專利名稱：過濾器的清洗的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及用于化工過程的過濾器，具體說來是涉及溶紡纖維制造過程中過濾紡絲液用的過濾器的清洗方法，以及清洗這種過濾器的設(shè)備。
在制造溶紡纖維，例如Tencel(Courtaulds纖維公司的商標)纖維素纖維的過程中，是將紡絲液即溶解在氧化胺水溶液中的木漿用泵在壓力作用下流經(jīng)一系列過濾器到許多個噴絲頭。每個噴絲頭上的噴嘴，其直徑通常僅為80微米或更小。因此為避免任何一個噴嘴被堵塞，紡絲液的過濾是極其重要的。
諸如美國亞拉巴馬州Mobile市的Courtaulds纖維公司所建立的那些現(xiàn)代化的工廠，其設(shè)計規(guī)模能連續(xù)生產(chǎn)數(shù)百噸纖維。對這類工廠，流向噴絲頭噴嘴的紡絲液流，若有停頓或變動，必會產(chǎn)生災(zāi)難性的后果。因此極為重要的是，須使用非常清潔的過濾器，而過濾器的清洗又須盡量地徹底。
本發(fā)明的目標就是提供一個徹底清洗溶紡纖維制造廠用的紡絲液過濾器的方法，以及實現(xiàn)此方法的設(shè)備。
本發(fā)明的一個內(nèi)容，是為溶紡纖維制造廠的紡絲液過濾器提供一個清洗方法。此方法的步驟如下(a)將待清洗的過濾器在一容器中組裝起來，令可溶解紡絲液的熱溶劑流過過濾器，使其中的紡絲液溶解掉并洗滌過濾器；(b)用熱的軟化水洗滌過濾器，從其中洗去溶劑；(c)在真空條件下加熱過濾器至足以將過濾器中殘留的紡絲液或溶劑炭化的溫度；
(d)在熱的軟化水中超聲洗滌過濾器，從其中除去炭化顆粒；(e)對過濾器進行干燥。
本發(fā)明的又一個內(nèi)容是在步驟(d)之后將過濾器置于一爐子中，重新加熱至一預(yù)定溫度，然后冷卻使可能仍殘留于過濾器中的炭化顆粒剝落下來，再經(jīng)軟化水中超聲洗滌，使得在上述再熱步驟中剝落的炭化顆粒除去。
當紡絲液是纖維素和氧化胺的水溶液時，用于步驟(a)的溶劑是加熱至100°-120℃溫度范圍的氧化胺水溶液。
溶劑最好是先圍著過濾器的外面流動、然后令其在過濾器內(nèi)部沿著一個方向流動。如果需要，還可再令其在過濾器中沿著與前一方向相反的方向流動。
本發(fā)明的每一個內(nèi)容是提供實現(xiàn)溶紡纖維制造廠用紡絲液過濾器清洗方法的設(shè)備，該設(shè)備包括一個其內(nèi)安裝待洗過濾器的洗滌容器、令溶劑在容器中的過濾器內(nèi)部選擇性地流動的裝置、用軟化水洗滌過濾器的裝置、能放入過濾器并在減壓條件下令過濾器中殘留紡絲液不燃燒而炭化的對過濾器進行加熱并可抽真空的爐子、洗滌過濾器用的超聲清洗水浴、對過濾器進行干燥的干燥裝置。
該設(shè)備還可進一步包括再對過濾器進行加熱使炭化顆粒剝落的加熱裝置。
下面將結(jié)合附圖，僅作為一個例子來敘述本發(fā)明的實施方案。


圖1以方塊圖形式示意表示本發(fā)明清洗溶紡纖維制造廠主過濾器方法所用的設(shè)備。
圖2示意地表示實現(xiàn)本發(fā)明方法中洗滌步驟所用的一種設(shè)備。
圖3示意地表示實現(xiàn)本發(fā)明方法中洗滌步驟所用的另一種設(shè)備。
在圖3中，每個待清洗的過濾器10是由一束管狀過濾器元件11組成，該管狀元件在一端開口，在另一端則是封閉的。管狀元件11具有一個由兩層燒結(jié)不銹鋼纖維墊形成的圓柱形壁，壁上的有效孔徑能濾去粒度為20μm的顆粒。管狀元件11安裝在一集管板12上，后者在生產(chǎn)廠中使用時則裝在密封的過濾容器中(圖中未示)。要過濾的紡絲液透過管形元件11的圓柱形壁向內(nèi)流入相應(yīng)元件11的管腔內(nèi)，然后在其開口端離開元件11。因此，當元件11的壁阻塞而需要清洗時，其壁面就為紡絲液所覆蓋，紡絲液冷卻后，就凝結(jié)在元件11的內(nèi)部和外部。
將過濾器取出過濾容器之前，先用一種惰性氣體如氮氣將一部分(約70％)的紡絲液從過濾器沖刷出來。然后取出過濾器去清洗。
在圖1中，待清洗的過濾器元件11先經(jīng)洗滌(步驟13)以除去紡絲液的主體部分。然后將過濾元件在爐子30中加熱，使殘留的紡絲液熱解炭化，之后將過濾元件置入熱軟化水的超聲浴中令炭化顆粒洗滌除去(步驟31)。
然后再用高壓軟化水噴淋過濾器元件11使炭化顆粒剝落。超聲洗滌步驟和高壓水噴淋步驟重復(fù)進行多次后，每一過濾器元件再干燥稱重。
將過濾器元件在爐子30中重新加熱，這次不是為了熱解，而是進一步使炭化顆粒剝落。然后再將過濾器元件放在超聲浴中重新洗滌(步驟31)，在一通常的烘箱32中干燥。重新加熱步驟30、洗滌步驟31和干燥步驟32可重復(fù)進行多次。
圖2和圖3表示了用于洗滌過濾器元件的兩種洗滌容器13以及輔助裝置的詳細情況。
先具體看圖2，仍裝在其相應(yīng)集管板12上有待清洗的有阻塞的管狀過濾器，已從纖維生產(chǎn)廠中取出，現(xiàn)安裝在可密封的加熱洗滌容器13中。
儲罐9中裝有來自一儲槽(圖中未示)的熱(約80℃)氧化胺水溶液(約78重量％)。用熱的軟化水將溶液再沖稀至約76重量％。
此清洗用溶液通過泵32進行流動循環(huán)，其路徑是經(jīng)過位于洗滌容器13底部的入口14進入容器13，流過元件11的外部周圍，最后通過4個出口15(圖中只示其中的一個)和閥17離開容器，又流回儲罐9。
當清洗溶液在泵32的作用下循環(huán)流動時，該溶液被位于容器13和儲槽9以及管道系統(tǒng)周圍的熱水夾套加熱至約110℃。一旦清洗溶液達到操作溫度110℃，其循環(huán)流動就持續(xù)約2小時。然后降低水夾套溫度，使溶液冷卻至約70℃。此清洗溶液于是藉泵32由儲罐9泵送至儲槽(圖中未示)供以后再使用。
然后再將新鮮的氧化胺溶液引入儲罐9，如上所述沖稀之。此新鮮的清洗溶液藉泵32的作用通過洗滌容器13的進口14循環(huán)流入容器，然后通過出口15經(jīng)閥17離開容器。該溶液再次藉容器13、儲罐9和管道系統(tǒng)周圍的水夾套加熱至110℃。一旦清洗溶液達到此操作溫度后，將閥17關(guān)閉，迫使溶液流經(jīng)過濾器元件11的內(nèi)部，然后經(jīng)出口18流回儲罐9。這個流動循環(huán)繼續(xù)約3小時，然后將水夾套溫度降低，令清洗溶液冷卻至約70℃，接著再將溶液藉泵32經(jīng)閥19泵送返回到儲槽中供再使用。
最后，將第三批熱的氧化胺溶液通入儲罐9，如前沖稀。此溶液再次藉泵32經(jīng)過入口13和出口15循環(huán)流過容器13，返回儲罐9。同樣將溶液用水夾套加熱至110℃。溶液保持在此溫度，循環(huán)3小時。然后將溶液冷卻至70℃，泵送返回儲槽。當這第三次洗滌結(jié)束后，打開容器13，取出過濾器元件11。
也可以趁元件11仍在容器13中，或者從容器13取出之后，用熱的軟化水洗滌，洗去所附的氧化胺。
在上述洗滌循環(huán)的又一變體中，洗滌容器13備有兩個帶閥門的入口114和115(見圖3)和一個帶閥門的出口118。清洗溶液如上稀釋之后，即如下所述通過泵132流向所選定的一個進口114或115。
入口114通過閥116連結(jié)于容器13內(nèi)部，集管板12的一側(cè)。熱的氧化胺溶液藉泵132的作用流經(jīng)該入口114進入容器13，流過元件11的外部，溶解掉聚集在其上面的紡絲液，然后如上所述被泵送離開容器13，通過出口118和閥122返回儲罐9。
入口115通過閥117連接到集管板12的另一側(cè)，熱的氧化胺溶液藉泵132的作用經(jīng)過該入口115，流經(jīng)元件11內(nèi)部至其外面，再經(jīng)出口118返回儲罐9。這就使得熱的氧化胺溶液將聚集在過濾器元件11內(nèi)部的紡絲液溶解掉，并沖洗透過其壁的孔隙。
氧化胺溶液加溫至110℃是用圖中未示出的熱水夾套進行的，藉熱交換器120加熱的水用泵136令其在此夾套中循環(huán)流動。
由容器13藉泵134泵送返回儲罐9的氧化胺溶液，可通過一過濾器123進行過濾，該過濾器中裝有一根與被清洗元件11具有相同結(jié)構(gòu)的元件11。因此，當過濾器123遇到阻塞時，它也可用如元件11一樣的方式進行清洗。
洗滌容器13也可通過泵133和帶閥的入口125及出口126供應(yīng)熱的軟化水。入口125如同入口115一樣，連接于集管板12的同一側(cè)，使得熱水經(jīng)入口125流經(jīng)過濾器元件的內(nèi)部到其外面。
閥116、117、122、127、128的操作順序如下。最初，閥117、127、128是關(guān)住的，開啟閥116和122，讓熱的氧化胺溶液充入容器13，將元件11外表面上凝結(jié)的紡絲液溶去。熱的氧化胺溶液如此循環(huán)約2小時。然后開啟閥117和122，令熱的氧化胺溶液從元件11的內(nèi)部流經(jīng)篩網(wǎng)，從而將管內(nèi)的紡絲液溶去，再透過元件的管壁。氧化胺溶液這樣循環(huán)3小時。之后關(guān)閉閥116，閥117仍保持開啟狀態(tài)，使全部的氧化胺溶液泵送通過元件11，熱的氧化胺溶液如此再循環(huán)流動3個小時。
停止泵132，關(guān)閉閥116和117，從而中斷氧化胺溶液對容器13的供應(yīng)。然后關(guān)閉閥122，將儲罐9中的溶液藉泵132經(jīng)閥139泵送返回入儲槽(圖中未示)中。
然后，開啟進口125處的閥127和容器13出口126處的閥128，令熱的軟化水洗滌元件11，水是通過泵133泵送通過容器13的。用水洗滌后，關(guān)閉閥127和128，停泵133，然后打開容器13，以便將元件束11取出。
回到圖1，將元件11自圖2或圖3所示設(shè)備中的集管板12取下，放在一托架(圖中未示)上。然后將該托架置入電熱真空爐30中。
先將爐子30抽真空至壓力約表壓26英寸(66厘米)汞柱即絕對壓力4英寸(10厘米)汞柱，以防止仍可能存在于元件中殘余的紡絲液或氧化胺在加熱時發(fā)生氧化和燃燒。然后將爐子升溫至400-415℃，使上述殘余物炭化。在元件11中的這個熱解作用進行約4-5小時。然后將少量空氣通入爐子30中，使壓力調(diào)節(jié)至表壓約13-20英寸(33-50厘米)汞柱，使碳質(zhì)顆粒進行氧化和有控制的燃燒。
在爐子30中的熱解進行好以后，取出元件11，置入超聲清洗浴中，其中是加熱至80°—100℃的軟化水。超聲水浴可使過濾器元件11中的炭化顆粒震松。再用高壓水噴注沖洗過濾器元件使碳化顆粒剝落下來。高壓水沖洗和超聲水浴清洗可視需要重復(fù)若干次。
將元件11從超聲浴31中取出，放回真空爐30(或一普通烘箱)中，在大氣壓力下加熱至約120℃保持4至5小時。這一步是為了使那些在熱解和超聲浴處理步驟之后仍留在元件中的炭化顆粒剝落。這一重新加熱步驟的主要作用并不是再進行熱解。而且此時很少或者并無紡絲液殘留物燃燒的危險，所以這一步加熱無需在抽真空的條件下進行。實驗發(fā)現(xiàn)，對于每根元件這個重新加熱步驟剝落下來的碎屑達10克之多，相對而言這是個不小的量。將過濾器元件11取出爐子30，放回超聲水浴31的熱水中洗滌，將在重新加熱步驟中釋放出的碎屑洗去。
然后將洗滌過的過濾器元件11放在用于熱解的爐子中或一普通烘箱32中，在大氣壓力條件下進行干燥。
從烘箱32中取出已清洗的過濾元件，稱重，并與其新制造未沾污時的原重進行比較，以確認所有的碎屑均已除去。若元件11的稱重表明，還有碎屑存留在其中，再加熱、超聲洗滌、高壓沖洗、干燥這幾個步驟還可以重復(fù)進行若干次直到所有碎屑均除去為止。完全清洗好的過濾器元件11就妥善儲存起來，以備重新組裝到集管板12上，再裝置到纖維素紡絲制造廠的紡絲液供應(yīng)管線上去。
權(quán)利要求
1.一種清洗溶紡纖維制造廠中紡絲液過濾器的方法，其特征在于，該方法包括下列各步(a)將待清洗的過濾器(10，11)在一容器中組裝起來，令可溶解紡絲液的熱溶劑流過過濾器，使其中的紡絲液溶解掉并洗滌過濾器；(b)用熱的軟化水洗滌過濾器(10，11)，從中洗去溶劑；(c)在真空條件下加熱過濾器(10，11)至足以將過濾器中殘留的紡絲液或溶劑炭化的溫度；(d)在熱的軟化水中超聲洗滌過濾器(10，11)，從其中除去炭化顆粒；(e)對過濾器(10，11)進行干燥。
2.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，在步驟(d)之后將過濾器(10，11)置于一爐子(30)中，重新加熱至一預(yù)定溫度，然后冷卻使可能仍殘留于過濾器中的炭化顆粒剝落下來，再在軟化水中超聲洗滌，使得上述再熱步驟中剝落的炭化顆粒除去。
3.如權(quán)利要求1或2所述的方法，其特征在于，該紡絲液是纖維素和氧化胺的水溶液，用于步驟a)的溶劑是加熱到100°—120℃溫度范圍的氧化胺水溶液。
4.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，先令溶劑圍著過濾器(10，11)的外面流動，然后再令其在過濾器內(nèi)部沿著一個方向流動，最后還可視需要再令其在過濾器中沿著與前一方向相反的方向流動。
5.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，用于步驟b)的水是加熱至100°-120℃的溫度范圍，并且/或者過濾器(10，11)在步驟c)中在表壓為33-66厘米(13-26英寸)汞柱的空氣中加熱至400°-415℃的溫度范圍。
6.如權(quán)利要求5所述的方法，其特征在于，過濾器(10，11)先在一真空抽至壓力為表壓66厘米(26英寸)汞柱的爐子中加熱至400°-415℃的溫度范圍，然后在壓力為表壓33-50厘米(13-20英寸)汞柱的空氣中加熱至400°-415℃的溫度范圍。
7.實現(xiàn)權(quán)利要求1所述方法的設(shè)備，其特征在于，它包括一個其中安裝著待洗過濾器(10，11)的洗滌容器(13)、令用于步驟a)的溶劑在容器中選擇性地流過過濾器(10，11)的裝置(9，32)、用軟化水洗滌過濾器的裝置(127,128,133)、能放入過濾器并在減壓條件下按步驟c)令過濾器中殘留紡絲液不燃燒而炭化的對過濾器(10，11)進行加熱并可抽真空的爐子(30)、進行步驟d)的超聲水浴(31)、以及進行步驟e)的干燥裝置。
8.如權(quán)利要求7所述的設(shè)備，其特征在于，該設(shè)備還包括按權(quán)利要求2中所述重新加熱步驟對過濾器重新加熱的加熱裝置。
9.如權(quán)利要求8所述的設(shè)備，其特征在于，所述加熱裝置是一個用來進行步驟c)的可抽真空的爐子。
10.如權(quán)利要求7，8或9所述的設(shè)備，其特征在于，用于步驟e)中干燥過濾器用的干燥裝置是一個烘箱。
全文摘要
一種對溶紡纖維生產(chǎn)廠中的金屬過濾器進行清洗的方法。該方法包括如下步驟(a)采用一種紡絲液的熱溶劑從過濾器將紡絲液溶解下來，(b)用熱水將溶劑從過濾器中洗去，(c)熱解過濾器中殘留的紡絲液或溶劑，(d)用超聲方法從過濾器中將熱解炭化的顆粒洗去，(e)對過濾器重新加熱使熱解炭化的顆粒剝落，(f)用超聲方法再對過濾器進行洗滌，(g)對過濾器進行干燥。
文檔編號B01D41/02GK1124463SQ9419223
公開日1996年6月12日 申請日期1994年5月20日 優(yōu)先權(quán)日1993年5月28日
發(fā)明者G·E·G·格雷 申請人:考脫沃茲纖維(控股)有限公司