DE69706082T2

DE69706082T2 - Verfahren und Vorrichtung zur Reinigung von Filtern, die mit Polymeren und schmelzbaren Harzen verunreinigt sind, in situ, ohne die Filterelemente zu entnehmen

Info

Publication number: DE69706082T2
Application number: DE69706082T
Authority: DE
Inventors: Mario Mignani
Original assignee: Movengineering Srl
Current assignee: Movengineering Srl
Priority date: 1996-02-29
Filing date: 1997-02-10
Publication date: 2002-04-25
Anticipated expiration: 2017-02-11
Also published as: ES2160860T3; TW425313B; EP0791386B1; EP0791386A3; IT1282718B1; ITMI960392A0; DE69706082D1; ATE204195T1; EP0791386A2; JPH09234323A; US5945006A; ITMI960392A1; IN191377B

Description

Verfahren und Vorrichtung zur Reinigung von Filtern, die mit Polymeren und schmelzbaren Harzen verunreinigt sind, in situ, ohne die Filterelemente zu entnehmen.
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Reinigung von Filtern, die mit Polymeren und heiß schmelzenden Harzen verunreinigt sind, in situ, ohne die Filterelemente zu entnehmen.
Es ist bekannt, dass Einrichtungen zur Erzeugung von Polymeren und heißschmelzenden Harzen genau wie Einrichtungen zur Verarbeitung und Umwandlung dieser Produkte im geschmolzenen Status oft mit Filtereinrichtungen versehen sind, die den Zweck haben, irgendwelche Verunreinigungen, Gele, Makromoleküle oder verschiedene molekulare Aggregate, die die Reinheit und/oder die Qualität des Polymers und/oder des Harzes vermindern, aus dem Produkt zu entfernen.
Die Filterelemente der Filtriereinrichtung, die der Polymer- oder Harzfluss durchläuft, sind gewöhnlich in Metallkörpern enthalten, die angepasst sind, erhitzt zu werden und beträchtliche Drücke auszuhalten; es sollte bemerkt werden, dass die Filterelemente und die entsprechenden Behälterkörper gewöhnlich ziemlich teure Teile sind und es daher ökonomisch günstig ist, diese zu reinigen, um sie wieder verwenden zu können.
Die Reinigungsverfahren, welchen die Filterelemente von derzeit kommerziell verfügbaren Filtereinrichtungen unterzogen werden, können in dem Austausch der Filterelemente durch eine Operation bestehen, die das teilweise Zerlegen des Behälterkörpers zur Folge haben, in welchem die Filterelemente angeordnet sind.
Dieses Reinigungsverfahren kann fast ausschließlich bei Filtern mit einer kleinen Oberfläche oder bei Filtern für grobe Filtrationen und in Einrichtungen durchgeführt werden, die Polymere und/oder Produkte im allgemeinen verarbeiten, die nicht beschädigt werden, falls sie der Luft ausgesetzt werden.
Ein anderes Reinigungsverfahren besteht im kompletten Austausch der Filterelemente und des Behälterkörpers.
Dieses Verfahren erfordert Arbeitsabläufe, die schwierig und gefährlich durchzuführen sind, da es notwendig ist, mit Körpern bei hoher Temperatur umzugehen, im allgemeinen um 200 bis 300ºC, welche schmutzig und mit Produkt verstopft sind, das dazu neigt, zu entweichen und von dem Filterelement zu tropfen.
Diese Schwierigkeiten sind insbesondere bei Filtern mit großen Flächen beträchtlich, da diese sperrig und sehr schwer, sogar einige Tonnen wiegend, sind. Darüber hinaus hat dieses Verfahren von einer rein technologischen Seite betrachtet, den Nachteil, dass es die Zirkulation des Polymers, das in den Leitungen der mechanischen Teile enthalten ist, die den Filter mit der Einrichtung verbinden, wobei das Polymer einen Qualitätsverlust erleidet, der im Verhältnis zu der Zeit ansteigt, die zwischen der Unterbrechung und der Wiederaufnahme des Flusses des Produkts innerhalb des Filters vergeht.
Dieses Verfahren erfordert gewöhnlicherweise auch die Verfügbarkeit von gereinigten Filtern, die zum Austausch bereitstehen, was zu einem beträchtlichen Anstieg der Investitionskosten führt.
Nach Entfernung müssen die Filter in teuren, speziell vorgesehenen Einrichtungen einem Reinigungsverfahren unterzogen werden, worin die Reste der Polymere und/oder Harze, die den Behälterkörper und die Filterelemente kontaminieren, entfernt werden.
Ein anderes Verfahren besteht in der Reinigung der Filterelemente und des Behälterkörpers in situ. Dieses Verfahren erfordert die Möglichkeit, den Fluss des Produkts durch den zu reinigenden Filter für die gesamte Zeit zu unterbrechen, die erforderlich ist, den Reinigungszyklus abzuschließen. Daher erfordert die in-situ- Reinigung sehr oft die Verwendung von Filtern, die einen Doppelfilterkörper haben, die mit den Produkteinlass- und -Auslassleitungen durch Ventile verbunden sind, die es erlauben, den Fluss des zu filternden Produkts in einen Filter umzuleiten, während der andere Filter gereinigt wird oder umgekehrt.
Verfahren zur in situ-Reinigung, d. h. ohne die Filterelemente oder den Filterkörper zu entfernen, werden derzeit kaum auf dem Gebiet der Polymere und heißschmelzenden Harze verwendet, da sie nur durch die Zirkulation durch die Filterkörper von großen Mengen spezifischer Lösungsmittel durchgeführt werden können, die fähig sind, den spezifischen Typ von Polymer oder den Typ des Harzes, der verarbeitet wird, zu lösen. Dieses Verfahren hat den Nachteil, dass es hohe Kosten für den Kauf von Lösungsmittel und dann zur Behandlung und Entsorgung verursacht. Die Anwesenheit von Lösungsmittel im Verfahrensbereich erzeugt auch Umweltverschmutzungsprobleme.
Die Verwendung von Lösungsmitteln erfordert neben dem nicht vollständigen Erreichen eines ausreichenden Reinigungsgrads, da die aggressive Wirkung des Lösungsmittels auf die Gele und die Makromoleküle schwach ist, außerdem das Risiko, dass die Lösungsmittel sich entzünden, wodurch spezielle Sicherheitsmaßnahmen in der Bauausführung der Einrichtung erforderlich sind.
Diese Probleme haben bisher die Verbreitung der in situ-Reinigungsverfahren trotz der unbestrittenen Vorteile begrenzt, die sie mit sich bringen, wie beispielsweise die Vermeidung von mechanischen Eingriffen zum Abbau und der Reinigung von heißen und schmutzigen Filtern, die Vermeidung von getrennten Einrichtungen zur Reinigung der schmutzigen Filter und die Entfernung nicht nur des in dem Filter enthaltenen Polymers, sondern auch des in den Leitungen der mechanischen Teile enthaltenen Polymers, die die Ventile mit dem Filterkörper verbinden.
US-A-4238428 offenbart ein Verfahren zum Leiten einer geschmolzenen Substanz durch einen Filter in ein Sprühkondensationssystem und des periodischen Rückspülens des Filters mit Dampf oder erhitztem Gas, um den Filter zu reinigen und durch Reinigung des Sprühkondensationssystems, so wie Rohre, Siebe, Sprühkammer, Düsen, Ventile und dgl. mit Dampf oder erhitztem Gas nach dem Sprühkondensationsbetrieb, durch welche die geschmolzene Substanz fließt.
Das Ziel der vorliegenden Erfindung ist es, zur Lösung der oben genannten Probleme ein Verfahren und eine Vorrichtung vorzusehen zur Verfügung zu stellen, die es erlaubt, Filter gründlich, genau, sicher und mit niedrigen Betriebs- und Laufkosen in situ zu reinigen, die durch heiß schmelzende Harze und Polymere verunreinigt sind.
Im Bereich dieses Ziels ist es die Aufgabe der Erfindung, ein Verfahren vorzusehen, das einen hohen Reinigungsgrad der Filterelemente und des Behälterkörper der Filterelemente erlaubt, wobei alle organischen Materialien, die in dem Raum vorliegen, der durch die Unterbrechung des Produktflusses während der Reinigung des Filters betroffen ist, entfernt werden.
Eine andere Aufgabe der Erfindung ist es, ein Verfahren vorzusehen, das fähig ist, eine hervorragende Reinigung des Filters ohne Beschädigung der Filterelemente sicherzustellen.
Eine andere Aufgabe der Erfindung ist es, ein Verfahren vorzusehen, das begrenzte Mengen von Umweltschadstoffen erzeugt und keinen speziellen festen oder flüssigen Abfall erzeugt, der schwierig zu entsorgen ist.
Eine weitere Aufgabe der Erfindung ist es, ein Verfahren vorzusehen, das es auch erlaubt, jegliche umweltverschmutzende, nicht kondensierbare Substanzen zu eliminieren, die durch den Abbau der Polymere und der Harze erzeugt werden.
Eine weitere Aufgabe der Erfindung ist es, eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens vorzusehen, die sehr einfach in den Einrichtungen zur Erzeugung und Verarbeitung von heiß schmelzenden Harzen und Polymeren installiert werden kann, die derzeit in Gebrauch sind.
In Übereinstimmung mit der Erfindung wird ein Verfahren zur in-situ-Reinigung von Filtern zur Verfügung gestellt, die durch heiß schmelzende Harze und Polymere verunreinigt sind, ohne die Filterelemente zu entfernen, umfassend: einen Vorbereitungsschritt, währenddessen die Zirkulation des durch den zu reinigenden Filter zu filternden Produktes unterbrochen wird; ein Drainageschritt, währenddessen ein mit Druck beaufschlagtes Drainagefluid durch den Filter geleitet wird, um den Filter von dem Restprodukt zu befreien; ein Filterreinigungsschritt, währenddessen ein Reinigungsfluid, das zumindest teilweise aus überhitztem Dampf gebildet ist, durch den Filter so geleitet wird, dass das Polymer oder Harz auf dem Filter unter der kombinierten Wirkung von thermischem Abbau und Hydrolyse schnell abgebaut wird; und nach dem Reinigungsschritt einen Oxidationsschritt, währenddessen erhitztes, oxidierendes Fluid zugeführt wird, welches gezwungen wird, durch den Filter zu fließen.
Ebenso in Übereinstimmung mit der Erfindung ist eine Vorrichtung zur Reinigung eines Filters, in situ, in einer heißschmelzenden Harz- oder Polymer- Behandlungseinrichtung vorgesehen, umfassend: Ventile zum Schließen des Einlasskanals für das zu filternde Produkt und des Auslasskanals für das in dem Filter zu filternde Produkt; einen Zufuhrkanal zum Zirkulieren eines Drainagefluids durch den Filter, um den Filter von dem Restprodukt zu befreien und zur Zirkulation eines Reinigungsfluids durch den Filter, das zumindest teilweise aus überhitztem Dampf besteht, und zur Zirkulation eines erhitzten Oxidationsfluids durch den Filter, nachdem das Reinigungsfluid durch den Filter zirkuliert ist; und einen Auslasskanal zum Sammeln der Fluide, wenn sie den Filter verlassen; wobei der Zufuhrkanal und der Auslasskanal direkt mit den entsprechenden Gehäusen der Ventile zum Schließen des Einlasskanals für das zu filternde Produkt und des Auslasskanals für das gefilterte Produkt, verbunden sind, so dass das Drainagefluid und das Reinigungsfluid und erhitzte Oxidationsfluid, zugeführt durch den Zufuhrkanal, zuerst durch das entsprechende Ventilgehäuse, mit welchem der Zufuhrkanal direkt verbunden ist, und anschließend zu dem Filter zirkuliert, und so dass die Fluide, die den Filter verlassen, zuerst durch das entsprechende Ventilgehäuse, mit welchem der Auslasskanal direkt verbunden ist, und anschließend durch den Auslasskanal zirkulieren.
Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung werden durch die Beschreibung einer bevorzugten, aber nicht ausschließlichen Ausführungsform des Verfahren gemäß der Erfindung und der Vorrichtung zur Durchführung desselben offenbart, die nur durch ein nicht beschränkendes Beispiel in den beigefügten Zeichnungen veranschaulicht sind, worin:
Fig. 1 eine Ansicht einer ersten Ausführungsform der Vorrichtung zur Durchführung des Verfahren gemäß der Erfindung ist, angewendet auf eine Einrichtung zur Erzeugung oder Verarbeitung von Polymeren mit einem einzelnen Filter;
Fig. 2 eine Ansicht einer zweiten Ausführungsform der Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens gemäß der Erfindung ist, angewendet auf eine Einrichtung mit zwei Filtern, die abwechselnd verwendet werden können und mit einem Strom erhitzter Luft geheizt werden können;
Fig. 3 eine Ansicht einer weiteren Ausführungsform der Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens gemäß der Erfindung ist, angewendet auf eine Einrichtung mit zwei Filtern, die abwechselnd verwendet werden können und mittels eines elektrischen Widerstandes beheizt werden können;
Fig. 4 eine Ansicht einer weiteren Ausführungsform der Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens gemäß der Erfindung ist, angewendet auf eine Einrichtung, die mit zwei Filtern versehen ist, die abwechselnd verwendet werden können und mit einem Strom von erhitztem diathermischen Öl erhitzt werden können.
Mit Bezug auf die obigen Figuren weist die Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens gemäß der Erfindung auf: Ventile zum Schließen des Einlasskanals 1 für das zu filternde Produkt und des Auslasskanals 2 für das in dem zu reinigenden Filter gefilterte Produkt; Mittel zur Zirkulation eines Drainagefluids durch den Filter, um den Filter von dem Restprodukt zu befreien; Mittel zur Zirkulation eines Reinigungsfluids durch den Filter, das zumindest teilweise aus überhitztem Dampf gebildet ist; und Mittel zum Sammeln des Fluids, das von dem gereinigten Filter austritt.
Insbesondere in der in Fig. 1 gezeigten Ausführungsform, die für die Anwendung in einer Einrichtung vorgesehen ist, die mit einem einzigen Filter 3 versehen ist, können die Ventilmittel zum Verschließen des Einlasskanals 1 und des Auslasskanals 2 einfach durch Absperrventile 4 und 5 gebildet sein, die auf Befehl betätigt werden können.
In dieser Ausführungsform weisen die Mittel zur Zirkulation des Drainagefluids und des Reinigungsfluids durch den Filter 3 einen Zufuhrkanal 6 auf, der in der Nähe des Ventils 5 mit dem Teil des Kanals 2 verbunden ist, der zwischen dem Ventil 5 und dem Filter 3 läuft, und einen Extraktionskanal 7, der in der Nähe des Ventils 4 mit dem Einlasskanal 1 zwischen dem Ventil 4 und dem Filter 3 verbunden ist. Die entsprechenden Ventile 8 und 9 sind auf dem Zufuhrkanal 6 und dem Extraktionskanal 7 angeordnet und erlauben es, den Fluss innerhalb des Kanals 6 und 7 zu regulieren.
Der Kanal 6 ist mit einem Zufuhrkanal 12 für komprimierten Stickstoff, einem Zufuhrkanal 10 für komprimierte Luft und einem Zufuhrkanal 11 für mit Druck beaufschlagtem überhitztem Dampf verbunden. Die entsprechenden Ventile 13a und 13b sind entlang den Zufuhrkanälen 10 und 11 angeordnet und können so betätigt werden, um den Strom von Luft und überhitztem Dampf, der in den Zufuhrkanal 6 eintritt, zu regulieren.
Heizmittel können entlang dem Zufuhrkanal 6 vorgesehen werden und beispielsweise durch einen elektrischen Widerstand 14 zum Erhitzen des Stickstoffs, der Luft und des Dampfs vor Eintritt in den Filter 3 gebildet sein.
Die Mittel zum Sammeln der Fluide, die den Filter 3 verlassen, während er gereinigt wird, umfassen einen Behälter 15, der mit dem Extraktionskanal 7 verbunden ist, und in welchem das vom Filter 3 abgeflossene Produkt gesammelt wird, wie es im folgenden offensichtlich wird. Der Behälter 15 ist mit einem Einlasskanal 17 und einem Auslasskanal 16 zur Zirkulation von Wasser auf dem Boden des Containers 15 verbunden, um das aus dem Filter 3 ausgelassene Restprodukt zu kühlen. Der Container 15 ist außerdem mit einem Kanal 18 verbunden, durch welchen die sich in dem Container 15 ansammelnden Dämpfe entfernt werden.
Der Kanal 18 ist mit Mitteln zur Vermeidung der in den Dämpfen enthaltenen Umweltschadstoffe verbunden; die Mittel umfassen im wesentlichen einen Kondensator 20, der durch einen Wärmetauscher gebildet ist und mit einem Einlasskanal 21 und einem Auslasskanal 22 für die Kühlflüssigkeit und mit einem Auslasskanal 23 für nicht kondensierbare Inhalte oder Schäume und mit einem Auslasskanal 24 für das Kondensat verbunden ist. Der Kondensator 20 ist auch mit einem Rezirkulationskreis 25 versehen, auf welchem eine Pumpe 26 angeordnet ist.
Der Kanal 24 führt das Kondensat einer biologischen Behandlungseinrichtung zu, wobei der Kanal 23 in einen Rieselturm 27 führt, wo der nicht kondensierbare Teil, d. h. die Dämpfe, mit Wasser gereinigt oder mit einem Aktivkohlefilter behandelt wird.
Der Rieselturm 27 ist mit einem Auslasskanal 28, durch welchen die Dämpfe nach der Reinigung in die Atmosphäre entlassen werden, verbunden. Der Rieselturm 27 ist außerdem mit einem Ablasskanal 29 für das wiederverwendbare Wasser und mit einem Ablasskanal 30 für das Wasser, das einer biologischen Behandlungseinrichtung zugeführt werden muss, verbunden.
Vorteilhaft sind auch Mittel zur Beheizung des Filters 3 vorgesehen.
Die Heizmittel können durch Mittel zur Zirkulation eines Stroms erhitzter Luft innerhalb des Zwischenraums 31, der in der Hülle des Filters 3, der das Filterelement 32 enthält, gebildet werden.
Insbesondere gibt es einen Kreislauf 33, der mit der Atmosphäre mittels eines Kanals 34 verbunden ist. Eine Pumpe 35 und Heizmittel 36 sind in dem Kreislauf 33 angeordnet; die Heizmittel sind beispielsweise durch einen elektrischen Widerstand oder durch andere Heizmittel, die überhitzte Luft in der Hülle 31 zirkulieren, gebildet. Es sollte bemerkt werden, dass der Kreislauf 33, in welchem die erhitzte Luft umläuft, nicht nur auf die Hülle des Filters 3, sondern auch den Einlasskanal 1 und den Auslasskanal 2 einwirken kann.
Anstelle einen Zwischenraum in der Hülle des Filters 3 vorzusehen, ist es möglich, Leitungen zur Zirkulation der erhitzten Luft vorzusehen, die mit der äußeren Fläche des Körpers des Filters verbunden sind.
Als Alternative anstelle der Verwendung von erhitzter Luft ist es möglich, erhitztes diathermisches Öl oder elektrische Widerstände, die mit den äußeren Wänden des Filterkörpers verbunden ist, zu verwenden.
Fig. 2 bis 4 veranschaulichen die Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens gemäß der Erfindung, angewendet auf eine Einrichtung mit zwei Filtern 3a und 3b, die abwechselnd verwendet werden können, um eine Produktionsunterbrechung während der Reinigung des einen der zwei Filter zu vermeiden.
In diesem Fall weist der Einlasskanal 1 für das zu filternde Produkt zwei Abzweigungen 1a und 1b auf, die entsprechend in den Filter 3a und Filter 3b münden.
Ähnlich weist der Auslasskanal 2 zwei Verzweigungen 2a und 2b auf, die ihn mit dem Filter 3a und Filter 3b entsprechend verbinden.
In diesem Fall sind die Ventile zum Schließen des Einlasskanals 1 und des Auslasskanals 2 für den zu reinigenden Filter durch Weichen 41 und 42, die entsprechend an dem Verzweigungspunkt des Einlasskanals 1 und des Auslasskanals 2 angeordnet sind, gebildet, und können so betätigt werden, um wahlweise den Kanal 1 mit dem Zweig 1a oder dem Zweig 1b und den Kanal 2 mit dem Zweig 2a oder dem Zweig 2b zu verbinden, abhängig davon, welcher Filter gereinigt werden muss.
In diesem Fall weist der Einlasskanal 6 zwei Verzweigungen 6b und 6b, die entsprechend zu der Verzweigung 2a und zu der Verzweigung 2b in der Nähe der Weiche 42 verbunden sind, auf. Die entsprechenden Ventile 8a und 8b sind auf den Verzweigungen 6a und 6b des Kanals 6 angeordnet, um den Fluss entlang den Verzweigungen zu regulieren.
Gleichermaßen wird der dem in Fig. 1 beschriebenen Extraktionskanal 7 entsprechende Extraktionskanal in zwei Extraktionskanäle 7a und 7b mit Ventilen 9a und 9b aufgeteilt, die in einen Behälter 15 zur Sammlung des Restprodukts und der in den zu reinigenden Filter durch den Einlasskanal 6 eingeführten Flüssigkeiten münden.
Der Behälter 15 ist in einer ähnlich der in Fig. 1 beschriebenen Weise mit einem Kanal 17, einem Kanal 16 zur Zirkulation des Wassers zur Kühlung des Restprodukts und mit einem Kanal 18 zur Entfernung der Dämpfe verbunden. Der Kanal 18 mündet im Gegenzug in einen Kondensator 20, der mit einer Kühlflüssigkeit durch Mittel eines Einlasskanals 21 und eines Auslasskanals 22 verbunden wird.
Der Kondensator 20 weist einen Dampfauslasskanal 23, der in einen Rieselturm 27 oder einen Aktivkohlefilter und einen Auslasskanal 24 für den kondensierten Teil mündet, der den kondensierten Teil einer biologischen Behandlungsanlage zuführt.
Es wird Bezug genommen zu der in Fig. 1 gegebenen Beschreibung, was die anderen Elemente in Bezug auf den Kondensator 20 und den Rieselturm 27 betrifft. Die Elemente der Fig. 2 bis 4, die den Elementen entsprechen, die bereits mit Bezug auf Fig. 1 beschrieben worden sind, wurden mit den gleichen Bezugszeichen bezeichnet.
Der Einlasskanal 6 ist mit dem Kanal 12 zur Versorgung mit druckbeaufschlagtem Stickstoff, einem Kanal 10 zur Zufuhr von mit Druck beaufschlagter erhitzter Luft und mit einem Kanal 11 zur Zufuhr von überhitztem Dampf in gleicher Weise verbunden, wie sie mit Bezug auf die in Fig. 1 gezeigte Ausführungsform beschrieben wurde. Ventile 13a und 13b sind auf den Kanälen 10 und 11 in einer Art ähnlich der, die bereits beschrieben wurde, vorgesehen, um den Strom von erhitzter Luft und überhitztem Dampf, der entlang dem Kanal 6 zugeführt wird, zu regulieren.
Ein Erhitzer 14 kann entlang desselben Kanals 6 vorgesehen werden und kann beispielsweise duch einen elektrischen Widerstand oder durch einen Wärmetauscher gemäß den Erfordernissen gebildet werden.
Die Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens gemäß der Erfindung umfasst auch in den in Fig. 2 bis 4 gezeigten Ausführungsformen Mittel zur Erhitzung des zu reinigenden Filters.
Wie in Fig. 2 gezeigt, können die Filterheizmittel für jeden Filter 3a und 3b durch einen Kreislauf 33, innerhalb welchem überhitzte Luft zirkuliert wird, beispielsweise durch Mittel eines elektrischen Widerstands 36 und einer Pumpe 35 gebildet werden. Der Kreislauf 33 versorgt einen Zwischenraum 31, der in dem Gehäuse der Filter 3a und 3b oder Kanäle, die mit der äußeren Fläche der Hülle der Filter 3a und 3b verbunden sind, gebildet ist.
Die Heizmittel können auf die Verzweigungen 2a, 2b, 1a und 1b wie bereits mit Bezug auf Fig. 1 erwähnt, einwirken.
Es soll bemerkt werden, dass der Filter 3a, 3b seinen eigenen Heizkreislauf hat.
Wie in Fig. 3 gezeigt, können die Heizmittel durch elektrische Widerstände 50, die an den äußeren Wänden der Filter 3a und 3b und den äußeren Wänden der Verzweigungen 1a, 1b, 2a und 26 angebracht sind, gebildet werden, anstelle durch einen Kreislauf zur Zirkulation von erhitzter Luft innerhalb des Zwischenraums oder innerhalb der Kanäle, die mit den äußeren Wänden des Rahmens der Filter 3a und 3b verbunden sind.
Fig. 4 veranschaulicht eine andere Möglichkeit der Erhitzung der Filter 3a und 3b, welche im wesentlichen daraus besteht, für jeden Filter 3a und 3b einen Kreislauf 51 vorzusehen, der einen in der Hülle des Filters 3a und 3b oder mit den äußeren Flächen der Filterhülle verbundenen Kanal gebildeten Zwischenraum 52 mit diathermischem Öl versorgt, das durch einen entsprechend vorgesehenen Tank 53 zugeführt wird, durch Mittel eines elektrischen Widerstands 54 oder andere Heizmittel erhitzt wird, und entlang dem Kreislauf durch Pumpmittel 55 zirkuliert wird.
Der Betrieb der Vorrichtung beim Durchführen der Verfahrens gemäß der Erfindung ist wie folgt:
Wenn es notwendig ist, den Filter 3, 3a, oder 3b zu reinigen, wird der zu reinigende Filter von dem Rest der Einrichtung durch Schließen der Ventile 4 und 5 oder durch Schalten der Weichen 41 und 42 isoliert.
Dann wird der zu reinigende Filter entleert, damit das Restprodukt den Filter verlässt. Man entleert den Filter durch Einführen eines Luft-, Dampf- oder Stickstoffstroms durch den Kanal 6 in den Filter auslaufen, indem der Kanal 6 mit den Kanälen 10, 11 und 12 verbunden wird.
Das Restprodukt verlässt den zu reinigenden Filter durch den Kanal 7, 7a oder 7b und wird in dem Behälter 15 gesammelt, wo es gekühlt wird und von welchem es dann entfernt wird.
Ein Schritt zum Erhitzen des zu reinigenden Filters wird vorzugsweise nach dem Drainageschritt durchgeführt, um seinen Innenraum auf eine Temperatur im wesentlichen zwischen 350ºC und 480ºC anzuheben.
Nach Erhitzen des Filters wird ein Strom überhitzten Dampfs bei einer Temperatur im wesentlichen zwischen 350ºC und 520ºC oder eine kontrollierte Mischung von überhitztem Dampf und erhitzter Luft bei einer Temperatur von im wesentlichen zwischen 380ºC und 500ºC in den Filter durch Verbindung des Kanals 6 mit den Kanälen 10 und 11 geschickt. Als Konsequenz wird das Polymer oder Harz schnell abgebaut unter der kombinierten Wirkung von thermischem Abbau, Hydrolyse und optional Oxidation, falls Luft zusammen mit dem Dampf eingeführt wird. Dieser Schritt, der beispielsweise 3 bis 16 Stunden dauern kann, läuft weiter, bis das immer noch anwesende organische Material in dem Filter vollständig entfernt wurde.
Während des Reinigungsschritts des Filters mit überhitztem Dampf oder mit einer Mischung von überhitztem Dampf und erhitzter Luft liegt die Temperatur innerhalb des Filters vorzugsweise zwischen 350ºC und 500ºC mit einem relativen Druck, der im wesentlichen zwischen 0 und 0,2 MPa liegt.
Das Verfahren zur Reinigung des Filters wird mittels eines Oxidationsschritts abgeschlossen, der daraus besteht, einen Strom erhitzter Luft bei einer Temperatur im wesentlichen zwischen 350ºC und 500ºC, vorzugsweise 450ºC in den Filter durch die Leitung 6, 6a und 6b zu schicken, um Spuren jeglicher Kohlenstoffreste zu entfernen. Dieser Schritt kann beispielsweise 1 bis 4 Stunden dauern.
Es sollte angemerkt werden, dass die Fluide, die zur Reinigung des Filters und für die anschließenden Oxidationsschritte verwendet werden, in den Filter in einer Richtung geführt werden, die der Richtung, der das Produkt während der Verwendung des Filters folgt, entgegengesetzt ist, wodurch ein hochwirksames Reinigen erreicht wird.
Die verschiedenen in den Filter eingeführten Fluide und die von ihm entfernten organischen Substanzen werden durch die den Kanal 7, 7a oder 7b in den Behälter 15 geleitet. Die Dämpfe werden von dem Behälter 15 durch den Kanal 18 entfernt und werden zu dem Kondensator 20 geleitet.
Der kondensierbare Teil der Dämpfe 18 wird nach Kondensation zu einer biologischen Behandlungseinrichtung durch den Kanal 24 geschickt, wobei der nicht kondensierbare Teil, d. h. die Dämpfe, durch die Leitung 23 entfernt werden und in dem Rieselturm 27 gereinigt werden oder durch Mittel eines Aktivkohlefilters behandelt werden, bevor sie in die Atmosphäre entlassen werden.
In der Praxis wurde beobachtet, dass das Verfahren gemäß der Erfindung vollständig die vorgesehenen Ziele erreicht, da es eine hervorragende Reinigung der Filter mit sehr geringen Anlagen- und Betriebskosten erreicht, ohne eine Entfernung der Filterelemente zu erfordern.
Das so erhaltene Verfahren und die Vorrichtung zur Durchführung desselben sind einer Vielzahl von Modifikationen und Variationen zugänglich, die alle in Bereich des Erfindungskonzepts fallen; alle Details können auch durch andere technische äquivalente Elemente ersetzt werden.
In der Praxis können die angewendeten Materialien genau wie die Dimensionen irgendwelche gemäß den Erfordernissen und dem Stand der Technik sein.
Wo in einem Anspruch genannte technische Merkmale von Bezugszeichen gefolgt sind, sind diese Bezugszeichen zum einzigen Zweck des besseren Verständnisses der Ansprüche eingefügt und deswegen haben diese Bezugszeichen keine limitierende Wirkung auf die Interpretation jedes Elements, das beispielhaft durch solche Bezugszeichen identifiziert wird.

Claims

1. Verfahren zur Reinigung von Filtern, die mit heißschmelzenden Harzen und Polymeren in situ kontaminiert sind, ohne die Filterelemente zu entfernen, umfassend:

einen Vorbereitungsschritt, während dessen die Zirkulation des durch den zu reinigenden Filter zu filternden Produktes unterbrochen wird;

einen Drainageschritt, während dessen ein mit Druck beaufschlagtes Drainagefluid durch den Filter passiert wird, um den Filter von dem Restprodukt zu befreien;

einen Filterreinigungsschritt, während dessen ein Reinigungsfluid, das zumindest teilweise aus überhitztem Dampf gebildet ist, durch den Filter so passiert wird, dass das Polymer oder Harz auf dem Filter, unter der kombinierten Wirkung von thermischem Abbau und Hydrolyse schnell abgebaut wird; und

nach dem Reinigungsschritt einen Oxidationsschritt, während dessen erhitztes, oxidierendes Fluid zugeführt wird, welches zum Durchfluß durch den Filter gezwungen wird.

2. Verfahren gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Drainagefluid Luft aufweist.

3. Verfahren gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Drainagefluid Stickstoff aufweist.

4. Verfahren gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Drainagefluid Dampf aufweist.

5. Verfahren gemäß einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Drainagefluid aus einer Mischung von Dampf, Luft und/oder Stickstoff gebildet wird.

6. Verfahren gemäß einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Drainagefluid durch den Filter in entgegengesetzter Richtung mit Bezug auf die Richtung der das Produkt während seiner Filtrierung folgt, passiert.

7. Verfahren gemäß einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass es nach dem Vorbereitungsschritt und vor dem Reinigungsschritt einen Schritt zur Erhitzung des Filters aufweist.

8. Verfahren gemäß einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass während dem Erhitzungssschritt das Innere des Filters auf eine Temperatur erhitzt wird, die im wesentlichen zwischen 350ºC und 480ºC liegt.

9. Verfahren gemäß einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Reinigungsfluid bei einer Temperatur in den Filter eingeführt wird, die im wesentlichen zwischen 350º und 520ºC liegt.

10. Verfahren gemäß einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Reinigungsfluid vollständig aus überhitztem Dampf gebildet wird.

11. Verfahren gemäß einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Reinigungsfluid aus einer Mischung von überhitztem Dampf und erhitzter Luft so gebildet ist, dass das Polymer oder Harz auf dem Filter schnell abgebaut wird, unter der kombinierten Wirkung, die weiter Oxidation beinhaltet.

12. Verfahren gemäß einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Reinigungsfluid in entgegengesetzter Richtung in Bezug auf die Richtung, der das Produkt während seiner Filtration folgt, zum Durchfluß durch den Filter gezwungen wird.

13. Verfahren gemäß einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Reinigungsschritt für eine Zeit durchgeführt wird, die ausreicht, so dass alle im Filter vorliegenden organischen Materialien entfernt werden, und wobei mit dem Oxidationschritt Spuren jeglicher Kohlenstoffreste entfernt werden.

14. Verfahren gemäß einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Oxidationsfluid in den Filter bei einer Temperatur, die im wesentlichen zwischen 350º und 500ºC liegt, eingeführt wird.

15. Verfahren gemäß einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Oxidationsfluid durch erhitzte Luft gebildet wird.

16. Verfahren gemäß einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Oxidationsfluid in entgegengesetzter Richtung in Bezug auf die Richtung, der das Produkt während seiner Filtration folgt, zum Durchfluß durch den Filter gezwungen wird.

17. Verfahren gemäß einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der relative Druck innerhalb des Filters während dem Reinigungsschritt und dem Oxidationsschritt im wesentlichen zwischen 0 und 0,2 MPa liegt.

18. Verfahren gemäß einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die den Filter verlassenden Fluide Behandlungen unterzogen werden, um Schadstoffe zu eliminieren.

19. Verfahren gemäß einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Behandlungen einen Schritt zur Kondensation der Dämpfe aufweisen, die in den den Filter verlasssenden Fluiden vorhanden sind.

20. Verfahren gemäß einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Behandlungen einen Schritt zur Filterung der nicht kondensierbaren Komponenten der Fluide mit Aktivkohle umfasst.

21. Vorrichtung zur Reinigung eines Filters in situ in einer heißschmelzenden Harz- oder Polymerbehandlungseinrichtung, umfassend:

Ventile (4, 5; 41, 42) zum Schließen des Einlasskanals (1) für das zu filternde Produkt und des Auslasskanals (2) für das in dem Filter (3, 3a, 3b) zu filternde Produkt;

einen Zufuhrkanal (6, 6a, 6b) zum Zirkulieren eines Drainagefluids durch den Filter (3, 3a, 3b), um den Filter (3; 3a, 3b) von dem Restprodukt zu befreien und zur Zirkulation eines Reinigungsfluids durch den Filter, das zumindest teilweise aus erhitztem Dampf gebildet ist und zur Zirkulation eines erhitzten Oxidationsfluides durch den Filter, nachdem das Reinigungsfluid durch den Filter zirkuliert ist; und

ein Auslasskanal (7, 7a, 7b) zum Sammeln der Fluide, wenn sie den Filter (3; 3a, 3b) verlassen;

dadurch gekennzeichnet,

dass der Zufuhrkanal (6, 6a, 6b) und der Auslasskanal (7, 7a; 7b) direkt mit den entsprechenden Gehäusen der Ventile (4, 5; 41, 42) zum Schließen des Einlasskanals (1) für das zu filternde Produkt und des Auslasskanals (2) für das gefilterte Produkt, verbunden sind, so dass das Drainagefluid und das Reinigungsfluid und erhitzte Oxidationsfluid, zugeführt durch den Zufuhrkanal (6, 6a, 6b), zuerst durch das entsprechende Ventilgehäuse (5; 42), zu welchem der Zufuhrkanal (6, 6a, 6b) direkt verbunden ist und anschließend zu dem Filter (3; 3a, 3b) zirkuliert und so dass die Fluide, die den Filter (3, 3a, 3b) verlassen, zuerst durch das entsprechende Ventilgehäuse (4; 41), mit welchem der Auslasskanal (7, 7a, 7b) direkt verbunden ist und anschließend durch den Auslasskanal (7, 7a, 7b) zirkulieren.

22. Vorrichtung gemäß Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet, dass sie einen Erhitzer (36, 50, 54) zum Erhitzen des Filters (3; 3a, 3b) aufweist.

23. Vorrichtung gemäß Anspruch 22, dadurch gekennzeichnet, dass die Erhitzer zum Erhitzen des Filters elektrische Widerstände (50) aufweisen, die am Gehäuse des Filters (3; 3a, 3b) anliegen.

24. Vorrichtung gemäß Anspruch 22, dadurch gekennzeichnet, dass der Erhitzer zum Erhitzen des Filters eine Schaltung (35, 36) zur Zirkulation eines Stromes von überhitzter Luft in einem Zwischenraum (31) aufweisen, der in das Gehäuse des Filters (3, 3a, 3b) oder in, mit den äußeren Wänden des Gehäuses des Filters (3, 3a, 3b) verbundenen Kanälen, ausgebildet ist.

25. Vorrichtung nach Anspruch 22, dadurch gekennzeichnet, dass die Erhitzer zum Erhitzen der Filter (3, 3a, 3b) eine Schaltung (53) zur Zirkulation eines Stromes von erhitztem diathermischen Öl in einem Zwischenraum (52) aufweisen, der in dem Gehäuse des Filters (3a, 3b) oder in mit den Außenwänden des Gehäuses des Filters (3a, 3b) verbundenen Kanälen ausgebildet ist.

26. Vorrichtung gemäß einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche 21 bis 25, dadurch gekennzeichnet, dass der Zufuhrkanal (6a, 6b) geeignet ist, einen Strom des Reinigungsfluids zu zirkulieren, der überhitzten Dampf und erhitzte Luft in dem Filter (3; 3a, 3b) aufweist, so dass das Polymer oder Harz auf dem Filter schnell abgebaut wird unter der kombinierten Wirkung, die weiter Oxidation beinhaltet und für eine genügende Zeit, so dass das gesamte im Filter vorhandene organische Material entfernt wurde, und wobei die Zirkulationsmittel für das erhitzte Oxidationsfluid angepasst sind, Spuren von Kohlenstoffresten auf dem Filter zu entfernen.

27. Vorrichtung gemäß einem oder mehreren der Ansprüche 21 bis 26, dadurch gekennzeichnet, dass der Zufuhrkanal (6, 6a, 6b) für die Zirkulation eines Drainagefluids für die Zirkulation eines Reinigungsfluids und für die Zirkulation eines Dampfes aus überhitzter Luft mit dem Auslasskanal (2) verbunden ist und der Extraktkanal (7) mit dem Einlasskanal (1) verbunden ist, wobei der Zufuhrkanal (6) durch Ventile (13a, 13b) mit einem Kanal (11) zur Versorgung mit druckbeaufschlagten überhitzten Dampf verbindbar ist und/oder mit einem Kanal (10) zur Versorgung mit druckbeaufschlagter überhitzter Luft verbindbar ist.

28. Vorrichtung gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche 21 bis 27, dadurch gekennzeichnet, dass der Zufuhrkanal (6, 6a, 6b) durch Ventile mit einem Kanal (12) zur Versorgung mit druckbeaufschlagtem Stickstoff verbunden werden kann.

29. Vorrichtung gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche 21 bis 28, dadurch gekennzeichnet, dass der Extraktkanal (7) mit einer Schaltung (20, 27) zur Verarbeitung der durch den Filter ausgelassenen Fluide verbunden ist.

30. Vorrichtung gemäß Anspruch 29, dadurch gekennzeichnet, dass die Schaltung einen Wärmetauscher (20) zur Kühlung und Kondensation der kondensierbaren Bestandteile der durch den Filter (3, 3a, 3b) ausgelassenen Fluide aufweist.

31. Vorrichtung gemäß Anspruch 30, dadurch gekennzeichnet, dass die Schaltung einen Rieselturm (27) für die durch den Wärmetauscher (20) ausgelassenen Dämpfe aufweist.

32. Vorrichtung gemäß einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche 30 bis 31, dadurch gekennzeichnet, dass die Schaltung einen Aktivkohlefilter zum Filtern der durch den Wärmetauscher 20 ausgelassenen Dämpfe aufweist.