CN114225564A - 一种碳纤维纺丝原液过滤器的清洗装置及其方法 - Google Patents

一种碳纤维纺丝原液过滤器的清洗装置及其方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及涉及清洗技术领域,一种碳纤维纺丝原液过滤器的清洗方法,其特征在于:包括以下步骤:步骤一:物理清洗工序;步骤二:超声化学清洗工序;步骤三:超声无离子水清洗工序。一种碳纤维纺丝原液过滤器的清洗装置,包括,滤片冲洗及气体吹扫装置,超声化学清洗装置,超声无离子水清洗装置。本发明能够防止清洗后过滤器使用寿命短、过滤精度显著下降的问题,实现纺丝原液的精密过滤,有效解决滤片清洗后使用寿命短、过滤精度显著下降的问题。

Description

一种碳纤维纺丝原液过滤器的清洗装置及其方法
技术领域
本发明涉及清洗技术领域,尤其涉及一种碳纤维纺丝原液过滤器的清洗装置及其方法。
背景技术
聚丙烯腈原丝是制备高性能碳纤维的前驱体。聚丙烯腈溶液(以下简称纺丝原液)的质量决定聚丙烯腈原丝的品质。纺丝原液在制备、输送过程中,由于其高粘度、高分子量、高固含量等特点,不可避免地会产生微凝胶、凝胶或颗粒杂质,因此,需要对纺丝原液进行精密过滤。
经过碳纤维行业多年的实践,纺丝原液所用的过滤器多为耐酸碱、二甲基亚砜腐蚀的金属烧结过滤器,该过滤器通常由30-120片圆形滤片叠装而成。但是,金属烧结过滤器长期使用后的清洗维护仍存在问题,如表1所示。
表1 金属烧结过滤器滤片的清洗方法及存在问题
Figure 899136DEST_PATH_IMAGE001
通过表1可以发现,金属烧结过滤器的清洗方法存在滤片内部清洗难、耗时长、效率低、清洗不彻底等问题,影响金属烧结过滤器的使用寿命。另外更加重要的一点是,清洗后的过滤器无法保证过滤精度。
由于现有技术中的金属烧结过滤器的清洗方法存在滤片内部清洗难、耗时长、效率低、清洗不彻底等问题,影响金属烧结过滤器的使用寿命,并且清洗后的过滤器无法保证过滤精度等技术问题,因此本发明研究设计出一种碳纤维纺丝原液过滤器的清洗方法和清洗装置。
发明内容
本发明要解决的技术问题在于克服现有技术中的金属烧结过滤器的清洗方法存在滤片内部清洗难、耗时长、效率低、清洗不彻底的缺陷,提供一种碳纤维纺丝原液过滤器的清洗装置及其方法。
本发明的目的是这样实现的:一种碳纤维纺丝原液过滤器的清洗方法,其特征在于:包括以下步骤:
步骤一:物理清洗工序,对所述过滤器进行物理清洗;
步骤二:超声化学清洗工序,对所述物理清洗后的过滤器进行超声化学清洗;其中所述超声化学清洗为通过向超声波中注入化学清洗剂,同时对所述过滤器进行超声清洗和化学清洗;
步骤三:超声无离子水清洗工序,对所述超声化学清洗之后的过滤器进行超声无离子水清洗;其中所述超声无离子水清洗为通过向无离子水装置中通入超声波,同时对所述过滤器进行超声清洗和无离子水清洗。
进一步的讲,步骤二中,所述超声化学清洗工序中的清洗液体为碱性溶液,温度为40-70 ℃,所述超声波的频率为20-30 kHz,所述碱性溶液为NaOH或KOH溶液。
进一步的讲,步骤三中,所述超声无离子水清洗工序温度为40-70 ℃,所述超声波的频率为20-30 kHz,每隔5-15 min更换无离子水。
进一步的讲,还包括吹扫工序,所述吹扫工序设置在所述步骤一和步骤二之间,对前述物理清洗过的过滤器进行流体吹扫,吹扫的气体压力为0.7-1.0 MPa,所述吹扫使用的气体为氮气。
进一步的讲,还包括干燥工序,所述干燥工序设置在步骤四之后,对前述无离子水清洗过的过滤器进行干燥。
进一步的讲,步骤一中,所述物理清洗中的清洗液体为三甘醇或二甲基亚砜,对过滤器的滤片进行正反冲洗,介质温度为50-90 ℃。
一种碳纤维纺丝原液过滤器的清洗装置,包括,滤片冲洗及气体吹扫装置,对所述过滤器进行物理清洗;超声化学清洗装置,同时通入超声波和化学清洗剂,对所述物理清洗后的过滤器进行超声化学清洗;其中所述超声化学清洗为通过向所述超声波中注入化学清洗剂,同时对所述过滤器进行超声清洗和化学清洗;超声无离子水清洗装置,同时通入超声波和无离子水,对所述超声化学清洗之后的过滤器进行超声无离子水清洗;其中所述超声无离子水清洗为通过向无离子水中通入超声波,同时对所述过滤器进行超声清洗和无离子水清洗。
进一步的讲,所述滤片冲洗及气体吹扫装置包括滤片装配容器,能够容纳10-20片滤片;滤片装配容器底部开设有清洗液体进口,滤片装配容器顶部开设有清洗液体出口,滤片冲洗及气体吹扫装置还包括清洗液体循环槽,所述清洗液体循环槽一端连通清洗液体进口,另一端连通清洗液体出口,所述循环槽中配置有加热控制单元,加热控制单元包括电加热器和温控器,通过温控器控制电加热器开度实现清洗槽液体温度控制,清洗液体进口处连接有三个管道,三个管道上均设置有阀门,一个管道连接至清洗液体循环槽,一个管道连接至带有泵的管道,带有泵的管道再连接至清洗液体循环槽,带有泵的管道上设置有阀门,一个管道连接至气体吹扫管道,清洗液体出口处连接有两个管道,两个管道上均设置有阀门,一个管道连接至清洗液体循环槽,一个管道连接至带有泵的管道,通过调整清洗液体管路进出管路阀门实现清洗液体的循环进而实现对滤片的正反冲洗。
进一步的讲,所述滤片冲洗及气体吹扫装置能对物理清洗后的过滤器通过吹扫管道进行吹扫;干燥工序采用鼓风干燥箱,经过所述超声无离子水清洗装置后的滤片进入鼓风干燥箱中进行干燥。
进一步的讲,超声化学清洗装置为一个清洗槽,清洗槽的材质为耐酸碱、耐腐蚀的材料,清洗槽上设置有超声振子实现超声清洗功能,清洗槽底部设置有电加热盘管实现温度控制功能,超声无离子水清洗装置与超声化学清洗装置结构特征一致,对清洗槽的材质无特殊要求。
本发明的有益效果是:本发明通过包括物理清洗工序、超声化学清洗工序和超声无离子水清洗工序,能够先对过滤器进行物理清洗,接着对过滤器进行超声化学清洗,再然后对过滤器进行超声无离子水清洗,将物理清洗、化学清洗、超声清洗三者有机结合,并且通过将超声装置与化学清洗融合在一起,使得在对过滤器进行超声清洗的时候还通入化学清洗剂,使得超声和化学清洗相互作用,利用超声波作用将死角部位凝胶粒子剥离后,再通过化学清洗与其反应,防止单独超声波作用剥离凝胶粒子而又被吸附回去的现象发生,也防止单独进行化学清洗却无法将牢牢吸附到死角部位的粒子清洗出来,超声波+化学清洗的结合,能够对污渍粒子先剥离再化学作用除去,二者共同作用于凝胶粒子等污渍,能够将较难清洗的例如纳米级凝胶粒子等清洗出来,且能够将不同尺寸的凝胶粒子去除,可以有效的提升清洗效果、提高清洗后滤片精度,还通过将超声装置与无离子水清洗融合在一起,能够在对过滤器超声清洗的同时还能通入无离子水,能够使得超声与无离子水同时作用,有效清理和清除掉过滤器上残留的离子等,使得最终的过滤器为中性,无离子等残留;从而本发明将物理清洗、超声化学清洗和超声无离子水清洗的有机结合,能够提高对碳纤维纺丝原液过滤器的清洗精度,提高清洗后的滤片过滤精度,能够防止清洗后过滤器使用寿命短、过滤精度显著下降的问题,实现纺丝原液的精密过滤,有效解决滤片清洗后使用寿命短、过滤精度显著下降的问题。
附图说明
下面结合附图对本发明作进一步的描述。
图1是本发明的流程的结构示意图。
附图标记表示为:
1、金属烧结过滤器拆装;2、金属烧结过滤器滤片;3、滤片冲洗及气体吹扫装置;31、气体吹扫管路;32、滤片装配容器;33、清洗液体循环槽;34、泵;35、阀;4、超声化学清洗装置;5、超声无离子水清洗装置;6、鼓风干燥箱。
具体实施方式
本发明的目的是提供一种碳纤维纺丝原液过滤器的清洗方法和清洗装置,解决现有技术中的金属烧结过滤器的清洗方法存在滤片内部清洗难、耗时长、效率低、清洗不彻底的缺陷。
本发明提供一种碳纤维纺丝原液过滤器的清洗方法,其包括:
步骤一:物理清洗工序,对所述过滤器进行物理清洗。
步骤二:超声化学清洗工序,对所述物理清洗后的过滤器进行超声化学清洗;其中所述超声化学清洗为通过向超声波清洗装置中注入化学清洗剂,同时对所述过滤器进行超声清洗和化学清洗。
步骤三:超声无离子水清洗工序,对所述超声化学清洗之后的过滤器进行超声无离子水清洗;其中所述超声无离子水清洗为通过向无离子水装置中通入超声波,同时对所述过滤器进行超声清洗和无离子水清洗。
步骤二中,所述超声化学清洗工序中的清洗液体为碱性溶液,温度为40-70 ℃,所述超声频率设置为20-30 kHz。
步骤三中,所述超声无离子水清洗工序中每隔5-15 min更换无离子水。
本方法还包括吹扫工序,吹扫工序位于所述步骤一和步骤二之间,对前述物理清洗过的过滤器进行气体吹扫;还包括干燥工序,干燥工序位于步骤三之后,对前述无离子水清洗过的过滤器进行干燥。
步骤一中,所述过滤器的滤片被控制进行正反冲洗,冲洗介质为三甘醇或二甲基亚砜,介质温度为50-90 ℃。吹扫工序中,所述吹扫的气体压力为0.7-1.0 MPa。
所述过滤器包括多个滤片,所述清洗方法中针对的所述过滤器的被清洁单元为一个滤片。
本发明还提供一种碳纤维纺丝原液过滤器的清洗装置,其包括:滤片冲洗及气体吹扫装置3,能够对所述过滤器进行物理清洗。超声化学清洗装置4,能够被同时通入超声波和化学清洗剂,对所述物理清洗后的过滤器进行超声化学清洗;其中所述超声化学清洗为通过向所述超声波中注入化学清洗剂,同时对所述过滤器进行超声清洗和化学清洗。超声无离子水清洗装置5,能够被同时通入超声波和无离子水,对所述超声化学清洗之后的过滤器进行超声无离子水清洗;其中所述超声无离子水清洗为通过向无离子水中通入超声波,同时对所述过滤器进行超声清洗和无离子水清洗。
其中,所述滤片冲洗及气体吹扫装置3包括滤片装配容器32,能够容纳多片滤片;容器底部配置有清洗液体进口,所述容器顶部配置有清洗液体出口;和/或所述容器顶部配置有清洗液体进口,所述容器底部配置有清洗液体出口;通过调整清洗液体进口和清洗液体出口的循环方式实现对滤片的正反冲洗。所述滤片冲洗及气体吹扫装置3还包括清洗液体循环槽,所述清洗液体循环槽一端连通清洗液体进口,另一端连通清洗液体出口,所述循环槽中配置有加热控制单元。加热控制单元指电加热器且配置有温控器组成的系统。目的是保证循环槽内清洗液体温度,原理是:通过温控器控制电加热器开度实现清洗槽液体升降温。所述滤片冲洗及气体吹扫装置还能物理清洗后的过滤器进行吹扫;和/或,所述清洗装置还包括鼓风干燥箱6,经过所述超声无离子水清洗装置后的滤片被控制进入所述鼓风干燥箱6中进行干燥。所述物理清洗中的清洗液体为三甘醇或二甲基亚砜,所述化学清洗剂为碱性溶液,所述碱性溶液为NaOH或KOH溶液,所述吹扫的流体为氮气。
如图1所示,本发明提供一种碳纤维纺丝原液过滤器的清洗方法,其包括:
工序a:物理清洗工序,对所述过滤器进行物理清洗。
工序c:超声化学清洗工序,对所述物理清洗后的过滤器进行超声化学清洗;其中所述超声化学清洗为通过向超声波清洗装置中注入化学清洗剂,同时对所述过滤器进行超声清洗和化学清洗。
工序d:超声无离子水清洗工序,对所述超声化学清洗之后的过滤器进行超声无离子水清洗;其中所述超声无离子水清洗为通过向无离子水装置中通入超声波,同时对所述过滤器进行超声清洗和无离子水清洗。
本发明通过包括物理清洗工序、超声化学清洗工序和超声无离子水清洗工序,能够先对过滤器进行物理清洗,接着对过滤器进行超声化学清洗,再然后对过滤器进行超声无离子水清洗,将物理清洗、化学清洗、超声清洗三者有机结合,并且通过将超声装置与化学清洗融合在一起,使得在对过滤器进行超声清洗的时候还通入化学清洗剂,使得超声和化学清洗相互作用,利用超声波作用将死角部位凝胶粒子剥离后,再通过化学清洗与其反应,防止单独超声波作用剥离凝胶粒子而又被吸附回去的现象发生,也防止单独进行化学清洗却无法将牢牢吸附到死角部位的粒子清洗出来,超声波+化学清洗的结合,能够对污渍粒子先剥离再化学作用除去,二者共同作用于凝胶粒子等污渍,能够将较难清洗的例如纳米级凝胶粒子等清洗出来,且能够将不同尺寸的凝胶粒子去除,可以有效的提升清洗效果、提高清洗后滤片精度;还通过将超声装置与无离子水清洗融合在一起,能够在对过滤器超声清洗的同时还能通入无离子水,能够使得超声与无离子水同时作用,有效清理和清除掉过滤器上残留的离子等,使得最终的过滤器为中性,无离子等残留;从而本发明通过上述物理清洗、超声化学清洗和超声无离子水清洗的有机结合,能够提高对碳纤维纺丝原液过滤器的清洗精度,提高清洗后的金属烧结过滤器滤片2的过滤精度,能够防止清洗后过滤器使用寿命短、过滤精度显著下降的问题,实现纺丝原液的精密过滤,有效解决滤片清洗后使用寿命短、过滤精度显著下降的问题。
超声清洗主要是利用超声波的空化效应来提升清洗效果,利用空化气泡破裂产生的能量将污垢层剥离。在过滤器滤片化学清洗过程中,存在化学清洗清洗不到的死角,难以实现滤片彻底清洗。将超声清洗与化学清洗结合之后,利用超声波作用将死角部位凝胶粒子剥离后,再通过化学清洗与其反应,可以有效的提升清洗效果、提高清洗后滤片精度。同时,二者结合后可以明显减少清洗时间,降低清洗成本。
在一些实施方式中,所述工序c中,所述超声化学清洗工序中的清洗液体为碱性溶液,温度为40-70 ℃,所述超声频率设置为20-30 kHz;和/或。
所述工序d中,所述超声无离子水清洗工序中每隔5-15 min更换无离子水。
这是本发明的工序c的优选步骤方式和工序d中的优选步骤形式。
在一些实施方式中,还包括工序b:吹扫工序,所述工序b位于所述工序a和所述工序c之间,对前述物理清洗过的过滤器进行流体吹扫;还包括工序e:干燥工序,所述工序e位于所述工序d之后,对前述无离子水清洗过的过滤器进行干燥。
本发明提供一种批量清洗碳纤维纺丝原液过滤器滤片方法,单次可清洗10-20片滤片,其中,依次具有:工序a:对滤片进行物理冲洗,工序b:对前述物理清洗过的滤片进行流体吹扫,工序c:对前述流体吹扫过的滤片进行特定超声化学清洗,工序d:对前述碱洗过的滤片进行超声无离子水清洗,工序e:对前述无离子水清洗过的滤片进行鼓风干燥箱6干燥。
作为物理清洗工序a,需对滤片进行正反冲洗,冲洗介质可选择三甘醇或二甲基亚砜,介质温度为50-90 ℃。
工序a处理后的滤片内部会存在较难溶解的凝胶粒子,进而通过工序b对其进行气体吹扫,能够除掉滤片内部凝胶粒子。
工序c对经过物理清洗、吹扫后的滤片进行超声化学清洗,清洗液体为碱性溶液,温度为40-70 ℃,优选地超声频率设置为25 kHz。原理为聚丙烯腈与碱能够发生化学反应,生成聚丙烯酸盐。该步骤主要清洗物理清洗过程较难清洗的纳米级凝胶粒子。
工序d对前述工序c处理后滤片进行超声无离子水清洗,优选地超声频率设置为25kHz。
工序e对前述清洗过的滤片进行干燥。
在一些实施方式中,所述工序a中,所述过滤器的滤片被控制进行正反冲洗,冲洗介质为三甘醇或二甲基亚砜,介质温度为50-90 ℃;和/或。
所述工序b中,所述吹扫的气体压力为0.7-1.0 MPa。
在一些实施方式中,所述过滤器包括多个滤片,所述清洗方法中针对的所述过滤器的被清洁单元为一个滤片。
本发明提供一种批量清洗碳纤维纺丝原液过滤器滤片方法,其中依次具有:
工序a:对滤片进行物理正反冲洗,清洗液体为三甘醇或二甲基亚砜,清洗液体温度为50-90 ℃,单次可清洗10-20片滤片。
工序b:对前述物理清洗过的滤片进行气体吹扫,优选地,气体压力为0.7-1.0MPa。
工序c:对前述流体吹扫过的滤片进行超声化学清洗,清洗温度40-70 ℃。
工序d:对前述超声化学清洗后的滤片进行超声无离子水清洗。
工序e:对前述无离子水清洗过的滤片进行鼓风干燥箱6干燥。
在一些实施方式中,其中工序a的利用50-90 ℃清洗液体对所述滤片进行正反冲洗的方法是通过滤片冲洗及气体吹扫装置来进行的。
在一些实施方式中,其中工序b的利用0.7-1.0 MPa压力对所述滤片进行气体吹扫的方法是通过滤片冲洗及气体吹扫装置来进行的。
在一些实施方式中,其中工序c的对滤片进行超声清洗的方法是通过向超声装置中注入化学清洗剂,进而对滤片进行超声清洗实现的。
在一些实施方式中,其中工序c所用清洗剂,优选地选用碱性溶液,进而优选地碱性液体浓度为10%-30%,碱性液体为NaOH或KOH,清洗温度为40-70 ℃。其中,能够促进聚丙烯腈粒子降解的其他化学试剂也在保护范围。
本发明还提供一种碳纤维纺丝原液过滤器的清洗装置,其包括:
滤片冲洗及气体吹扫装置,能够对所述过滤器进行物理清洗;
超声化学清洗装置,能够被同时通入超声波和化学清洗剂,对所述物理清洗后的过滤器进行超声化学清洗;其中所述超声化学清洗为通过向所述超声波中注入化学清洗剂,同时对所述过滤器进行超声清洗和化学清洗。
超声无离子水清洗装置,能够被同时通入超声波和无离子水,对所述超声化学清洗之后的过滤器进行超声无离子水清洗;其中所述超声无离子水清洗为通过向无离子水中通入超声波,同时对所述过滤器进行超声清洗和无离子水清洗。
本发明提供一种批量清洗碳纤维纺丝原液过滤器滤片清洗装置,上述装置单次可清洗10-20片滤片,其依次配置有:滤片冲洗及气体吹扫装置、超声波清洗装置以及鼓风干燥箱6。本发明提供一种批量清洗碳纤维纺丝原液过滤器滤片清洗装置,其依次配置有:具备实现滤片正反冲洗及气体吹扫功能的滤片冲洗及气体吹扫装置、具备实现滤片超声波清洗装置。滤片冲洗及气体吹扫装置:包括滤片装配容器,能够容纳多片滤片;容器底部配置有清洗液体进口,所述容器顶部配置有清洗液体出口;所述容器顶部配置有清洗液体进/出口,所述容器底部配置有清洗液体进/出口;通过调整清洗液体进口和清洗液体出口的循环方式实现对滤片的正反冲洗。还包括清洗液体循环槽,所述清洗液体循环槽一端连通清洗液体进口,另一端连通清洗液体出口,所述循环槽中配置有加热控制单元能够对所述过滤器进行物理清洗。
超声化学清洗装置:能够被同时通入超声波和化学清洗剂,对所述物理清洗后的过滤器进行超声化学清洗;其中所述超声化学清洗为通过向所述超声波中注入化学清洗剂,同时对所述过滤器进行超声清洗和化学清洗。超声无离子水清洗装置5,能够被同时通入超声波和无离子水,对所述超声化学清洗之后的过滤器进行超声无离子水清洗。
鼓风干燥箱:带有鼓风机的干燥箱,能够实现滤片内部水分的烘干去除。在一些实施方式中,其中滤片冲洗及气体吹扫装置包括滤片装配容器,能够容纳多片滤片(优选装配10-20片),容器底部、上部均配置有清洗液体进(出)口,通过调整清洗液体进(出)口循环方式实现滤片的正反冲洗。如图所示,通过调整清洗液体管路进出管路阀门实现清洗液体的循环。例:右侧阀门为常开状态,左侧4阀门从上到下分别命名为阀门1~阀门4。上进下出循环(正冲洗):阀门1关闭,阀门3关闭,阀门2,阀门4开启。下进上出循环(反冲洗):阀门4关闭,阀门2关闭,阀门1,阀门3开启。所述装配容器,其底部还配置有气体吹扫管路31,以实现气体吹扫。
所述滤片冲洗及气体吹扫装置3还配置有清洗液体循环槽33,循环槽配置有加热控制单元,加热控制单元包括可编程温控器(日本岛电)和加热器(电加热盘管),可编程温控器(日本岛电)和加热器(电加热盘管)电连接配合使用。所述滤片冲洗及气体吹扫装置3还包括泵34和阀35。泵为屏蔽泵,阀门为球阀;清洗液体循环槽设置有多级滤网,保证清洗掉的杂质被过滤,便于清理。
在一些实施方式中,所述滤片冲洗及气体吹扫装置还能物理清洗后的过滤器进行吹扫;和/或,所述清洗装置还包括鼓风干燥箱6,经过所述超声无离子水清洗装置后的滤片被控制进入所述鼓风干燥箱6中进行干燥。
在一些实施方式中,所述物理清洗中的清洗液体为三甘醇或二甲基亚砜,所述化学清洗剂为碱性溶液,所述碱性溶液为NaOH或KOH溶液,所述吹扫的流体为氮气。
在一些实施方式中,自带加热控制功能,其与化学清洗剂直接接触或可能接触的部位需耐强酸强碱腐蚀。超声波清洗装置设置有滤片专用支架,所述支架与滤片尺寸相关,优选放入支架后滤片与超声振子方向垂直,另外,优选地超声频率为25 kHz。
滤片冲洗及气体吹扫装置具备外接清洗液体循环槽33,所述清洗液体循环槽33一端连通清洗液体进口,另一端连通清洗液体出口,外接清洗液体循环槽33具备加热控制单元。
超声波清洗装置能够实现超声化学清洗,清洗液体为碱性溶液,温度为40-70 ℃,优选地超声频率设置为25 kHz。
为了提升超声效率,超声清洗装置配置有专用支架,支架能够实。现对滤片的支撑作用,且能够保证放入支架后滤片与超声振子方向垂直。
鼓风干燥箱6为能够实现清洗后滤片的干燥,干燥温度为120-200 ℃。
实施例一
将金属烧结过滤器拆装1后,取其中10片滤片,置于滤片冲洗装置。利用清洗液体对滤片进行循环冲洗,冲洗时间约10 min后,再进行反冲洗,反冲洗时间约10 min,如此反复进行3次。其中清洗液体为二甲基亚砜,清洗液体温度为70 ℃。
将冲洗装置中二甲基亚砜排干净,利用洁净的压缩空气对滤片进行吹扫,压缩空气压力位0.70 MPa,吹扫时间为15 min,吹扫完毕后,将滤片取出。
将取出的滤片置于超声化学清洗装置4,其中清洗液体为NaOH溶液,浓度为2 mol/L,温度为60℃,超声清洗时间为60 min。
将上述NaOH溶液清洗过的滤片,置于超声无离子水清洗装置5,清洗过程中每隔10min更换无离子水。如此反复清洗,直至滤片各处、清洗后无离子水为中性。
将上述滤片置于鼓风干燥箱6干燥,设置温度120 ℃,干燥12 h。
通过泡点法、恒流量法测试,清洗后滤片过滤精度如表2所示。
表2 清洗后滤片过滤精度(相比使用前)
Figure 81855DEST_PATH_IMAGE002
实施例二
将金属烧结过滤器拆装后,取其中20片滤片,置于滤片冲洗装置。利用清洗液体对滤片进行循环冲洗,冲洗时间约15 min后,再进行反冲洗,反冲洗时间约15 min,如此反复进行3次。其中清洗液体为二甲基亚砜,清洗液体温度为80 ℃。
将冲洗装置中二甲基亚砜排干净,利用洁净的压缩空气对滤片进行吹扫,压缩空气压力位0.70 MPa,吹扫时间为15 min,吹扫完毕后,将滤片取出。
将取出的滤片置于超声化学清洗装置4,其中清洗液体为NaOH溶液,浓度为2 mol/L,温度为60℃,超声清洗时间为60 min。
将上述NaOH溶液清洗过的滤片,置于超声无离子水清洗装置5,清洗过程中每隔10min更换无离子水。如此反复清洗,直至滤片各处、清洗后无离子水为中性。
将上述滤片置于鼓风干燥箱6干燥,设置温度120 ℃,干燥12 h。
通过泡点法、恒流量法测试,清洗后滤片过滤精度见表3。
表3清洗后滤片过滤精度(相比使用前)
Figure 127172DEST_PATH_IMAGE003
实施例三
将金属烧结过滤器拆装后,取其中10片滤片,置于滤片冲洗装置。利用清洗液体对滤片进行循环冲洗,冲洗时间约15 min后,再进行反冲洗,反冲洗时间约15 min,如此反复进行3次。其中清洗液体为三甘醇,清洗温度85 ℃。
将冲洗装置中二甲基亚砜排干净,利用洁净的压缩空气对滤片进行吹扫,压缩空气压力位0.70 MPa,吹扫时间为15 min,吹扫完毕后,将滤片取出。
将取出的滤片置于超声化学清洗装置4,其中清洗液体为NaOH溶液,浓度为2 mol/L,温度为65 ℃,超声清洗时间为60 min。
将上述NaOH溶液清洗过的滤片,置于超声无离子水清洗装置5,清洗过程中每隔10min更换无离子水。如此反复清洗,直至滤片各处、清洗后无离子水为中性。
将上述滤片置于鼓风干燥箱6干燥,设置温度120 ℃,干燥12 h。
通过泡点法、恒流量法测试,清洗后滤片过滤精度见表4。
表4清洗后滤片过滤精度(相比使用前)
Figure 53540DEST_PATH_IMAGE004
实施例四
将金属烧结过滤器拆装后,取其中20片滤片,置于滤片冲洗装置。利用清洗液体对滤片进行循环冲洗,冲洗时间约15 min后,再进行反冲洗,反冲洗时间约15 min,如此反复进行3次。其中清洗液体为三甘醇,清洗温度90 ℃。
将冲洗装置中二甲基亚砜排干净,利用洁净的压缩空气对滤片进行吹扫,压缩空气压力位0.70 MPa,吹扫时间为15 min,吹扫完毕后,将滤片取出。
将取出的滤片置于超声化学清洗装置4,其中清洗液体为NaOH溶液,浓度为2 mol/L,温度为65 ℃,超声清洗时间为60 min。
将上述NaOH溶液清洗过的滤片,置于超声无离子水清洗装置5,清洗过程中每隔10min更换无离子水。如此反复清洗,直至滤片各处、清洗后无离子水为中性。
将上述滤片置于鼓风干燥箱6干燥,设置温度120 ℃,干燥12 h。
通过泡点法、恒流量法测试,过滤精度见表5。
表5清洗后滤片过滤精度(相比使用前)
Figure 634956DEST_PATH_IMAGE005
实施例五
将金属烧结过滤器拆装后,取其中10片滤片,置于滤片冲洗装置。利用清洗液体对滤片进行循环冲洗,冲洗时间约15 min后,再进行反冲洗,反冲洗时间约15 min,如此反复进行3次。其中清洗液体为二甲基亚砜,温度为65 ℃。
将冲洗装置中二甲基亚砜排干净,利用洁净的压缩空气对滤片进行吹扫,压缩空气压力位0.70 MPa,吹扫时间为15 min,吹扫完毕后,将滤片取出。
将取出的滤片置于超声化学清洗装置4,其中清洗液体为NaOH溶液,浓度为5 mol/L,温度为55 ℃,超声清洗时间为30 min。
将上述NaOH溶液清洗过的滤片,置于超声无离子水清洗装置5,清洗过程中每隔10min更换无离子水。如此反复清洗,直至滤片各处、清洗后无离子水为中性。
将上述滤片置于鼓风干燥箱6干燥,设置温度120 ℃,干燥12 h。
通过泡点法、恒流量法测试,清洗后滤片过滤精度见表6。
表6 清洗后滤片过滤精度(相比使用前)
Figure 988577DEST_PATH_IMAGE006
实施例六
将金属烧结过滤器拆装后,取其中10片滤片,置于滤片冲洗装置。利用清洗液体对滤片进行循环冲洗,冲洗时间约15 min后,再进行反冲洗,反冲洗时间约15 min,如此反复进行3次。其中清洗液体为二甲基亚砜,清洗液体温度为80 ℃。
将冲洗装置中二甲基亚砜排干净,利用洁净的氮气对滤片进行吹扫,压力为0.70MPa,吹扫时间为15 min,吹扫完毕后,将滤片取出。
将取出的滤片置于超声化学清洗装置4,其中清洗液体为KOH溶液,浓度为2 mol/L,温度为60 ℃,超声清洗时间为20 min。
将上述NaOH溶液清洗过的滤片,置于超声无离子水清洗装置5,清洗过程中每隔10min更换无离子水。如此反复清洗,直至滤片各处、清洗后无离子水为中性。
将上述滤片置于鼓风干燥箱6干燥,设置温度120 ℃,干燥12 h。
通过泡点法、恒流量法测试,清洗后滤片过滤精度见表7。
表7 清洗后滤片过滤精度(相比使用前)
Figure 521189DEST_PATH_IMAGE007
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已,并不用以限制本发明,凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。以上所述仅是本发明的优选实施方式,应当指出,对于本技术领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明技术原理的前提下,还可以做出若干改进和变型,这些改进和变型也应视为本发明的保护范围。为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合本发明具体实施例及相应的附图对本发明技术方案进行清楚、完整地描述。显然,所描述的实施例仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。

Claims (10)

1.一种碳纤维纺丝原液过滤器的清洗方法,其特征在于:包括以下步骤:
步骤一:物理清洗工序,对所述过滤器进行物理清洗;
步骤二:超声化学清洗工序,对所述物理清洗后的过滤器进行超声化学清洗;其中所述超声化学清洗为通过向超声波中注入化学清洗剂,同时对所述过滤器进行超声清洗和化学清洗;
步骤三:超声无离子水清洗工序,对所述超声化学清洗之后的过滤器进行超声无离子水清洗;其中所述超声无离子水清洗为通过向无离子水装置中通入超声波,同时对所述过滤器进行超声清洗和无离子水清洗。
2.根据权利要求1所述的一种碳纤维纺丝原液过滤器的清洗方法,其特征在于:步骤二中,所述超声化学清洗工序中的清洗液体为碱性溶液,温度为40-70 ℃,所述超声波的频率为20-30 kHz,所述碱性溶液为NaOH或KOH溶液。
3.根据权利要求1所述的一种碳纤维纺丝原液过滤器的清洗方法,其特征在于:步骤三中,所述超声无离子水清洗工序温度为40-70 ℃,所述超声波的频率为20-30 kHz,每隔5-15 min更换无离子水。
4.根据权利要求1所述的一种碳纤维纺丝原液过滤器的清洗方法,其特征在于:还包括吹扫工序,所述吹扫工序设置在所述步骤一和步骤二之间,对前述物理清洗过的过滤器进行流体吹扫,吹扫的气体压力为0.7-1.0 MPa,所述吹扫使用的气体为氮气。
5.根据权利要求1所述的一种碳纤维纺丝原液过滤器的清洗方法,其特征在于:还包括干燥工序,所述干燥工序设置在步骤四之后,对前述无离子水清洗过的过滤器进行干燥。
6.根据权利要求1所述的一种碳纤维纺丝原液过滤器的清洗方法,其特征在于:步骤一中,所述物理清洗中的清洗液体为三甘醇或二甲基亚砜,对过滤器的滤片进行正反冲洗,介质温度为50-90 ℃。
7.一种碳纤维纺丝原液过滤器的清洗装置,其特征在于:包括,滤片冲洗及气体吹扫装置,对所述过滤器进行物理清洗;超声化学清洗装置,同时通入超声波和化学清洗剂,对所述物理清洗后的过滤器进行超声化学清洗;其中所述超声化学清洗为通过向所述超声波中注入化学清洗剂,同时对所述过滤器进行超声清洗和化学清洗;超声无离子水清洗装置,同时通入超声波和无离子水,对所述超声化学清洗之后的过滤器进行超声无离子水清洗;其中所述超声无离子水清洗为通过向无离子水中通入超声波,同时对所述过滤器进行超声清洗和无离子水清洗。
8.根据权利要求7所述的一种碳纤维纺丝原液过滤器的清洗装置,其特征在于:所述滤片冲洗及气体吹扫装置包括滤片装配容器,能够容纳10-20片滤片;滤片装配容器底部开设有清洗液体进口,滤片装配容器顶部开设有清洗液体出口,滤片冲洗及气体吹扫装置还包括清洗液体循环槽,所述清洗液体循环槽一端连通清洗液体进口,另一端连通清洗液体出口,所述循环槽中配置有加热控制单元,加热控制单元包括电加热器和温控器,通过温控器控制电加热器开度实现清洗槽液体温度控制,清洗液体进口处连接有三个管道,三个管道上均设置有阀门,一个管道连接至清洗液体循环槽,一个管道连接至带有泵的管道,带有泵的管道再连接至清洗液体循环槽,带有泵的管道上设置有阀门,一个管道连接至气体吹扫管道,清洗液体出口处连接有两个管道,两个管道上均设置有阀门,一个管道连接至清洗液体循环槽,一个管道连接至带有泵的管道,通过调整清洗液体管路进出管路阀门实现清洗液体的循环进而实现对滤片的正反冲洗。
9.根据权利要求7所述的一种碳纤维纺丝原液过滤器的清洗装置,其特征在于:所述滤片冲洗及气体吹扫装置能对物理清洗后的过滤器通过吹扫管道进行吹扫;干燥工序采用鼓风干燥箱,经过所述超声无离子水清洗装置后的滤片进入鼓风干燥箱中进行干燥。
10.根据权利要求7所述的一种碳纤维纺丝原液过滤器的清洗装置,其特征在于:超声化学清洗装置为一个清洗槽,清洗槽的材质为耐酸碱、耐腐蚀的材料,清洗槽上设置有超声振子实现超声清洗功能,清洗槽底部设置有电加热盘管实现温度控制功能,超声无离子水清洗装置与超声化学清洗装置结构特征一致,对清洗槽的材质无特殊要求。
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