CN103157330A

CN103157330A - 一种聚酯熔体过滤芯的清洗方法和清洗设备

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Publication number: CN103157330A
Application number: CN2011104074528A
Authority: CN
Inventors: 何文波
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2011-12-09
Filing date: 2011-12-09
Publication date: 2013-06-19
Anticipated expiration: 2031-12-09
Also published as: CN103157330B

Abstract

一种聚酯熔体过滤芯的清洗方法和清洗设备，属于化学清洗领域，清洗方法为：将经过传统方法清洗过的过滤芯装入臭氧清洗装置，向装置内加入含有H⁺的水溶液，溶液浸没过滤芯，H⁺当量浓度0.1-10N，温度20-50℃，将臭氧通入清洗装置内，臭氧浓度大于或等于20g/m³，时间24-48小时；清洗设备为：由入口管、入口封头、罐体、密封花盘、出口封头、出口管依次连接而成，入口封头、出口封头分别安装在罐体的两侧，密封花盘焊接在罐体的靠入口一侧，密封花盘上的螺纹孔用来固定过滤芯，本发明可以洗掉附在过滤毡孔隙中的碳化物，使过滤芯恢复原有的过滤面积，从而延长了过滤芯的使用寿命，臭氧清洗装置还可以对报废过滤芯直接进行清洗。

Description

一种聚酯熔体过滤芯的清洗方法和清洗设备

技术领域

本发明属于制作聚酯熔体机械设备用的化学清洗技术领域，具体涉及一种聚酯熔体不锈钢过滤芯的清洗方法和清洗设备。

背景技术

目前，国内聚酯生产大部分采用连续化生产，其中包括了聚酯熔体的预缩聚过滤和终缩聚过滤的工艺步骤。为了保证聚酯熔体的洁净性，一般采用孔隙率为15-40um的不锈钢纤维烧结毡经折叠制成的聚酯熔体过滤芯进行熔体过滤，以满足聚酯纺丝、聚酯膜片、聚酯瓶等加工工艺的要求。过滤芯主要用来过滤原料中的灰分、消光剂中的大颗粒、聚合副反应生成的有害杂质等，过滤芯使用一段时间后就会变脏，为了确保聚酯熔体的洁净程度，必须卸下来进行清洗，所以过滤芯的清洗是聚酯生产中非常重要的环节，对于保证装置连续化生产运行尤为重要。目前，国内外聚酯生产企业通常采用以下两种传统的清洗方法：

第一种是三甘醇(二缩三乙二醇)清洗方法。主要原理是利用高温醇解将聚酯解聚成小分子，具体分四步进行：第一步，将成批过滤芯吊入三甘醇清洗炉内，温度260-280℃，时间12-24小时；第二步，高温碱洗，苛性碱浓度15-25wt％，温度110-120度，压力0.1-0.2Mpa，时间12-24小时；第三步，高压水枪洗，压力8-13Mpa；第四步，超声波洗。此种方法较好，但成本高，有污染，且易引起火灾，大多新建企业已不采用。

第二种是高温水解清洗方法。主要是利用高温将聚酯水解成小分子，具体分四步进行：第一步，高温水解，将成批过滤芯吊入过热水蒸汽炉中，通入290-350度的过热水蒸汽，时间为24-36小时，同时氮气流保护；第二步，高温碱洗，温度110-120℃，压力0.1-0.2Mpa，苛性碱浓度15-25wt％，时间12-24小时；第三步，高压水枪洗，压力8-13Mpa；第四步，超声波洗。此方法成本低，污染小，不会引起火灾，绝大多数企业采用这种方法。

以上两种方法在清洗过程中易产生积碳和焦油一类的物质，它们会逐渐堵掉大部分原有的过滤面积，不易清洗掉，因此造成过滤芯的寿命不长久，会过早地报废。用传统的清洗方法过滤芯在清洗约15次后就不能再用了。一条生产线一般用两组过滤芯周转使用，预缩聚过滤芯一般使用15-20天后就得进行清洗，终缩聚过滤芯一般使用3-4个月后就得进行清洗，这样算来一组预缩聚过滤芯使用寿命只有一年，一组终缩聚过滤芯使用的寿命只有两年半。聚酯熔体过滤芯材料为不锈钢，价格较高，如此大的消耗不仅增加了企业的成本，而且造成了很大的浪费。

经研究发现真正堵塞过滤芯的物质是高温绝氧碳化的具有粘性的碳化物，传统的清洗方法不能很好的将这些粘性的碳化物清理干净，过滤芯的过早报废并不是由于机械上的损坏，是碳化物堵住过滤毡的孔隙，使过滤芯失去有效的过滤面积。

发明内容

本发明的目的在于提供一种聚酯熔体过滤芯的清洗方法和相应的清洗设备，以克服传统清洗方法存在的不足。

本发明主要采用的是臭氧氧化清洗方法，能清洗掉过滤芯上的粘性的碳化物，已报废的过滤芯经过本发明的方法清洗后可以重新得以应用。

本发明的技术方案包括以下两部分：

1、过滤芯的清洗方法，包括以下步骤：

第一步，将成批过滤芯吊入三甘醇清洗炉内进行高温醇解，或将成批过滤芯吊入高温水解炉内，通过热水蒸汽进行高温水解，同时氮气流保护；

第二步，将过滤芯吊入碱洗炉进行高温碱洗；

第三步，将每根过滤芯用高压水枪洗至中性；

第四步，将成批过滤芯装入臭氧清洗装置内的密封花盘上进行臭氧氧化，向装置内加入含有H⁺的水溶液，溶液浸没滤芯，温度20-50℃，将臭氧发生器产生的臭氧通入清洗装置内的密封花盘，使臭氧通入每根安装在密封花盘上的过滤芯，H⁺当量浓度0.1-10N，臭氧浓度大于或等于20g/m³，时间24-48小时，所用的酸为无机酸或有机酸，无机酸包括磷酸、硫酸、硼酸等，有机酸包括甲酸、乙酸、丙酸等，所用的酸常温下溶于水，所用的酸不能被臭氧氧化；

第五步，将每根过滤芯用高压水枪冲洗至中性。

本发明中所用的臭氧发生器可根据聚酯生产能力进行选择，臭氧发生器气源可选择市售液氧和瓶装氧气，带空气分离装置的臭氧发生器的气源是空气。

2、过滤芯的清洗设备，结构如下：

由入口管、清洗装置、出口管依次连接而成，入口管和出口管上可安装阀门用来控制流量，其中：清洗装置由入口封头、出口封头、罐体、密封花盘组成，入口封头、出口封头通过可拆联接分别安装在罐体的两侧，密封花盘通过焊接或其他方法密封安装在罐体的靠入口一侧，密封花盘上的螺纹孔用来旋入、固定过滤芯；在罐体上还可安装压力探头、温度探头、臭氧浓度探头用来检测相关的参数。本清洗设备用在过滤芯清洗方法的第四步即臭氧氧化清洗过程中。

用本发明洗过的过滤芯可以恢复不锈钢原有的金属光泽，压力测试完全符合聚酯生产要求，清洗过程不腐蚀过滤芯，经检验清洗后的过滤芯重量不低于过滤芯出厂时按克计量的重量。

本发明的积极效果在于：

——清洗干净，采用本发明的方法对聚酯熔体过滤芯进行清洗，可以清洗掉用传统清洗方法无法清洗掉的粘性的碳化物，从而使清洗更为彻底。

——延长寿命，采用本发明的方法对传统清洗方法无法清洗的已经报废的过滤芯进行清洗后，过滤芯完全可以满足生产的要求，重现不锈钢的光泽，从而延长了过滤芯的使用寿命，降低了企业的生产成本。

——安全环保，本发明的清洗方法主要采用的是臭氧氧化清洗方法，臭氧常温常压下是气体，反应生成物主要是氧气和水，不会对环境产生污染，可以从半反应方程式看出：

O³+2H⁺+2e＝O₂+H₂O

——成本低廉，本发明的清洗原料生成方便，清洗设备结构简单，清洗成本少于过滤芯价格的1/5。

附图说明

图1是本发明中聚酯熔体过滤芯的立体图；

图2是本发明中聚酯熔体过滤芯的放大剖视立体示意图；

图3是本发明中臭氧氧化清洗装置示意图；

图4是本发明中臭氧氧化清洗装置内密封花盘的主视图和剖面图；

图5是本发明中臭氧氧化清洗装置内密封花盘的立体图。

图1～5中，1、熔体出口；2、固定螺纹；3、定位装置；4、通过孔；5、骨架内管；6、过滤毡；7、不锈钢过滤网；8、封闭筋；9、入口管；10、出口管；11、入口阀门；12、出口阀门；13、入口封头；14、出口封头；15、罐体；16、密封花盘；17、压力探头；18、温度探头；19、臭氧浓度探头；20、螺纹孔。

具体实施例

方法实施例1：

先将过滤芯用传统的三甘醇法或高温水解法的前三个步骤进行清洗，然后将成批过滤芯放入一个臭氧氧化清洗装置中，向清洗装置加入磷酸溶液，溶液浸没过滤芯，启动臭氧发生器，向清洗装置内通入臭氧，臭氧通过每根过滤芯，臭氧从过滤芯熔体出口进入，穿过滤毡进入水溶液。

工艺条件：磷酸溶液浓度5N，温度45℃，臭氧浓度150g/m³，清洗时间28小时。

过滤芯清洗完后，用高压水枪冲洗至中性，压力8Mpa。

使用传统方法与使用本发明方法清洗后效果对比(过滤芯编号：YL98R42)：

过滤芯重量外观泡点

传统方法 2634.9g 灰暗无光前部不出泡

本发明方法 2625.9g 金属光泽 1200pa初泡、1900pa整根均匀泡

方法实施例2：

先将过滤芯用传统的三甘醇法或高温水解法的前三个步骤进行清洗，然后将成批过滤芯放入一个臭氧氧化清洗装置中，向清洗装置加入硫酸溶液，溶液浸没过滤芯，启动臭氧发生器，向清洗装置内通入臭氧，臭氧通过每根过滤芯，臭氧从过滤芯熔体出口进入，穿过滤毡进入水溶液。

工艺条件：硫酸溶液浓度4N，温度35℃，臭氧浓度185g/m³，清洗时间40小时。

过滤芯洗完后，用高压水枪冲洗至中性，压力10Mpa。

使用传统方法与使用本发明方法清洗后效果对比(过滤芯编号：YL05J404)：

过滤芯重量外观泡点

传统方法 2768.0g 灰暗无光不出泡

本发明方法 2756.5g 金属光泽 1100pa尖端、螺纹端均布多处泡

2400pa整根均匀泡

方法实施例3：

先将过滤芯用三甘醇法或高温水解法的前三个步骤进行清洗，然后将成批过滤芯放入一个臭氧氧化清洗装置中，向清洗装置加入乙酸溶液，溶液浸没过滤芯，启动臭氧发生器，向清洗装置内通入臭氧，臭氧通过每根过滤芯，臭氧从过滤芯熔体出口进入，穿过滤毡进入水溶液。

工艺条件：乙酸溶液浓度2.5N，温度30℃，臭氧浓度195g/m³，清洗时间35小时。

过滤芯洗完后，用高压水枪冲洗至中性，压力12Mpa。

使用传统方法与使用本发明方法清洗后效果对比(过滤芯编号：YL98R157)：

过滤芯重量外观泡点

传统方法 2752.5g 灰暗无光中尾部不出泡

本发明方法 2700.5g 金属光泽 2100pa整根均匀泡

设备实施例：

结合附图对本发明中清洗设备作进一步说明，见图1～5。

清洗设备由入口管9、清洗装置、出口管10依次连接而成，入口管9上可安装入口阀门10，出口管10上可安装出口阀门12用来控制流量；其中：清洗装置由入口封头13、出口封头14、罐体15和密封花盘16组成，入口封头13、出口封头14通过可拆联接分别安装在罐体的两侧，可拆联接可以是螺栓联接、螺钉联接或其它方便拆装的联接，密封花盘16通过焊接或其他方法密封安装在罐体15的靠入口一侧，密封花盘16上的螺纹孔20用来旋入、固定过滤芯；在罐体上可安装压力探头17、温度探头18、臭氧浓度探头19，在清洗过程中用来检测相关的参数。

清洗过滤芯时先将出口封头14拆下，将过滤芯的熔体出口1朝里逐个旋入密封花盘的螺纹孔20内，如果还有剩余的螺纹孔，可用相应尺寸的丝堵将螺纹孔堵死，也可以拆开入口封头13对密封花盘16进行检查或将剩余的螺纹孔堵死，过滤芯安装完毕后将出口封头14盖上安装牢固；通过入口管9加入有H+的水溶液，将清洗装置加满，使溶液浸没过滤芯；最后从入口管9处通入臭氧对过滤芯进行清洗；在进行清洗过程中可根据压力探头17、温度探头18和臭氧浓度探头19所显示的数据调整臭氧的压力和浓度。

本发明的清洗设备还可以多个串联起来进行使用，即一个清洗设备的出口管与另一个清洗设备的入口管相连。再根据过滤芯的具体情况将其装入不同的清洗设备里，较脏的放在前面，依次往后放，使臭氧从前端开始逐个通入清洗设备里，这样既可以达到清洗的要求又可以充分提高臭氧的使用效率。未反应的臭氧进行回收制成臭氧水，用泵送回入口管，继续参加反应。本清洗设备用在过滤芯清洗方法的第四步即臭氧氧化清洗过程中，本清洗设备还可以对已经报废的过滤芯直接进行清洗。

Claims

1.一种聚酯熔体过滤芯的清洗方法，包括以下步骤：

第二步，将过滤芯吊入碱洗炉进行高温碱洗；

第三步，将每根过滤芯用高压水枪洗至中性；

第四步，将成批过滤芯装入臭氧清洗装置内的密封花盘上进行臭氧氧化，向装置内加入含有H⁺的水溶液，溶液浸没过滤芯，温度20-50℃，将臭氧发生器产生的臭氧通入清洗装置内的密封花盘，H⁺当量浓度0.1-10N，臭氧浓度大于或等于20g/m³，时间24-48小时；

第五步，将每根过滤芯用高压水枪冲洗至中性。

2.根据权利要求1的清洗方法，其中第四步，H⁺当量浓度2-6N，含有H⁺的酸包括不能被臭氧氧化的无机酸或有机酸。

3.根据权利要求2的清洗方法，其中的无机酸为硫酸或磷酸。

4.根据权利要求2的清洗方法，其中的有机酸为乙酸。

5.根据权利要求1至4之一的清洗方法，其中第四步，臭氧浓度150-200g/m³，时间36-48小时。

6.根据权利要求1至4之一的清洗方法，其中第四步中含有H⁺水溶液的温度28-45℃。

7.一种用于权利要求1-6的清洗方法的清洗设备，其特征在于：其中的臭氧清洗装置由入口管、入口封头、罐体、密封花盘、出口封头、出口管依次连接而成，其中：入口封头和出口封头通过可拆联接分别安装在罐体的两侧，密封花盘焊接在罐体的靠入口一侧，密封花盘上有螺纹孔用于旋入、固定过滤芯。

8.根据权利要求7所述的清洗设备，其特征在于：在罐体上还安装了压力探头、温度探头和臭氧浓度探头。