JPH08510410A - フィルタの清掃 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 溶剤紡糸繊維製造プラントの金属フィルタを清掃する方法であって、この方法は、（a）ドープ用の高温溶剤を使用してフィルタからドープを溶かし、（b）熱水を使用してフィルタから溶剤を洗浄し、（c）フィルタ中の残留ドープ又は溶剤を熱分解し、（d）熱分解した粒子をフィルタから超音波で洗浄し、（e）フィルタを再加熱して熱分解した粒子を動かして緩め、（f）フィルタを再び超音波で洗浄し、（g）フィルタを乾燥する、各ステップを含んでいる。

Description

【発明の詳細な説明】 フィルタの清掃 本発明は化学プロセスに使用されるフィルタに関し、特に、溶剤紡糸繊維製造 プロセスにおけるドープのろ過に使用されるフィルタの清掃方法、及びそのフィ ルタの清掃装置に関する。 例えば、Tencel（Courtaulds Fiber Ltd．の商標）セルロース繊維等の溶剤紡 糸繊維を製造する際には、アミンオキシドの水性溶液に溶解した木材パルプを含 んだドープが加圧下に一連のフィルタを通じて多数の紡糸ヘッドに送られる。各 紡糸ヘッドのジェットは、代表的には８０ミクロン以下の孔径を有している。従 って、紡糸ジェットの詰まりを防止するために、ドープのろ過は非常に重要であ る。 米国のアラバマ州のモビールにCourtaulds Fiber Incによって建設されたよう な最近のプラントは、何百トンもの繊維を連続的に製造するように設計されてい る。紡糸ジェットへのドープの流れを中断したり変化させたりすれば、大きな損 害が生じる。そこで、細心の注意を払って清掃されたフィルタを使用することと 、フィルタを清掃するプロセスを可能な限り完全なものにすることが重要である 。 本発明の一つの目的は、溶剤紡糸繊維製造プラントのドープフィルタを完全に 清掃する方法と、該方法を実施する装置を提供することにある。 本発明の一態様によれば、溶剤紡糸繊維製造プラントのドープフィルタを清掃 する方法が提供され、該方法は、 （a）清掃対象のフィルタを容器内で組み立て、該フィルタを通じ てドープの溶剤を流通させて、フィルタからドープを溶解して洗浄し、 （b）高温の脱塩水によってフィルタを洗浄して、該フィルタから溶剤を洗い 流し、 （c）真空状態でフィルタを加熱して、フィルタに残存しているドープや溶剤 を炭化させるのに充分な温度に昇温させ、 （d）高温の脱塩水中でフィルタを超音波洗浄して、炭化した粒子をフィルタ から除去し、 （e）フィルタを乾燥する、各ステップを含んでいる。 本発明の別の態様においては、前記ステップ（d）の後で、フィルタをオーブ ンに入れて所定温度まで再加熱し次いでそのまま冷却することによって、フィル タに付着しているかも知れない炭化粒子を動かして緩め、次いで脱塩水中で超音 波洗浄して、前記再加熱ステップによって緩んだ炭化粒子を洗い落とす。 ドープがセルロースとアミンオキシドとの水性溶液である場合には、前記ステ ップ（a）で使用される溶剤は、１００〜１２０℃の範囲の温度まで加熱された アミンオキシドの水性溶液である。 溶剤はフィルタの周囲に流され、且つフィルタを通って第１の方向に流される 。必要に応じて、溶剤は前記第１の方向と反対方向にフィルタを通じて流通して もよい。 本発明の更に別の態様によれば、溶剤紡糸繊維製造プラントのドープを清掃す る前記方法を実行するための装置が提供され、該装置は、清掃対象のフィルタを 取り付ける洗浄容器と、容器内でフィルタを通して溶剤を選択的に流通させる手 段と、脱塩水でフィルタを洗浄する手段と、減圧下でフィルタを受け入れて加熱 してフィルタに残ったドープを燃焼させることなく炭化させるための排気可能な オーブンと、フィルタを洗浄するための超音波洗浄槽と、フィルタ を乾燥するための乾燥手段とを具えている。 この装置は、フィルタを再加熱して炭化粒子を動かして緩めるための加熱手段 を具えることもできる。 添付の図面を参照して、例示のためにのみ、本発明の一実施例を説明する。 図１は、前記した本発明の方法によって、溶剤紡糸繊維製造プラントの主要フ ィルタを洗浄・清掃するための装置を、ブロックダイアグラムの形式で模式的に 示したものである。 図２は、前記した本発明の方法の洗浄ステップを実行するために、本発明によ って構成された一つの装置を模式的に示したものである。 図３は、前記した本発明の方法の洗浄ステップを実行するために、本発明によ って構成された第２の装置を模式的に示したものである。 図３を参照すると、清掃対象の各フィルタ１０は、一端が開放され、他端が閉 じているチューブ状のフィルタエレメント１１の束を含んでいる。このチューブ 状エレメント１１は、２０ミクロンの大きさの粒子を除去する有効孔サイズを有 する二層のステンレス繊維製の焼結マットによって構成された円筒形の壁を具え ている。これらエレメント１１は、ヘッダプレート１２に取付けられ、製造プラ ントで使用される際には、該ヘッダプレートは密閉されたフィルタ容器（図示し ない）内に取付けられる。ろ過対象のドープはエレメント１１の円筒形壁面を内 向きに貫通して各エレメント１１の孔に入り、エレメント１１の開放端から出て 行く。従って、フィルタエレメント１１が詰まって清掃を必要とする場合には、 これらのエレメントはドープで被覆されているが、該ドープは冷えるとエレメン ト１１の内外面に凝結する。 フィルタ容器から取り出される前に、ドープの一部（約７０％）は窒素等の不 活性ガスを使用してフィルタから吹き飛ばされる。次いでフィルタは清掃のため に取り出される。 図１を参照すると、清掃対象のフィルタエレメント１１は、先ず洗浄されて大 部分のドープを除去される（ステップ１３）。次にフィルタエレメントはオーブ ン３０で加熱され、フィルタ中の残存ドープが熱分解して炭化し、フィルタエレ メントを高温の脱塩水の超音波浴中に入れることによって、炭化粒子がフィルタ から洗い落とされる（ステップ３１）。 次にフィルタエレメント１１に高圧の脱塩水を散布して、炭化粒子を動かして 緩ませる。この超音波洗浄ステップと高圧水散布ステップは何回も繰り返され、 次いで各フィルタエレメントは乾燥され、秤量される。 フィルタエレメントは、熱分解が生じないように、しかし炭化粒子が更に動く ように、オーブン３０で再加熱される。フィルタエレメントは、次に超音波浴で 再び洗浄され（ステップ３１）、従来型のオーブン３２で乾燥される。この再加 熱ステップ３０、洗浄ステップ３１及び乾燥ステップ３２は何回も繰り返しても よい。 図２と３は、フィルタエレメントの洗浄に使用される洗浄容器１３と付属装置 の二つの態様を詳細に示している。 図２を参照すると、清掃対象の一束の詰まったチューブ状フィルタが、それぞ れのヘッダプレート１２に取付けられたまま、繊維製造プラントから取り出され て密閉可能な加熱された洗浄容器１３に装填されている。 貯槽９には、貯留タンク（図示しない）から高温（約８０℃）のアミンオキシ ドの水性溶液（約７８重量％）が供給されている。この溶液は、高温の脱塩水で 約７６重量％に希釈される。 この清掃溶液は、ポンプ３２によって洗浄容器１３の底部の入口１４を経て該 容器１３内に導入され、四つの出口１５（その中の一つだけが図示さている）と バルブ１７を経て該容器を出て、貯槽９に戻るように循環している。 ポンプ３２によって循環している間に、この清掃溶液は、容器１３と貯槽９と パイプ系の周囲に設けられた熱水加熱ジャケットによって約１１０℃に加熱され る。清掃溶液がこの作業温度（１１０℃）に達すると、循環は約２時間継続され る。次にウォータージャケットの温度は低下し、清掃溶液を約７０℃まで冷却さ せる。そして、清掃溶液はポンプ３２によって貯槽９から貯留タンク（図示しな い）に送られる。 次に、新たなアミンオキシドが貯槽９に導入され、前述のように希釈される。 この新たな清掃溶液は、洗浄容器１３の入口１４を経て該容器に導入され、出口 １５とバルブ１７を経て該容器から出るように、ポンプ３２によって循環させら れる。この溶液も容器１３、貯槽９、パイプ系の周囲に設けられたウォータージ ャケットによって１１０℃まで加熱される。清掃溶液がこの作業温度に到達する と、バルブ１７は閉じ、清掃溶液をフィルタエレメント１１を通じて流通させ、 出口１８を経て貯槽９に戻す。この循環操作は約３時間継続し、その後、ウォー タージャケットの温度が低下して、清掃溶液を約７０℃まで冷却する。冷却後に 、清掃溶液は、ポンプ３２によって、バルブ１９を経て貯槽９に戻され、再使用 される。 最後に、高温のアミン溶液の第３のバッチが貯槽９に導入され、前述のように 希釈される。該溶液は、ポンプ３２によって容器１３、入口１４及び出口１５を 経て貯槽９に戻る循環を行う。この溶液はウォータージャケットによって１１０ ℃に加熱される。該溶液はこの温度に維持されたまま、約３時間循環を続ける。 次に溶液は７ ０℃に冷却され、貯留タンクに戻される。第３の洗浄が終了すると、容器１３は 開かれ、エレメント１１が取り出される。 エレメント１１を容器１３内で、又は該容器から取り出した後に高温の脱塩水 で洗浄して、アミンオキシドを洗い落とすことができる。 上に述べた洗浄サイクルの一変形においては、洗浄容器１３はバルブ付きの二 つの入口１１４と１１５（図３参照）及びバルブ付きの一つの出口１１８を具え ている。前述のように希釈された清掃溶液は、ポンプ１３２によって、後述する ように選択された一方の入口１１４又は１１５を通って循環する。 入口１１４は、バルブ１１６を経て、容器１３の内部のヘッダプレート１２の 一方の面の側に接続されている。この入口１１４を通って、高温のアミンオキシ ドがポンプ１３２によってエレメント１１の外側を流通し、エレメント１１上に 付着したドープを溶かし、該溶液は前述のように出口１１８とバルブ１２２を介 して容器１３から貯槽９に戻される。 入口１１５はバルブ１１７を介してヘッダプレート１２の他方の面の側に接続 され、これを通じて高温のアミンオキシドがポンプ１３２によってエレメント１ １を貫通して内側から外側に流され、出口１１８から出て貯槽９に戻される。こ れにより、フィルタ１１の内面に付着したドープが溶かされ、高温のアミンオキ シドによってフィルタ１１の小孔を経て洗い流される。 アミンオキシドは、熱交換器１２０によって加熱された水がポンプ１３６を用 いて循環している熱水ジャケット（図示しない）によって、１１０℃の温度に加 熱される。 ポンプ１３４によって容器１３から貯槽９に戻されるアミンオキシドを、清掃 対象のエレメント１１と同じ構造の一つのチューブ状 エレメント１１からなるフィルタ１２３によってろ過するようにしてもよい。フ ィルタ１２３が詰まった場合には、エレメント１１と同じやり方で清掃すること ができる。 容器１３は、ポンプ１３３とバルブ付きの入口１２５及び出口１２６からなる 高温脱塩水供給手段を具えている。入口１２５は、前記入口１１５と同じヘッダ プレート１２の面の側に接続され、該入口１２５に導入される熱水がフィルタエ レメント１１を内側から外側に貫通するようにしている。 バルブ１１６、１１７、１２２、１２７及び１２８の一連の作用は次の通りで ある。先ず、バルブ１１６、１２７、１２８が閉じ、バルブ１１６と１２２が開 き、アミンオキシドが容器１３を満たし、エレメント１１の外面に付着している ドープを溶解する。高温のアミンオキシドの循環が、約２時間続けられる。次に バルブ１１７と１２２が開いて、高温のアミンオキシドをエレメント１１の内側 から細かいメッシュを通じて流し、エレメント１１の壁を貫通して小孔内のドー プを溶解する。高温のアミンオキシドの循環は、約３時間続けられる。次にバル ブ１１６が閉じ、バルブ１１７が開き、アミンオキシドの全量をエレメント１１ を貫通して流通させる。高温のアミンオキシドの循環は、更に３時間続けられる 。 次に、ポンプ１３２を止め、バルブ１１６と１１７を閉じて、容器１３に対す るアミンオキシドの供給を中止する。それからバルブ１２２を閉じ、ポンプ１３ ２によって貯槽９の内容物をバルブ１３９を経て貯留タンク（図示しない）に戻 す。 次に、入口１２５と出口１２６のバルブ１２７と１２８を開いてエレメント１ １を高温（１００℃）の脱塩水によって洗浄し、ポンプ１３３によって容器１３ を通じて水を送る。そして、バルブ１２７と１２８を閉じ、ポンプ１３３を停止 し、容器１３を開いてエレ メント１１の束を取り出す。 図１を参照すると、エレメント１１は図２又は３に示す装置のヘッダプレート １２から取り外され、台車（図示しない）に載せられる。次にこの台車は電熱真 空オーブン３０に入れられる。 このオーブン３０は、エレメント１１に付着しているかも知れない残留ドープ やアミンオキシドの酸化や燃焼を防ぐために、最初に約２６インチ（６６ｃｍ） のゲージ圧（即ち４インチ（１０ｃｍ）の絶対圧）まで減圧される。次にオーブ ン３０は４００〜４１５℃の温度まで加熱され、残留物を炭化させる。エレメン トは約４〜５時間熱分解される。空気がオーブン３０に導入され、圧力が水銀ゲ ージ圧で約１３〜２０インチ（３３〜５０cm）に調節され、炭素質粒子を酸化さ せて制御された燃焼を生じさせる。 オーブン３０内での熱分解の後、エレメント１１は取り出され、高温の脱塩水 の入った超音波洗浄浴３１に入れられ、８０〜１００℃に加熱される。この超音 波浴によってフィルタエレメント１１の炭化粒子は振動を受けて緩む。更に、フ ィルタエレメント１１は高圧水のジェットによって洗浄され、炭化粒子が動かさ れる。高圧水による洗浄と超音波による洗浄は必要に応じて何回でも繰り返され る。 エレメント１１は超音波洗浄浴３１から取り出され、真空オーブン３０に戻さ れ（又は通常のオーブンに入れられ）、そこで、大気圧の下で約１２０℃の温度 で４〜５時間、加熱される。このステップによって、熱分解及び超音波洗浄の後 にエレメントになおも残っている粒子を動かすことができる。この予備加熱ステ ップによる効果は、更に熱分解を行っても得られるものではない。更に、残留ド ープが燃焼する危険性が殆ど無いか又は全く無いので、減圧状態での加熱は不必 要である。この再加熱ステップによって各フィルタに おいて１０ｇもの破砕片が動いて緩められることが判明した。これはかなりの量 である。フィルタエレメント１１はオーブン３０から取り出され、超音波洗浄浴 ３１に戻され、熱水中で洗浄されて、再加熱ステップで緩んだ破砕片を洗い流さ れる。 次に、洗浄されたフィルタ１１は、熱分解に使用されたのと同じオーブン、又 は通常のオーブン内で、大気圧の下で乾かされる。 清掃されたフィルタエレメントは、乾燥オーブン３２から取り出され、すべて の破砕片が除去されていることを保証するために秤量され、新品の汚れていない エレメントの重量と比較される。エレメント１１の秤量によって、フィルタエレ メント中に破砕片が残留していることが判った場合には、すべての破砕片が除去 されるまで、再加熱、超音波洗浄、高圧洗浄及び乾燥のサイクルが繰り返される 。それから、完全に清掃されたフィルタエレメント１１は、いつでもヘッダプレ ート１２に組み込まれてセルロースドープの製造プラントのドープ供給ラインに 再び設置できるように、注意深く収納される。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (81)指定国 ＥＰ(ＡＴ，ＢＥ，ＣＨ，ＤＥ， ＤＫ，ＥＳ，ＦＲ，ＧＢ，ＧＲ，ＩＥ，ＩＴ，ＬＵ，Ｍ Ｃ，ＮＬ，ＰＴ，ＳＥ)，ＯＡ(ＢＦ，ＢＪ，ＣＦ，ＣＧ ，ＣＩ，ＣＭ，ＧＡ，ＧＮ，ＭＬ，ＭＲ，ＮＥ，ＳＮ， ＴＤ，ＴＧ)，ＡＴ，ＡＴ，ＡＵ，ＢＢ，ＢＧ，ＢＲ， ＢＹ，ＣＡ，ＣＨ，ＣＮ，ＣＺ，ＤＥ，ＤＥ，ＤＫ，Ｅ Ｓ，ＦＩ，ＧＢ，ＨＵ，ＪＰ，ＫＰ，ＫＲ，ＫＺ，ＬＫ ，ＬＵ，ＬＶ，ＭＧ，ＭＮ，ＭＷ，ＮＬ，ＮＯ，ＮＺ， ＰＬ，ＰＴ，ＲＯ，ＲＵ，ＳＤ，ＳＥ，ＳＩ，ＳＫ，Ｔ Ｔ，ＵＡ，ＵＺ，ＶＮ

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １．溶剤紡糸繊維製造プラントのドープフィルタを清掃する方法であって、 （a）清掃対象のフィルタ（１０、１１）を容器内で組み立て、該フィルタを 通じてドープの溶剤を流通させて、フィルタからドープを溶解して洗浄し、 （b）高温の脱塩水によってフィルタ（１０、１１）を洗浄して、該フィルタ から溶剤を洗い流し、 （c）真空状態でフィルタ（１０、１１）を加熱して、フィルタに残存してい るドープや溶剤を炭化させるのに充分な温度に昇温させ、 （d）高温の脱塩水中でフィルタ（１０、１１）を超音波洗浄して、炭化した 粒子をフィルタから除去し、 （e）フィルタ（１０、１１）を乾燥する、各ステップを含むことを特徴とす る方法。 ２．前記ステップ（d）の後で、フィルタ（１０、１１）をオーブンに入れて 所定温度まで再加熱し次いでそのまま冷却することによって、フィルタに付着し ているかも知れない炭化粒子を動かして緩め、次いで脱塩水中で超音波洗浄して 、前記再加熱ステップによって緩んだ炭化粒子を洗い落とすことを特徴とする請 求項１に記載の方法。 ３．ドープがセルロースとアミンオキシドとの水性溶液であり、前記ステップ （a）で使用される溶剤が、１００〜１２０℃の範囲の温度まで加熱されたアミ ンオキシドの水性溶液であることを特徴とする請求項１又は２に記載の方法。 ４．溶剤がフィルタの周囲に流され、且つフィルタ（１０、１１ ）を通って第１の方向に流され、必要に応じて、溶剤は前記第１の方向と反対方 向にフィルタを通じて流通することを特徴とする請求項１に記載の方法。 ５．前記ステップ（d）において使用される水が、１００〜１２０℃の範囲の 温度まで加熱され、及び／又は前記フィルタ（１０、１１）が、ステップ（c） において、空気中で水銀ゲージ圧で３３０〜６６０mm（１３〜２６インチ）の範 囲の圧力下で、４００〜４１５℃の範囲の温度まで加熱されることを特徴とする 請求項１に記載の方法。 ６．前記フィルタ（１０、１１）が、最初に、水銀ゲージ圧で６６０mm（２６ インチ）の圧力に減圧されたオーブン内で４００〜４１５℃の温度まで加熱され 、次にフィルタが空気中で水銀ゲージ圧で３３〜５０cm（１３〜２０インチ）の 圧力下で４００〜４１５℃の温度まで加熱されることを特徴とする請求項５に記 載の方法。 ７．請求項１の方法を実行するための装置であって、清掃対象のフィルタ（１ ０、１１）を取り付ける洗浄容器（１３）と、容器内でフィルタ（１０、１１） を通して、ステップ（a）において使用した溶剤を選択的に流通させる手段（９ 、３２）と、脱塩水でフィルタを洗浄する手段（１２７、１２８、１３３）と、 ステップ（c）において減圧下でフィルタ（１０、１１）を受け入れて加熱して フィルタに残ったドープを燃焼させることなく炭化させるための排気可能なオー ブン（３０）と、ステップ（d）を実行するための超音波洗浄浴と、ステップ（e ）を実行するための乾燥手段（２２）とを具えていることを特徴とする装置。 ８．更に、請求項２に記載の再加熱ステップによって、フィルタを再加熱する 加熱手段を具えていることを特徴とする請求項７に記載の装置。 ９．前記加熱手段が、ステップ（c）を実行するのに使用される排気可能なオ ーブンであることを特徴とする請求項８に記載の装置。 １０．ステップ（e）においてフィルタを乾燥させるための前記乾燥手段がオ ーブンであることを特徴とする請求項７、８又は９のいずれか１項に記載の装置 。