熔体过滤器清洗工艺优化

收稿日期:2005201225。

作者简介:周靖波(19762),女,河南淮阳人,助理工程师,工学学士,从事聚酯工艺生产工作。

熔体过滤器清洗工艺优化
周靖波
(恒逸聚合物有限公司,浙江　杭州　311209)
摘要:阐述了通过增加一道高压水清洗、热水洗以及对泡点试验和过滤芯组装等过程的优化,达到节能降耗,提高清洗效率,延长了过滤器使用周期,消除了此工序给聚酯生产带来的安全隐患。

关键词:聚酯;熔体过滤器;清洗
中图分类号:T Q340.641 文献标识码:B 文章编号:100828261(2005)0420035203
0　前言
在聚酯生产中使用熔体过滤器是为了过滤二氧化钛凝聚粒子和炭黑及其他杂质,从而保证并提高聚酯切片及熔体的品质。

熔体过滤器清洗主要是以去除过滤芯中的聚酯和二氧化钛、炭黑、机械磨损而生成的金属粉末、添加剂结块及一般性的污染物,从而使这些滤芯元件可以重新使用。

目前去除滤芯中聚合物及其杂质的方法有2种:高温水解法和TEG (三甘醇)醇解法。

高温水解法是最新认可的清洗
工艺,但此种清洗方法,温度不能过高,当滤芯受热温度高于400℃时,会对滤芯造成一定的损害,从而减少滤芯可循环清洗的次数。

TEG 在过去30年中一直被成功的用于去除滤芯中的聚酯,但TEG 蒸气易于着火,易对人体和财产造成严重损害。

我公司采用的是TEG 醇解法,为了保证清洗效果和安全,对熔体过滤器清洗工艺进行了改进和优化。

1　工艺概况
目前通用的熔体过滤器清洗工艺流程见图1。

2道TEG 清洗,在275～280℃保温6h,使滤芯内的
聚酯熔体充分醇解,经水漂洗后解体;接下来在95℃的Akitease 953碱液中保温3h,这种碱为特种碱,具有较强的剥离性,使残留在过滤芯上的聚酯熔体皂化脱落,而后吊入热水槽中进行热水清洗,于95～100℃保温2h,洗去滤芯中残留的碱液后,进
行高压水清洗,直至干净的水流出为止;再进行超声波清洗,清洗完毕,将滤芯晾干后进行泡点试验,试验合格的滤芯经晾干或烘干,进行组装。

2　工艺优化
2.1　增加一道高压水清洗
因TEG 的作用是醇解滤芯上黏附的聚酯熔体,第一道TEG 清洗醇解后的物质若不及时清理掉,就会进入第二道TEG 和碱液中,并且给超声波清洗带来很大难度。

在我公司一期工程投产初期,每一罐TEG (约2.6t ),只能用2次,碱液用四五次以后也
很脏,需排放掉重新配制一批新的,并且超声波清洗一组滤芯(每3根一组)要3～4h,预聚物过滤器使用周期也很短。

鉴于此我公司在第二道TEG 清洗前增加了一道高压水清洗。

图1　熔体过滤器清洗工艺流程图
F i g .1　Process d i a gram of m elt f ilter clean i n g
2.2　改变泡点试验介质
标准的泡点试验介质是异丙醇,但异丙醇很易挥发,气味也很刺激。

考虑到异丙醇对人体的毒性及不安全性,我公司尝试用EG 来代替异丙醇用于
　第18卷第4期　2005207　聚酯工业
　Polyester I ndustry
Vol .18No .4　July 2005
做泡点试验。

将所有新滤芯进厂后做一下初始泡点,并记录数据,与供应商提供的数据进行对比,不一致的以新数据作为标准。

以后每用一次做出的数据和该数据进行对照,即可判断该滤芯是否清洗干净或破损。

2.3　增加一道热水洗
我公司无烘干装置,在投产初期,由于经验不足,检测过的滤芯尽管经过自然晾干,但内部仍积存有部分EG,等用到装置中加热升温时,EG蒸发,达到一定的浓度便引起着火,给装置安全带来极大的隐患。

为杜绝再发生着火事件,便在检测后加了一道热水洗,将EG洗去,晾干后再组装。

2.4　针对滤芯和固定板咬死的改进
因熔体过滤器的滤芯和固定板是金属与金属之间通过螺纹连接的,并且使用温度在280℃以上,使用周期又长,时间久的多达5～7月/次。

在高温下长期烧结,金属的结构发生了微量变化,安装和拆卸时又要拧进拧出,加上有些螺纹本身加工精度不够,使用次数多了也会产生毛刺,我公司曾多次发生滤芯和固定板咬死(滤芯拆不下来),而使15根滤芯被破坏,损失约5万元。

现在每次组装前,先将管板上螺纹用丝锥过一遍,滤芯上螺纹用圆扳牙扳过,并将防烧剂由原来耐温200℃的更换为耐温700℃的,问题便迎刃而解。

至今我公司已投产4年,拥有3条生产线,每月至少切换下来4台过滤器滤芯,但再没发生过咬死的情况。

3　优化效果
3.1　降低原料消耗、提高清洗效率及质量
在第二道TEG清洗前增加一道高压水清洗后,每罐TEG至少可用4次,若在线切换时排料干净,每罐可用5、6次,每罐碱液也可洗6～10台过滤器滤芯。

改进后TEG和碱均比原来少消耗近一半,超声波清洗一组滤芯的时间也缩短为原来的1/2,仅需1.5～2h,使整个的清洗周期缩短,并提高了清洗的质量。

熔体过滤器使用周期明显延长,如最早的一组预聚物过滤器(2001年5月第一条聚酯生产线投产时用),第2次和第3次使用周期明显缩短,增加一道高压水洗清后,使用周期又明显延长,现已循环使用过15次,详见表1。

尤其2002年8月和2003年10月分别投产的2条聚酯生产线R2和R3的预聚物过滤器,使用周期都在1.5～3个月,详见表2。

使用周期长固然与熔体品质的好坏有关,但与清洗是否彻底更有密切关系,最终熔体过滤器的使用寿命更长,在此不再详细列出。

表1　增加一道高压水清洗前后预聚物过滤器使用周期对比
Table1　Co m par ison of prepoly m er f ilter li fe ti m e pre2and post2add i n g h i gh pressure wa ter clean i n g step
使用次数起止时间使用时间/d平均生产负荷/(t・d-1)②
第1次2001.5.15～2001.6.2438395增加一道高压水清洗前①第2次2001.8.28～2001.9.1518435
第3次2004.11.1～2001.11.1918390
第4次2002.1.9～2002.2.122445
第5次2002.4.15～2002.5.924460
第6次2002.7.6～2002.8.1035465
第7次2002.11.13～2002.12.1128485
第8次2003.1.28～2003.3.1040450
第9次2003.4.26～2003.5.1822490增加一道高压水清洗后第10次2003.6.30～2003.7.2222490
第11次2003.9.28～2003.11.1043450
第12次2004.1.20～2004.2.2132480
第13次2004.5.10～2004.5.21　11③330
第14次2004.5.26～2004.6.2732330
第15次2004.8.27～2004.9.2327400
注:①2001年12月开始增加一道高压水清洗。

②因每根过滤芯的纳污量是一定的,所以负荷变化对每组过滤器的使用周期会产生一定
的影响。

③受Ti O
2悬浮液影响(其间Ti O
2
配制工段球磨机坏,所配Ti O
2
悬浮液没进行球磨)。

63　聚酯工业 第18卷
表2　优化后预聚物过滤器使用情况
Table 2　Usi n g cond iti on of pre 2poly m er f ilter post 2opti m i za ti on
生产线过滤器组号
使用次数起止时间
使用时间/d
平均生产负荷/(t ・d -1)
A 第1次2002.8.15～2002.9.3045400A 第2次2003.1.29～2003.3.3060460A 第3次2003.7.13～2003.9.1058515A 第4次2004.1.5～2004.4.1298
420A
第5次2004.7.20～2004.9.1　42①
330R2线B 第1次2002.9.30～2002.11.637525B 第2次2003.3.31～2003.5.2860400B 第3次2004.4.12～2004.7.2099335C 第1次2002.11.6～2003.1.2984510C 第2次2003.5.28～2003.7.1345530C 第3次2003.11.8～2004.1.558530A 第1次2003.10.25～2004.1.672500A
第2次2004.5.20～2004.7.3070545R3线B 第1次2004.1.6～2004.3.1165570B 第2次2004.10.1～2004.12.2080520C 第1次2004.3.11～2004.5.2070550C
第2次
2004.7.30～2004.10.1
63
530
注:①R2线2004年8月9日开始以50%的比例使用国产Ti O 2,对预聚物过滤器的使用产生了一定影响,此后使用周期缩短为1个月左右,在此不再列出。

3.2　泡点试验数据对照
用EG 与用异丙醇做出的数据基本一致。

我们
做了很多次试验,EG 检测出来不合格的滤芯,再用异丙醇检测,仍是不合格,见表3。

经过多次验证,表明用EG 代替异丙醇作为泡点试验介质是可行的。

表3　泡点试验数据对照
Table 3　Co m par ison of bubble po i n t test da t a 滤芯编号
供应商提供
使用5次后泡点
Y L01C (异丙醇)/kPa
(EG )/kPa (异丙醇)/kPa
269 1.80 1.13 1.20270
1.90
0.650.45303 1.700.750.60330
2.00
0.90
0.65
注:①泡点试验是用来确定滤芯上的最大孔隙尺寸的。

②对于
精度为20μm 的熔体过滤器滤芯,第一个泡点值低于1.40kPa,说明已被击穿,不能再用。

4　结论
(1)通过增加一道高压水清洗,降低了TEG 和
碱消耗,减少了超声波清洗时间,提高了清洗效率和质量,延长了过滤器的使用周期。

(2)用EG 代替TEG 作为泡点试验介质是可行
的,并且可以减少环境污染和对人体的毒害。

(3)增加一道热水洗,保证了聚酯装置的安全,
消除了此工段给聚酯生产带来的安全隐患。

(4)通过更换防烧剂和对滤芯组装细节的改进,
减轻了工人拆卸滤芯的难度,避免了不必要的损失。

O pti m i za ti on of m elt f ilter clean i n g process
Z HOU J ing 2bo
(Hengyi Polyester Co L td,Hangzhou 311209,China )
Abstract:By adding high p ressure water cleaning,hot water washing and op ti m izati on of bubble point test and filter core asse mble p r ocess,the energy was saved,the consu mp ti on was reduced,the
cleaning effiencency and quality was i m p r oved,the lifeti m e of filterwas p r ol onged,the safety hidden danger of the p r ocess in PET p r oducti on was re moved 1Key words:polyester;melt filter;cleaning
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3第4期周靖波:熔体过滤器清洗工艺优化。