高溫鹼洗；第三步，將每根過濾芯用高壓水槍洗至中性；第四步，將成批過濾芯裝入臭氧清洗裝置內的密封花盤上進行臭氧氧化，向裝置內加入含有H+的水溶液，溶液浸沒濾芯，溫度20-50°C，將臭氧發生器產生的臭氧通入清洗裝置內的密封花盤，使臭氧通入每根安裝在密封花盤上的過濾芯，H+當量濃度0.1-10N，臭氧濃度大於或等於20g/m3，時間24-48小時，所用的酸為無機酸或有機酸，無機酸包括磷酸、硫酸、硼酸等，有機酸包括甲酸、乙酸、丙酸等，所用的酸常溫下溶於水，所用的酸不能被臭氧氧化；第五步，將每根過濾芯用高壓水槍衝洗至中性。本發明中所用的臭氧發生器可根據聚酯生產能力進行選擇，臭氧發生器氣源可選擇市售液氧和瓶裝氧氣，帶空氣分離裝置的臭氧發生器的氣源是空氣。2、過濾芯的清洗設備，結構如下:由入口管、清洗裝置、出口管依次連接而成，入口管和出口管上可安裝閥門用來控制流量，其中:清洗裝置由入口封頭、出口封頭、罐體、密封花盤組成，入口封頭、出口封頭通過可拆聯接分別安裝在罐體的兩側，密封花盤通過焊接或其他方法密封安裝在罐體的靠入口一側，密封花盤上的螺紋孔用來旋入、固定過濾芯；在罐體上還可安裝壓力探頭、溫度探頭、臭氧濃度探頭用來檢測相關的參數。本清洗設備用在過濾芯清洗方法的第四步即臭氧氧化清洗過程中。用本發明洗過的過濾芯可以恢復不鏽鋼原有的金屬光澤，壓力測試完全符合聚酯生產要求，清洗過程不腐蝕過濾芯，經檢驗清洗後的過濾芯重量不低於過濾芯出廠時按克
計量的重量。本發明的積極效果在於:——清洗乾淨，採用本發明的方法對聚酯熔體過濾芯進行清洗，可以清洗掉用傳統清洗方法無法清洗掉的粘性的碳化物，從而使清洗更為徹底。——延長壽命，採用本發明的方法對傳統清洗方法無法清洗的已經報廢的過濾芯進行清洗後，過濾芯完全可以滿足生產的要求，重現不鏽鋼的光澤，從而延長了過濾芯的使用壽命，降低了企業的生產成本。——安全環保，本發明的清洗方法主要採用的是臭氧氧化清洗方法，臭氧常溫常壓下是氣體，反應生成物主要是氧氣和水，不會對環境產生汙染，可以從半反應方程式看出:03+2H++2e = 02+H20——成本低廉,本發明的清洗原料生成方便,清洗設備結構簡單,清洗成本少於過濾芯價格的1/5。


圖1是本發明中聚酯熔體過濾芯的立體圖；圖2是本發明中聚酯熔體過濾芯的放大剖視立體示意圖；圖3是本發明中臭氧氧化清洗裝置示意圖；圖4 是本發明中臭氧氧化清洗裝置內密封花盤的主視圖和剖面圖；圖5是本發明中臭氧氧化清洗裝置內密封花盤的立體圖。圖1 5中，1、熔體出口 ；2、固定螺紋；3、定位裝置；4、通過孔；5、骨架內管；6、過濾氈；7、不鏽鋼過濾網；8、封閉筋；9、入口管；10、出口管；11、入口閥門；12、出口閥門；13、入口封頭；14、出口封頭；15、罐體；16、密封花盤；17、壓力探頭；18、溫度探頭；19、臭氧濃度探頭；20、螺紋孔。
具體實施例方法實施例1:先將過濾芯用傳統的三甘醇法或高溫水解法的前三個步驟進行清洗，然後將成批過濾芯放入一個臭氧氧化清洗裝置中，向清洗裝置加入磷酸溶液，溶液浸沒過濾芯，啟動臭氧發生器，向清洗裝置內通入臭氧，臭氧通過每根過濾芯，臭氧從過濾芯熔體出口進入，穿過濾租進入水溶液。工藝條件:磷酸溶液濃度5N，溫度45°C，臭氧濃度150g/m3，清洗時間28小時。過濾芯清洗完後，用高壓水槍衝洗至中性，壓力8Mpa。使用傳統方法與使用本發明方法清洗後效果對比(過濾芯編號:YL98R42):過濾芯重量外觀泡點傳統方法 2634.9g灰暗無光前部不出泡本發明方法2625.9g金屬光澤 1200pa初泡、1900pa整根均勻泡方法實施例2:先將過濾芯用傳統的三甘醇法或高溫水解法的前三個步驟進行清洗，然後將成批過濾芯放入一個臭氧氧化清洗裝置中，向清洗裝置加入硫酸溶液，溶液浸沒過濾芯，啟動臭氧發生器，向清洗裝置內通入臭氧，臭氧通過每根過濾芯，臭氧從過濾芯熔體出口進入，穿過濾租進入水溶液。工藝條件:硫酸溶液濃度4N，溫度35°C，臭氧濃度185g/m3，清洗時間40小時。過濾芯洗完後，用高壓水槍衝洗至中性，壓力lOMpa。使用傳統方法與使用本發明方法清洗後效果對比(過濾芯編號:YL05J404):過濾芯重量外觀泡點傳統方法 2768.0g灰暗無光不出泡本發明方法2756.5g金屬光澤 IlOOpa尖端、螺紋端均布多處泡2400pa整根均勻泡方法實施例3:先將過濾芯用三甘醇法或高溫水解法的前三個步驟進行清洗，然後將成批過濾芯放入一個臭氧氧化清洗裝置中，向清洗裝置加入乙酸溶液，溶液浸沒過濾芯，啟動臭氧發生器，向清洗裝置內通入臭氧，臭氧通過每根過濾芯，臭氧從過濾芯熔體出口進入，穿過濾氈進入水溶液。工藝條件:乙酸溶液濃度2.5N，溫度30°C，臭氧濃度195g/m3，清洗時間35小時。過濾芯洗完後，用高壓水槍衝洗至中性，壓力12Mpa。使用傳統方法與使用本發明方法清洗後效果對比(過濾芯編號:YL98R157):過濾芯重量外觀泡點傳統方法 2752.5g 灰暗無光中尾部不出泡本發明方法2700.5g 金屬光澤2100pa整根均勻泡設備實施例:結合附圖對本發明中清洗設備作進一步說明，見圖1 5。清洗設備由入口管9、清洗裝置、出口管10依次連接而成，入口管9上可安裝入口閥門10，出口管10上可安裝出口閥門12用來控制流量；其中:清洗裝置由入口封頭13、出口封頭14、罐體15和密封花盤16組成，入口封頭13、出口封頭14通過可拆聯接分別安裝在罐體的兩側，可拆聯接可以是螺栓聯接、螺釘聯接或其它方便拆裝的聯接，密封花盤16通過焊接或其他方法密封安裝在罐體15的靠入口一側，密封花盤16上的螺紋孔20用來旋入、固定過濾芯；在罐體上可安裝壓力探頭17、溫度探頭18、臭氧濃度探頭19，在清洗過程中用來檢測相關的參數。 清洗過濾芯時先將出口封頭14拆下，將過濾芯的熔體出口 I朝裡逐個旋入密封花盤的螺紋孔20內，如果還有剩餘的螺紋孔，可用相應尺寸的絲堵將螺紋孔堵死，也可以拆開入口封頭13對密封花盤16進行檢查或將剩餘的螺紋孔堵死，過濾芯安裝完畢後將出口封頭14蓋上安裝牢固；通過入口管9加入有H+的水溶液，將清洗裝置加滿，使溶液浸沒過濾芯；最後從入口管9處通入臭氧對過濾芯進行清洗；在進行清洗過程中可根據壓力探頭17、溫度探頭18和臭氧濃度探頭19所顯示的數據調整臭氧的壓力和濃度。 本發明的清洗設備還可以多個串聯起來進行使用，即一個清洗設備的出口管與另一個清洗設備的入口管相連。再根據過濾芯的具體情況將其裝入不同的清洗設備裡，較髒的放在前面，依次往後放，使臭氧從前端開始逐個通入清洗設備裡，這樣既可以達到清洗的要求又可以充分提高臭氧的使用效率。未反應的臭氧進行回收製成臭氧水，用泵送回入口管，繼續參加反應。本清洗設備用在過濾芯清洗方法的第四步即臭氧氧化清洗過程中，本清洗設備還可以對已經報廢的過濾芯直接進行清洗。
權利要求
1.一種聚酯熔體過濾芯的清洗方法，包括以下步驟: 第一步，將成批過濾芯吊入三甘醇清洗爐內進行高溫醇解，或將成批過濾芯吊入高溫水解爐內，通過熱水蒸汽進行高溫水解，同時氮氣流保護； 第二步，將過濾芯吊入鹼洗爐進行高溫鹼洗； 第三步，將每根過濾芯用高壓水槍洗至中性； 第四步，將成批過濾芯裝入臭氧清洗裝置內的密封花盤上進行臭氧氧化，向裝置內加入含有礦的水溶液，溶液浸沒過濾芯，溫度20-50°C，將臭氧發生器產生的臭氧通入清洗裝置內的密封花盤，H+當量濃度0.1-10N，臭氧濃度大於或等於20g/m3，時間24-48小時； 第五步，將每根過濾芯用高壓水槍衝洗至中性。
2.根據權利要求1的清洗方法，其中第四步，H+當量濃度2-6N，含有H+的酸包括不能被臭氧氧化的無機酸或有機酸。
3.根據權利要求2的清洗方法，其中的無機酸為硫酸或磷酸。
4.根據權利要求2的清洗方法，其中的有機酸為乙酸。
5.根據權利要求1至4之一的清洗方法，其中第四步，臭氧濃度150-200g/m3，時間36-48小時。
6.根據權利要求1至4之一的清洗方法，其中第四步中含有H+水溶液的溫度28-45°C。
7.一種用於權利要求1-6的清洗方法的清洗設備，其特徵在於:其中的臭氧清洗裝置由入口管、入口封頭、罐體、密封花盤、出口封頭、出口管依次連接而成，其中:入口封頭和出口封頭通過可拆聯接分別安裝在罐體的兩側，密封花盤焊接在罐體的靠入口 一側，密封花盤上有螺紋孔用於旋入、固定過濾芯。
8.根據權利要求7所述的清洗設備，其特徵在於:在罐體上還安裝了壓力探頭、溫度探頭和臭氧濃度探頭。
全文摘要
一種聚酯熔體過濾芯的清洗方法和清洗設備，屬於化學清洗領域，清洗方法為將經過傳統方法清洗過的過濾芯裝入臭氧清洗裝置，向裝置內加入含有H+的水溶液，溶液浸沒過濾芯，H+當量濃度0.1-10N，溫度20-50℃，將臭氧通入清洗裝置內，臭氧濃度大於或等於20g/m3，時間24-48小時；清洗設備為由入口管、入口封頭、罐體、密封花盤、出口封頭、出口管依次連接而成，入口封頭、出口封頭分別安裝在罐體的兩側，密封花盤焊接在罐體的靠入口一側，密封花盤上的螺紋孔用來固定過濾芯，本發明可以洗掉附在過濾氈孔隙中的碳化物，使過濾芯恢復原有的過濾面積，從而延長了過濾芯的使用壽命，臭氧清洗裝置還可以對報廢過濾芯直接進行清洗。
文檔編號B01D41/04GK103157330SQ20111040745
公開日2013年6月19日 申請日期2011年12月9日 優先權日2011年12月9日
發明者何文波 申請人:何文波