新一代應(yīng)用于聚合物熔體過(guò)濾器的清潔技術(shù)
BrianLongworth　　
                           （LongworthGroupofComparies,英國(guó)）
    摘要：介紹了Longworth公司用于聚合物熔體過(guò)濾器的新一代DEECOM 清潔技術(shù)以及檢驗(yàn)方法。新技術(shù)可以降低運(yùn)行成本和公用工程消耗,減少對(duì)環(huán)境的影響;在聚酯熔體過(guò)濾器的清潔中可以達(dá)到熱解工藝和TEG化學(xué)清潔工藝的水平,并可用于聚酰胺、聚乙烯和聚乙烯醇等熔體過(guò)濾器的清潔。
    關(guān)鍵詞：聚合物熔體過(guò)濾器,清潔工藝,檢驗(yàn)方法
    中圖分類號(hào)：TQ340 641　　　文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：B　　　
    文章編號(hào)：1004-7093（2007）01-0036-03
　　在過(guò)去10年里各種聚合物產(chǎn)品的增長(zhǎng)率是*的,其中zui大的受益地區(qū)是亞洲。
    隨著化學(xué)和工程學(xué)的長(zhǎng)足進(jìn)步,人們不斷有能力利用新方法來(lái)生產(chǎn)一些類型聚合物的新產(chǎn)品,PET就是其中增長(zhǎng)zui快的一種。
    顯然,化學(xué)無(wú)論在過(guò)去還是將來(lái),都對(duì)聚合物產(chǎn)業(yè)的發(fā)展起著重要作用。工程設(shè)計(jì)、設(shè)備和維護(hù)服務(wù)也對(duì)zui終產(chǎn)品有著重大的意義,其中就包括聚合物過(guò)濾器。過(guò)濾器的維護(hù)包括清潔和檢驗(yàn)技術(shù)。這些工藝領(lǐng)域也許被認(rèn)為是“專有技術(shù)”領(lǐng)域,因?yàn)槠浒嗽O(shè)計(jì)、制造和工藝知識(shí),一般是基于很強(qiáng)“傳承性”的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)。
    “專有技術(shù)”是實(shí)用的,可以幫助人們建立實(shí)際的目標(biāo)和每天都要用的標(biāo)準(zhǔn),能夠被量化而且切合實(shí)際,能達(dá)到和成本與效率相關(guān)聯(lián)的目的。
    英國(guó)的*JohnRuskin在19世紀(jì)發(fā)表了關(guān)于“成本和效率”的論文時(shí),提出了“專有技術(shù)”的觀點(diǎn)。對(duì)所有設(shè)備和服務(wù)的分類而言,這是一個(gè)標(biāo)志性的觀點(diǎn)。
    過(guò)濾器的清潔和檢驗(yàn)技術(shù)被認(rèn)為是zui不重要的研究項(xiàng)目,因?yàn)檎J(rèn)為其是不產(chǎn)生效益的技術(shù)。工藝設(shè)計(jì)員經(jīng)常認(rèn)為,“有些事我們是必須做而從來(lái)不去知道為什么要做”。這很明顯是不合理的。
    事實(shí)上,那些沒(méi)有足夠重視清潔和檢驗(yàn)技術(shù)的公司肯定會(huì)面臨生產(chǎn)和產(chǎn)品質(zhì)量的問(wèn)題。
    在很多我們調(diào)研過(guò)的地方,希望清潔技術(shù)也能用來(lái)修正質(zhì)量較差的過(guò)濾器性能,因而經(jīng)常在生產(chǎn)過(guò)程中被過(guò)度使用;還有那些幾乎沒(méi)有經(jīng)過(guò)專業(yè)培訓(xùn)的人,而他們根本不能解釋檢驗(yàn)技術(shù)的要求。
    顯然,我們需要更好地理解過(guò)濾器的清潔和檢驗(yàn)技術(shù)。
    正確的過(guò)濾器技術(shù)條件對(duì)生產(chǎn)線的運(yùn)行非常重要,這意味著我們需要從單純的容器設(shè)計(jì)過(guò)渡到“滿足相應(yīng)工藝要求”的過(guò)濾器上來(lái)。
    用于聚合物的過(guò)濾器設(shè)計(jì)是*的,必須設(shè)計(jì)和建立在很多其他應(yīng)用場(chǎng)合沒(méi)有出現(xiàn)過(guò)的一套參數(shù)。這不僅涉及到過(guò)濾器的制造,還得考慮到過(guò)濾器如何為其要服務(wù)的設(shè)備起作用。如果不清楚這一點(diǎn),在某些方面馬上就會(huì)有問(wèn)題產(chǎn)生。設(shè)計(jì)前去了解過(guò)濾器的工作原理及其是怎樣發(fā)揮作用的,這是非常重要和根本的要求。
    清潔技術(shù)的發(fā)展也許沒(méi)有別的技術(shù)發(fā)展得那么快,但是由于面對(duì)更少的運(yùn)行成本、更高的安全指標(biāo)和更好的環(huán)境條件的需求而帶來(lái)的壓力,這種狀況在未來(lái)將會(huì)被改變。
    作為從事清潔技術(shù)的專業(yè)人員,也同樣作為有著30多年經(jīng)驗(yàn)的系統(tǒng)、設(shè)計(jì)和建設(shè)工程師,我們進(jìn)行了初級(jí)清潔工藝項(xiàng)目的研究。
    如果我們用以前的方式定義這部分工藝,也許就是化學(xué)清潔處理和熱清潔處理的簡(jiǎn)單合并。
    以上解釋的目的是,我們認(rèn)為清潔技術(shù)市場(chǎng)不僅僅局限在聚合物市場(chǎng),而是擁有更為廣闊的應(yīng)用前景。
    化學(xué)清潔工藝包含有高溫溶劑處理（如EG、DEG、TEG）,低溫溶劑處理（現(xiàn)在很少用）,堿處理和酸處理。
    TEG由于其良好的性能,一直是高溫溶劑處理工藝的,我們?nèi)栽谝恍┰O(shè)備上使用,但需要配置回收工序。該工藝有效、可靠、穩(wěn)定,但由于TEG價(jià)格不穩(wěn)定以及為了滿足不斷提高的環(huán)保標(biāo)準(zhǔn)而增加的成本,作為一個(gè)初級(jí)工藝太過(guò)昂貴。
    zui初被用在zui后清潔工序中的低溫溶劑,由于其自身的價(jià)格因素已經(jīng)沒(méi)有市場(chǎng)?，F(xiàn)在因一些新的發(fā)展,尚有少數(shù)專業(yè)在使用。該類型的溶劑在一些國(guó)家也已被納入“限用物質(zhì)”之列。
    堿處理和酸處理工藝可以在有或沒(méi)有超聲波的作用下進(jìn)行。現(xiàn)在在很多應(yīng)用領(lǐng)域中較新的技術(shù)不太依靠超聲波,或者說(shuō)極少使用。但是,原有的石墨生產(chǎn)工藝還得依靠超聲波的作用,因其需要用超聲波移除一些碳散粒子。
    從化學(xué)工藝的運(yùn)轉(zhuǎn)性能看,可以發(fā)現(xiàn)一些工序?qū)⒁恢北皇褂?并期望在需求和使用上能被簡(jiǎn)化,我們相信通過(guò)可行的技術(shù)和經(jīng)濟(jì)手段可得以實(shí)現(xiàn)。
    熱清潔工藝包含有水解、熱解、流化床、熔融鹽槽和DEECOM。上述五種工藝的運(yùn)行都需要某一類的初級(jí)工藝來(lái)清潔組件。清潔過(guò)濾器特別是清潔zui細(xì)小的結(jié)構(gòu),要求所采用的清潔工藝不僅能有效地清潔小的空隙,而且必須不能破壞其中zui大的結(jié)構(gòu)。
    新技術(shù)DEECOM是一項(xiàng)已獲得和認(rèn)證的工藝,可以作為替代化學(xué)清潔和熱清潔的工藝。
    在清潔工藝中使用過(guò)熱蒸汽,但其只是起zui初的水解作用,不代表全部的工藝。為了滿足一系列特殊清潔工作的需要,在設(shè)計(jì)模型中加入容器可以滿足專門的性能要求。該設(shè)計(jì)運(yùn)行*是自動(dòng)的,不需要化學(xué)物質(zhì)或者其他物質(zhì)。
    在程序中預(yù)先設(shè)定溫度、體積、壓強(qiáng)和壓縮循環(huán)。經(jīng)驗(yàn)表明,zui近5年中我們處理的聚合物的去除率在95%～98%之間。
    在著手于這個(gè)項(xiàng)目前,我們觀察了所有我們擁有的和沒(méi)有的初級(jí)工藝,其結(jié)論是沒(méi)有一種老式的工藝能夠滿足我們未來(lái)應(yīng)用的要求。老工藝無(wú)助于我們達(dá)到所建立的目標(biāo),該目標(biāo)涉及到成本、效率、一致性、減少化學(xué)物質(zhì)、減少增添的工序道數(shù)和減少大多數(shù)影響環(huán)境的因素。
    我們建立的目標(biāo)是:
    （1）降低過(guò)濾器清洗處理工藝的運(yùn)行成本;
    （2）降低公用工程消耗;
    （3）減少環(huán)境影響因素;
    （4）至少達(dá)到目前初級(jí)工藝技術(shù)的性能,甚至更好（盡管大多數(shù)人認(rèn)為這樣才能得到的結(jié)果）,但原則上是與TEG工藝相當(dāng);
    （5）提高對(duì)清潔工藝的依賴性。
    經(jīng)過(guò)5年的開(kāi)發(fā)和之后3年在工業(yè)裝置上的運(yùn)行,DEECOM技術(shù)已經(jīng)和其他熱工藝與TEG工藝處在同一水平。數(shù)據(jù)表明,DEECOM工藝的質(zhì)量水平與我們?cè)O(shè)定的其他所有工藝目標(biāo)相一致。到目前為止,我們大多數(shù)的清潔處理都采用DEECOM工藝,為用戶節(jié)約,也為我們自身節(jié)約。DEECOM工藝不僅在PET纖維、膜和樹脂切片上應(yīng)用,而且也能夠用在其他類型的聚合物上,如PA、PE、PVA等。
    DEECOM工藝在一些特殊的應(yīng)用上還另有優(yōu)點(diǎn):
    （1）全套的容器和過(guò)濾器清潔處理可放置在一個(gè)裝置中進(jìn)行;
    （2）對(duì)原先用于其他設(shè)備的失效過(guò)濾器進(jìn)行修復(fù)。
    在完成任何一個(gè)工藝過(guò)程中,弄明白怎樣清潔過(guò)濾器是非常必要的。
    很多過(guò)濾器清潔裝置測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)是:氣泡試驗(yàn)、流量試驗(yàn)、流量試驗(yàn)即10L/min和總體質(zhì)量測(cè)試。
    所有上述測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)存在的問(wèn)題是,人們對(duì)于哪一種測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)意義zui大存在分歧。另外,在測(cè)試儀器的設(shè)計(jì)和使用、操作效率、對(duì)過(guò)濾器技術(shù)條件的諸多理解及其操作效率上,人們也有分歧。
    我們?cè)L問(wèn)的許多地方,采集*沒(méi)有意義的數(shù)據(jù),并*相信驗(yàn)收的過(guò)濾器制造商的技術(shù)條件。顯然,我們需要去了解這個(gè)重要的領(lǐng)域,否則你將怎樣解釋“什么樣的清潔處理才是清潔的?”,單純的數(shù)據(jù)不能說(shuō)明問(wèn)題。
    對(duì)于一系列變量參數(shù),包括形態(tài)、模型設(shè)計(jì)和—73—具體結(jié)構(gòu),任何一個(gè)給定的微小尺寸都是重要的,這又對(duì)質(zhì)量和性能起著本質(zhì)的作用。大多數(shù)的情況是不了解產(chǎn)品要求或如何對(duì)不同廠商的產(chǎn)品進(jìn)行比對(duì)。
    重要的是測(cè)試單位要有合適的培訓(xùn),并了解生產(chǎn)單位的過(guò)濾器需要什么樣的清潔工藝。大多數(shù)測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)有原則上和操作上的缺陷,并且還必須尋找出標(biāo)準(zhǔn)化、測(cè)試儀器設(shè)計(jì)和操作培訓(xùn)的方法。在沒(méi)有弄清楚測(cè)試的意思和相應(yīng)的過(guò)濾器結(jié)構(gòu),就去生產(chǎn)測(cè)試設(shè)備肯定是有不足之處的。
    新一代的清潔技術(shù)既能滿足環(huán)保要求又符合測(cè)試的有效性。

來(lái)源：能源網(wǎng)