[發(fā)明專利]近臨界水解清洗噴絲板的方法及其清洗裝置

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201310278283.1
• 申請日: 2013-07-02
• 公開（公告）號: CN103334164A
• 公開（公告）日: 2013-10-02
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 趙春財;許紀(jì)忠;崔利
• 申請（專利權(quán)）人: 桐鄉(xiāng)市中維化纖有限公司
• 主分類號: D01D4/04
• 分類號: D01D4/04
• 代理公司: 寧波市鄞州金源通匯專利事務(wù)所(普通合伙) 33236
• 代理人: 唐迅

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種清洗方法，尤其是一種通過近臨界水解聚酯工藝實施對聚酯噴絲板進行清洗的方法及其清洗裝置。

背景技術(shù)

目前，國內(nèi)外對聚酯噴絲板清洗的方式有四種，分別是三甘醇清洗、乙二醇清洗、真空煅燒清洗和水蒸汽水解清洗。

但這四種清洗方法都存在一定的缺點：三甘醇清洗、乙二醇清洗時，由于三甘醇、乙二醇是易燃易爆的化學(xué)品，在清洗時需要配合電加熱及水冷系統(tǒng)，使得能耗較高；且三甘醇或乙二醇清洗過6批次的噴絲板后，需要進行精餾，處理成本較高，每塊噴絲板綜合清洗費用超過4.5元∕次；真空煅燒清洗時，由于主要依靠輻射傳熱，在爐膛內(nèi)溫度不均勻，局部高溫容易使噴絲板受損，聚酯中消光劑等無機物在高溫狀態(tài)下不能裂解，難以清洗，另部分聚酯也容易由于高溫發(fā)生碳化，在后續(xù)的工藝過程中，難以被清洗，對于異形孔及0.16mmm一下直徑的圓孔，孔壁常有固體殘留，使得清洗效果難以滿足高品質(zhì)纖維的生產(chǎn)要求；水蒸氣水解清洗時，由于需要持久的高溫蒸汽供應(yīng)，并需要配置循環(huán)水冷系統(tǒng)，能耗高，每塊噴絲板清洗費用約在4元∕次；且真空清洗和水蒸氣水解清洗的方式，每次清洗都會產(chǎn)生2～6t的廢水。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種滿足高品質(zhì)纖維用噴絲板清洗的要求、降低清洗費用、節(jié)能和減少環(huán)境污染的近臨界水解清洗噴絲板的方法及其清洗裝置。

為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明所設(shè)計的近臨界水解清洗噴絲板的清洗裝置，它包括高溫高壓容器、加熱機構(gòu)、溫度壓力顯示與控制機構(gòu)、安全閥、脫氣降溫機構(gòu)、水填充排放管線、回收機構(gòu)；所述的高溫高壓容器由筒體、上端蓋、法蘭螺栓、吊籃、吊架支撐和支撐腳構(gòu)成，筒體上設(shè)有與其配合的上端蓋，且上端蓋通過法蘭螺栓與筒體連接成一體；筒體上設(shè)有加熱機構(gòu)，加熱機構(gòu)由夾套、溫度變送器和溫度顯示器構(gòu)成，夾套套在筒體上，溫度變送器和溫度顯示器分別設(shè)置在筒體的底部；筒體的底部設(shè)有支撐腳，筒體內(nèi)部設(shè)有吊架支撐；吊籃由吊耳、間隔板和支撐桿組成，間隔板有多塊，間隔板相互平行設(shè)置，且間隔板之間通過支撐桿連接成一體，間隔板的頂端設(shè)有吊耳，且吊籃通過吊耳豎直設(shè)置在吊架支撐上；筒體上還設(shè)有排氣口和進水口，筒體底部的進水口與水填充排放管線連接，水填充排放管線由填充管和排放管構(gòu)成，且填充管和排放管上分別設(shè)有閘閥；回收機構(gòu)由過濾器和收集槽構(gòu)成，過濾器的一端與排放管連接，另一端與收集槽連接；筒體上的排氣口通過管道與脫氣降溫機構(gòu)連接，脫氣降溫機構(gòu)由氣動控制閥和針孔板構(gòu)成，氣動控制閥與針孔板連接；溫度壓力顯示與控制機構(gòu)由壓力變送器和壓力顯示器構(gòu)成，且排氣口與脫氣降溫機構(gòu)連接的管道上分別還連接有壓力變送器、壓力顯示器和安全閥。

近臨界水解清洗噴絲板的清洗方法步驟如下：第一步，準(zhǔn)備：將待清洗的噴絲板分別放置在吊籃的間隔板上，吊籃放置到高溫高壓容器內(nèi)，通過填充管放入純水至水位達(dá)到吊籃的上沿，加入1～5%的氫氧化鈉，蓋上上端蓋，打開氣動控制閥，其余閥門為關(guān)閉狀態(tài)；第二步，升溫：啟動加熱機構(gòu)，高溫高壓容器內(nèi)的溫度達(dá)到90～100℃條件下維持5min，排出高溫高壓容器內(nèi)的氧氣，氣動控制閥關(guān)閉，繼續(xù)升溫，使得高溫高壓容器內(nèi)的溫度達(dá)到210～290℃，壓力維持在1.9～7.5Mpa；當(dāng)溫度不超過150度，高溫高壓容器內(nèi)會發(fā)生堿水解反應(yīng)A，溫度超過150度時，高溫高壓容器內(nèi)堿水解反應(yīng)A和水解反應(yīng)B同時進行；第三步，保溫、清洗：當(dāng)高溫高壓容器內(nèi)部的溫度達(dá)到210～290℃時，保溫4h，高溫高壓容器內(nèi)的水處于汽液平衡狀態(tài)，對噴絲板實現(xiàn)水解清洗；且當(dāng)溫度超過260度時，由于熔體的熔化并溶于水中，高溫高壓容器內(nèi)的堿水解反應(yīng)A和水解反應(yīng)B加速，期間會伴有較弱的鏈間降解反應(yīng)C和鏈端降解反應(yīng)D發(fā)生；第四步，冷卻：保溫4h后，打開氣動控制閥進行持續(xù)脫氣降溫，降溫過程中，高溫高壓容器內(nèi)壓力降低，水份不斷汽化蒸發(fā)減少，進入自然冷卻。

根據(jù)以上所述，在第二步和第三步當(dāng)中提及的堿水解反應(yīng)A、水解反應(yīng)B、鏈間降解反應(yīng)C和鏈端降解反應(yīng)D的反應(yīng)式分別是：

最終產(chǎn)生的生成物主要為對苯二甲酸、對苯二甲酸鈉和乙二醇。

當(dāng)高溫高壓容器內(nèi)的壓力超過7.5Mpa或溫度超過290℃時，高溫高壓容器停止加熱，以保證安全；當(dāng)高溫高壓容器內(nèi)的壓力超過9.0Mpa時，安全閥自動打開泄壓，保證安全。

為了避免在反應(yīng)過程中產(chǎn)生的對苯二甲酸對設(shè)備造成腐蝕，在高溫高壓容器內(nèi)加入0.5～2%的堿與對苯二甲酸發(fā)生中和反應(yīng)，減小對噴絲板和高溫高壓容器的腐蝕。