目前,聚合物過濾器的清潔技術因涉及化學溶劑的使用而引發諸多問題。三甘醇及類似的化學試劑不僅價格高昂、有毒、高度易燃,而且對環境有害,必須對其進行有效處理。
德國機器制造商BB工程公司(Oerlikon Barmag和Brückner機械制造公司的子公司)開發出一種替代型聚合物過濾器清洗方案,其無需使用有毒溶劑,同時還具有同等清潔效果。該聚合物過濾器清洗方案以WFC(White Filter Cleaning)為商標名進入市場。WFC被用于清潔聚酯、聚酰胺6等聚合物生產線上使用的燭型或盤式過濾器的過濾元件(圖1)。

圖1 聚合物過濾器的WFC清洗(來源:BB工程公司)
清潔效果基于水解與氣體流動動力學原理的結合。過熱蒸汽反向(與常規聚合物流動方向相反)流過被污染的過濾元件,在重力和氮氣壓力的作用下盡可能地排出熔體后,濾芯內剩余的熔體被過熱蒸汽推出。蒸汽通過容器端口注入清洗容器,直至達到預設的壓力(最高為800 kPa)。在蒸汽通入的這段時間,蒸汽通過水解使聚合物降解,從而降低了過濾元件內熔體的黏度。之后,壓力通過突然打開的減壓閥釋放(氣流動力學效應)。多次循環水解和減壓過程,每次循環都將使一些聚合物從過濾器中排至廢物收集器。減壓工藝源自與BB工程公司合作的英國B&M Longworth公司所擁有的成熟的deecom工藝。
這種清潔方式非常高效,可以替代任何其他使用溶劑進行清潔的清潔方法。在使用WFC去除聚合物后,過濾元件可以轉移至后續常規清潔步驟進行最終的清潔。WFC的主要優勢如下。
——節約成本且干凈:無需使用溶劑,這節約了溶劑購買和處理的成本,并且避免了環境和火災問題。
——過濾器元件處理方式溫和:濾芯停止使用后可立即開始清洗,無需任何冷卻和再加熱過程。因此,該處理方式不僅能耗較低,而且可避免聚合物凍結產生的收縮效應對過濾元件造成損傷。
WFC主要包括以下部件:
——過濾器濾芯的預熱和排水系統;
——氮氣供應裝置,包括控制箱;
——帶有安全裝置和控制的蒸汽供應系統;
——高速減壓閥;
——用于將過熱蒸汽轉化為液態水的廢物收集冷凝罐。
該清洗設備也適用于清潔其他制造商生產的過濾器,還可用于清洗其他機器部件,如噴絲頭、分配板、閥門和熔體管道(可能需要特殊的適配器)等。
BB工程公司展示了WFC在用于清洗雙向拉伸聚酯生產線用過濾器和聚酰胺6切片生產用大型燭型過濾器時所表現出的高清洗效率。評估清潔效果的典型方法是將新條件下濾芯的泡點值和每個濾芯的質量與清潔后的相應值進行比較。2019年年底,BB工程公司在Remscheid建立了一個WFC演示系統,用于清潔BB工程公司聚酯回收生產線上使用的過濾器。清洗器的內部直徑為890 mm,高為880 mm。
Deecom為注冊商標
劉甜夢 譯 于俊榮 校