現代過濾器清潔技術必須增加效益和避免環境問題

　　摘要：介紹了Schwing公司用于聚合物紡絲過濾系統組件的清潔工藝和設備，技術要點是采用水解或熱解原理，具有增加效益和避免環境問題的優點。

　　在纖維生產中，聚合物過濾是一個重要的工序，現在越來越成為一種標準工序。在進行過濾操作后，過濾材料、燭形過濾器、濾片型或其他類型的過濾器都必須清洗。由于很多原因，清洗過濾器是不容易的，但使用一次性的過濾器成本太高，因此過濾器的清洗處理變得越來越重要。好的設備和一個有保證的清潔工藝是獲得成功所必須的，至少可以使過濾器重復使用多次。

　　在纖維生產中被聚合物污染的金屬部件需要每天清洗，這就必須有優良的清潔質量，以保證生產不出現故障。過濾器的清潔處理就是其中一部分。

　　噴絲板、紡絲頭組件、紡絲泵和一些其他部件，除了要做常規的清潔工作外，纖維生產商還必須使用特殊的設備經常進行清潔，從而使得過濾器的清潔處理變得復雜和昂貴。此外，極其經常性的環境問題也使得過濾器清潔處理令人不感興趣。

　    過濾器安裝在生產線的以下各個部位：

   　 （1）大型系統的單體過濾器組；

　　（2）大型系統的聚合物過濾器組；

　　（3）擠出機過濾組件；

　　（4）過濾器更換裝置的過濾系統；

　　（5）紡絲頭組件過濾器（濾網和金屬粉末）。

　　上述所有過濾器都需要進行優良的清潔處理。目標是使用一個單獨的熱清潔系統能同時適用于各種過濾器和所有其他部件的清潔。這就可保證*的工作負荷和zui低限度的效益，使得清潔工藝更有靈活性，且使出現的環境問題更少。廢氣的清潔效率是符合標準的。在該工藝中通常不使用水，也不引入化學藥劑。

　　Sehwing公司作為一個熱清潔處理設備的供應商，現在已經擴大了銷售范圍，接收了Rieter Automatik公司的真空爐“Solvo Line”，完生產出高技術的清潔設備。各種各樣的系統和不同類型爐子能夠滿足市場需要。不同熱清潔設備的應用范圍和工藝列于表1。

    　上述熱清潔系統能夠在一個大的溫度范圍內（300～480~C）清潔被各種聚合物污染的金屬部件，*化的工藝可以避免對部件的各種損害。按照過濾器的材料，可以使用水解或者受控高溫熱解空氣。由于在爐子中能夠實現空氣交換，因此不僅適用于過濾器（水解）的清潔，同樣適用于紡絲頭組件、噴絲板和其他部件的清潔（熱解）。在一個周期中或者一天中需要清洗部件的尺寸和數量是選擇爐子的先決條件。

　　HydrolClean爐子“二合一”（圖1）工藝的基礎是清潔爐MaxiClean，設計為可用于大載荷、大體積的部件和所有類型的聚合物。該爐子的工作原理有兩個：快速和有效的標準工藝（熱解）或在低溫下高靈敏的水解清潔。

　    HydrolClean的原理相當簡單。大的爐室用氣體或油燃燒器來加熱。來自燃燒器的熱氣體使爐室充滿低氧空氣，并加熱爐子和被處理的部件。爐子溫度由PLC系統控制，升溫速度或快或慢，溫度范圍大，可以滿足不同清潔物件的溫度要求。燃燒器火焰的大小、燃燒器的開啟與關閉以及脈沖水噴淋使溫度保持恒定。

　　為了在水解條件下運轉爐子，需要使用一個特殊的適合于大爐腔的裝載容器，容器中充滿蒸汽。一般裝置的蒸汽可以通過爐子本身過熱。兩種*不同的熱清潔處理工藝可以在同一爐子中進行。對于使用者來說這是zui大的優點，也是在清}吉工藝中獲取利益的基礎。

　　對于紡絲頭組件、擠出機部件和其他部件，在標準工藝下典型的清潔周期為4—6 h，即每班能處理1—2爐。過濾器水解清潔處理的周期更長，約為14—30 h，決定于過濾器工況、聚合物類型和聚合物附著量。清潔處理工藝中產生的廢氣可以通過一個一體化的后燃燒室被*燒盡。后燃燒室是系統中一個很重要的部分，因其保證了無污染或在操作單元中不殘留有毒廢料。只有環保的產品才會使廢氣像通過高煙囪排向大氣中一樣的清潔。再一個重要的理由是在清潔工藝中不使用水。下面用實例更詳細地介紹新的熱過濾器清潔處理系統。

　　高質量聚酯平膜的生產需要高精度的過濾。用戶必須每周清洗1—2次過濾器組（圖2）。HydrolClean系統被用在三班操作中，主要用于過濾器清潔。該爐子約空余14爐的時間，可用于清潔來自其他部門的臟部件。

圖2 過濾器組（臟）

因為兩個不同的清潔工藝有多種用途，所以用戶不需要購買另外的清潔設備。HydrolClean爐子可以在zui大處理量和*化的條件下運行。標準部件可以在短時間內快速通過清潔處理系統而被清洗干凈。過濾器在低溫下稍作處理即可將聚合物去除，而不需任何熱氧化或者熱應力。濾片式過濾器組的工況條件如下：

　　尺寸（長度×直徑）      1350 mm×550 mm

　　重量                     350 kg

　　濾片數量                 156片／組

　　濾片直徑                 305 mm

　　過濾器網孔徑           15—3O m

　　聚合物                    聚酯

　　聚合物附著量            約6O kg

　　清潔處理工藝：把過濾器組轉動至水平狀態，裝人一個特制的裝載容器中，以使聚合物熔融時排出便利。用鏟車或者類似的器械把里面裝有過濾器組的容器放進爐室內，在室溫下開始進行清潔處理。該過程分加熱、熔融、水解和冷卻四步進行，溫度控制如圖3所示。

　　在加熱段燃燒器使爐腔、容器和被清潔物件加熱；熔融段是在一定溫度條件下使聚合物熔融；水解段是蒸汽充滿容器，使其稍有過壓，并創建一個無氧蒸汽保護氛圍，溫度按照聚合物種類而定；冷卻段是為了防止過濾器組表面氧化，使其在容器中被冷卻。

　　水解工藝的基本原理示于圖4，水解清潔后的潔凈濾網見圖5。

　　HydrolClean爐子的大門通過溫度連鎖裝置封閉，只有當溫度低于設定溫度時才能打開。容器的卸載需要使用鏟車。爐室*冷卻后才能打開容器。

　　HydrolClean爐子可以緊接著重新開始下一個清潔周期的操作。不管是過濾器清潔（水解），還是短時問周期（熱解）的紡絲組件清潔，只要有人按下控制板上一個按鈕即可。

 圖5 水解清潔后的潔凈濾網

　　在HydrolClean爐子中清潔過濾器只需加熱和蒸汽，廢氣將被*燃燒而無危險的CO 排出。在該工藝中既不使用水也不使用化學藥劑，從而使清潔過程非常環保。

　　從過濾器中去除聚合物是整個清潔過程的zui關鍵步驟。如果清潔工藝不成功，有聚合物或者碳殘留在濾片或燭形過濾器上，那么在后續工序中被清除的幾率是十分小的。有機物會堵塞過濾器的某些區域，并且燭形過濾器和濾片的重量也會增加很多。過濾器的初始壓力越高，過濾器組的壽命越短。

　　熱HydrolClean工藝能夠得到高品質的被處理物件，不需要用到有危害性的原料或者危險的工藝，能夠替代TEG清潔系統和解決所有負面問題，如使用化學品、大量的水、有危害性原料以及產生的有毒廢棄物。

　　為了重新使用過濾器，*有必要用一系列機械和化學方法進行后道處理。*的組合方式（有時是清潔工藝專家的秘密）取決于聚合物中無機物的數量。人們熟知的后處理方法是：逆向水沖洗一酸處理一堿煮一超聲波處理。后處理的條件，如時間、溫度、化學品的種類和濃度等，通常有很大差異，應進行試驗。

　　zui后一道步驟是仔細的檢查。標準的檢查方法是對濾片和燭形過濾器進行氣泡試驗和重量控制。測量數據資料是了解過濾器部件情況很好的一個途徑。

　　在各部件完成清潔處理之前，清潔處理的循環次數是很不相同和不易預測的。除了清潔處理外，材料的種類、濾網和工作條件都影響著過濾器的使用壽命。對于燭形過濾器或濾片型過濾器，較好的預期是過濾器清潔循環次數平均約為20次。

　　由上可以得出結論：過濾器清潔處理不容易。清潔需要很大的投資和費用，需要經驗，也包含著因使用不適宜的清潔系統而存在的風險。企業內部清潔處理和服務性清潔處理各有其優勢。內部清潔處理要有*的清潔工藝和設備生產能力，可降低成本（有時候），提高清潔質量，加快處理部件的通過速度，減少全、廢棄物和環境問題等。

　　服務性清潔處理優勢在于有專業人員來進行過濾器的清潔工作，可及時得到理想的清潔部件，節約人力，節省工程和管理量，節約成本以及避免廢棄物、危險和環境問題，將精力集中在生產上。纖維生產商應該思考和仔細地核算一下，因為清潔處理是生產中一個重要的部分，通常是不便宜的，而內部清潔處理或服務性清潔處理都是可行的途徑。

　　Schwing公司為市場提供適用于各種聚合物的先進的熱清潔系統，還設有完整的清洗工廠。15年以來，Schwing集團已在世界上6個地區提供高品質的清潔處理技術，并剛與合作伙伴ThyssenKrupp Xervon公司在上海新開設了一家清潔處理工廠，在短期內就能夠提供各種類型的清潔處理服務。

來源：中國過濾網