專利名稱：一種新型聚醚酮熔體過(guò)濾裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于化學(xué)工程、精細(xì)化工領(lǐng)域，特別是涉及到對(duì)一種新型聚合物熔體進(jìn)行過(guò)濾的裝置。
背景技術(shù)：
現(xiàn)有技術(shù)中聚醚酮屬于聚芳醚酮類的一種，具有極佳的機(jī)械強(qiáng)度、熱穩(wěn)定性，廣泛應(yīng)用于航空航天、儀器儀表、醫(yī)療器械及膜分離等領(lǐng)域。在聚醚酮生產(chǎn)過(guò)程中，其原料、合成過(guò)程、精制及干燥等都會(huì)產(chǎn)生或帶入一些灰塵、顆粒雜質(zhì)，雖然這些雜質(zhì)很細(xì)小，在某些領(lǐng)域影響聚醚酮的使用。因此，必須除去一定粒度的雜質(zhì)。通常，對(duì)固體塑料除雜方法有兩種 一是將其溶解，采用過(guò)濾除去雜質(zhì)，再將熔劑與溶質(zhì)分離；聚醚酮溶劑價(jià)格昂貴，使用量大， 操作條件苛刻，采用此種形式會(huì)極大增加生產(chǎn)成本。二是將固體塑料熔融，加壓過(guò)濾除去雜質(zhì)。根據(jù)聚醚酮的物料性質(zhì)及過(guò)濾精度，采用過(guò)濾形式除去雜質(zhì)更為適宜。此種方法操作相對(duì)容易，成本相對(duì)較低，因此，前期工作根據(jù)國(guó)內(nèi)外現(xiàn)有設(shè)備的狀況，結(jié)合用戶對(duì)產(chǎn)品使用要求，建立了一套聚醚酮熔體擠出過(guò)濾的中試裝置(圖8)，并成功實(shí)現(xiàn)了聚醚酮熔體的連續(xù)過(guò)濾。此設(shè)備的操作參數(shù)為介質(zhì)密度在1200Kg/m3左右，粘度在4000-5000cp時(shí)，工作溫度375±5°C ;工作壓力22Mpa彡P(guān)彡45Mpa ;過(guò)濾網(wǎng)片有效通徑Φ 180mm ;網(wǎng)孔直徑 Φ5ιιπι;平均出料量40Kg/h，S卩O. 96噸/天(24小時(shí))；操作形式連續(xù)，廢料率彡10%。總收率90. 5%。從進(jìn)料到造粒，每套設(shè)備占用場(chǎng)地面積在12X4m2。如果生產(chǎn)能力不高，完全可以滿足生產(chǎn)需要。由于產(chǎn)量擴(kuò)大，或短期急需供料，一套設(shè)備根本滿足不了要求。若以公司年產(chǎn)量 1000噸計(jì)算，按每臺(tái)設(shè)備工作300天，完成此任務(wù)需3. 3臺(tái)套，至少3套。而場(chǎng)地面積并不是12X4m2的3倍。因?yàn)閿D出后的物料需要冷卻，若3套設(shè)備放在同一個(gè)車(chē)間內(nèi)，物料冷卻至少要使冷卻帶加長(zhǎng)3m，即車(chē)間面積要達(dá)到15X4m2X3，加上原料、產(chǎn)品堆放等，面積更大。 廠房利用率較低，管理不方便。更主要的是能耗較大，效率較低，沒(méi)有擴(kuò)大產(chǎn)能的余地。處于以上狀況，我們將過(guò)濾網(wǎng)直徑擴(kuò)大到360mm，建立了過(guò)程如圖I的放大裝置，期望擴(kuò)大產(chǎn)倉(cāng)泛。擴(kuò)大裝置的運(yùn)行擴(kuò)大后裝置配備相應(yīng)的擠出機(jī)、熔體泵、冷卻裝置及造粒設(shè)備，特制超重型固定平臺(tái)，結(jié)果運(yùn)行不到幾小時(shí)，沒(méi)出幾公斤料就停車(chē)了。主要出現(xiàn)以下問(wèn)題預(yù)熱時(shí)間較長(zhǎng)安裝好設(shè)備后，首先進(jìn)行電器、可轉(zhuǎn)動(dòng)設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)。觀察設(shè)備能否達(dá)到預(yù)期目標(biāo)。經(jīng)過(guò)5個(gè)多小時(shí)加熱預(yù)熱整個(gè)過(guò)濾系統(tǒng)各測(cè)溫點(diǎn)處基本達(dá)到了過(guò)濾要求的溫度，但升溫時(shí)間較長(zhǎng)。網(wǎng)片達(dá)不到預(yù)定溫度由于網(wǎng)片直徑較大，此處空間較大，而且，此處有滑動(dòng)柱及不動(dòng)的換網(wǎng)器主體，不能在此區(qū)域設(shè)置測(cè)溫點(diǎn)。當(dāng)其他部分達(dá)到預(yù)定溫度時(shí)，此部分的溫度要比預(yù)定溫度低幾十度，過(guò)濾網(wǎng)中心部位更低。這些從拆卸下來(lái)的過(guò)濾網(wǎng)可以觀察到。拆卸后的過(guò)濾網(wǎng)，清除網(wǎng)后物料，發(fā)現(xiàn)過(guò)濾網(wǎng)中心處，近1/3過(guò)濾網(wǎng)面積的區(qū)域并無(wú)物料流出，說(shuō)明此區(qū)域無(wú)物料通過(guò)。原因就是當(dāng)物料一接觸此過(guò)濾網(wǎng)時(shí)，中間區(qū)域溫度較低，物料粘度增大，流動(dòng)性差。再加上過(guò)濾網(wǎng)孔隙小(5um)，物料難從此經(jīng)過(guò)。而其他四周區(qū)域溫度較高(靠近主體)，物料易通過(guò)。在同樣壓差亦既同樣動(dòng)力下，大有“水往低處流之勢(shì)”，造成中間部位無(wú)物料。達(dá)不到預(yù)定產(chǎn)量按前期運(yùn)行結(jié)果計(jì)算，此設(shè)備生產(chǎn)能力以為40kgX (31 1802/ji 902) = 160Kg/h。實(shí)際生產(chǎn)根本達(dá)不到預(yù)定產(chǎn)量，這主要是由于溫度原因，使實(shí)際過(guò)濾面積大打折扣。預(yù)熱溫度提高，產(chǎn)物測(cè)試有變性為縮短預(yù)熱時(shí)間，更為提高過(guò)濾網(wǎng)中心部位的溫度，整個(gè)預(yù)熱溫度加高，部分區(qū)域達(dá)400°C，結(jié)果發(fā)現(xiàn)物料碳化。從換下的過(guò)濾片上發(fā)現(xiàn)，雜質(zhì)層中有黑點(diǎn)，物料發(fā)生碳化。過(guò)濾后物料經(jīng)分析儀器檢測(cè)，有部分物料發(fā)生變性。碳化的物料可以過(guò)濾出去，變性的物料則會(huì)進(jìn)入產(chǎn)品中，影響產(chǎn)品的性能。雜質(zhì)逃逸由于過(guò)濾片較大，在高壓作用下過(guò)濾片變形，必定出現(xiàn)雜質(zhì)逃逸。逃逸的可能有兩點(diǎn)，一是高壓作用使一些非鋼性雜質(zhì)從網(wǎng)孔間通過(guò)，二是雜質(zhì)繞過(guò)過(guò)濾網(wǎng)，從網(wǎng)邊上進(jìn)入網(wǎng)片后側(cè)管路。擠出造粒的產(chǎn)品表面有凹坑過(guò)濾后物料中含有氣泡，導(dǎo)致造粒后的物料表面不光潔平整，影響產(chǎn)品的外觀。分析放大設(shè)備運(yùn)行中出現(xiàn)的問(wèn)題，由于網(wǎng)片區(qū)域空間過(guò)大，難掌控網(wǎng)片表面的溫度，溫度過(guò)高物料變性；網(wǎng)片變形，雜質(zhì)逃逸，很難實(shí)現(xiàn)正常過(guò)濾。因此，通過(guò)簡(jiǎn)單的設(shè)備放大不能實(shí)現(xiàn)聚醚酮熔體的連續(xù)過(guò)濾。

發(fā)明內(nèi)容
由于設(shè)備簡(jiǎn)單放大，產(chǎn)生一些無(wú)法解決的問(wèn)題，預(yù)熱達(dá)不到溫度，達(dá)到溫度物料變性，雜質(zhì)逃逸等，不能實(shí)現(xiàn)正常過(guò)濾，重新設(shè)計(jì)過(guò)濾設(shè)備為本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題。一種新型聚醚酮熔體過(guò)濾裝置，其特征是包括換網(wǎng)器主體、過(guò)濾網(wǎng)片、過(guò)濾后物料流出管、滑動(dòng)柱、多孔板、物料流出管道、物料流入管道、物料進(jìn)入口、加熱保溫板、過(guò)濾后物料匯集管，所述的滑動(dòng)柱采用A、B雙柱的形式安裝于換網(wǎng)器主體的中部，且在每根滑動(dòng)柱上安裝有兩片過(guò)濾網(wǎng)片；所述的多孔板安裝于兩片過(guò)濾網(wǎng)片之間，且過(guò)濾網(wǎng)片通過(guò)換網(wǎng)叉實(shí)現(xiàn)換網(wǎng)；所述的加熱保溫板安裝于換網(wǎng)器主體的頂部，且物料進(jìn)入口通過(guò)加熱保溫板與物料流入管道連接；在垂直于多孔板軸線方向的底部設(shè)有物料流出管道，A、B兩個(gè)滑動(dòng)柱的物料流出管道匯集于過(guò)濾后物料匯集管，過(guò)濾后物料匯集管與過(guò)濾后物料流出管相通。所述的過(guò)濾網(wǎng)片上安裝有法蘭，且在法蘭上每隔120度處設(shè)置一個(gè)換網(wǎng)圓環(huán)，換網(wǎng)圓環(huán)采用不銹鋼材質(zhì)制作。所述的換網(wǎng)叉包括叉鉤、換網(wǎng)叉腿、手柄，所述的換網(wǎng)叉腿一端安裝于手柄上，其另一端安裝有叉鉤，且叉鉤、換網(wǎng)叉腿采用不銹鋼材質(zhì)制作，手柄采用電木或軟木材質(zhì)制作。有益效果現(xiàn)對(duì)本發(fā)明裝置進(jìn)行運(yùn)行操作。本發(fā)明設(shè)備安裝好后，對(duì)電器、可轉(zhuǎn)動(dòng)設(shè)備運(yùn)行。經(jīng)過(guò)I. 5個(gè)小時(shí)加熱預(yù)熱，整個(gè)過(guò)濾系統(tǒng)各部分都達(dá)到過(guò)濾要求的溫度。從升溫過(guò)程看，各部分加熱、保溫能達(dá)到預(yù)定升溫控溫要求。整個(gè)系統(tǒng)經(jīng)過(guò)安裝空載試運(yùn)行進(jìn)入實(shí)際運(yùn)行過(guò)程，擠出機(jī)、熔體泵、換網(wǎng)器主體及連接段經(jīng)過(guò)加溫預(yù)熱達(dá)到預(yù)定溫度。具體數(shù)據(jù)可見(jiàn)表I。達(dá)到上述溫度后，開(kāi)動(dòng)擠出機(jī)、熔體泵，并同時(shí)向加料斗中加料，加料速度160Kg/ h (前 10 分鐘為 80-100Kg/h)。表I實(shí)際加料運(yùn)行數(shù)據(jù)表
權(quán)利要求
1.一種新型聚醚酮熔體過(guò)濾裝置，其特征是包括換網(wǎng)器主體(7)、過(guò)濾網(wǎng)片(8)、過(guò)濾后物料流出管(13)、滑動(dòng)柱(14)、多孔板(15)、物料流出管道(16)、物料流入管道(17)、物料進(jìn)入口(18)、加熱保溫板(19)、過(guò)濾后物料匯集管(20)，所述的滑動(dòng)柱(14)采用A、B雙柱的形式安裝于換網(wǎng)器主體(7)的中部，且在每根滑動(dòng)柱(14)上安裝有兩片過(guò)濾網(wǎng)片(8)； 所述的多孔板(15)安裝于兩片過(guò)濾網(wǎng)片⑶之間，且過(guò)濾網(wǎng)片⑶通過(guò)換網(wǎng)叉(28)實(shí)現(xiàn)換網(wǎng)；所述的加熱保溫板(19)安裝于換網(wǎng)器主體(7)的頂部，且物料進(jìn)入口(18)通過(guò)加熱保溫板(19)與物料流入管道(17)連接；在垂直于多孔板(15)軸線方向的底部設(shè)有物料流出管道(16)，A、B兩個(gè)滑動(dòng)柱(14)的物料流出管道(16)匯集于過(guò)濾后物料匯集管(20)， 過(guò)濾后物料匯集管(20)與過(guò)濾后物料流出管(13)相通。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種新型聚醚酮熔體過(guò)濾裝置，其特征是所述的過(guò)濾網(wǎng)片(8)上安裝有法蘭(23)，且在法蘭(23)上每隔120度處設(shè)置一個(gè)換網(wǎng)圓環(huán)(26)，換網(wǎng)圓環(huán)(26)采用不銹鋼材質(zhì)制作。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種新型聚醚酮熔體過(guò)濾裝置，其特征是所述的換網(wǎng)叉(28)包括叉鉤(24)、換網(wǎng)叉腿(27)、手柄(29)，所述的換網(wǎng)叉腿(27) —端安裝于手柄(29) 上，其另一端安裝有叉鉤(24)，且叉鉤(24)、換網(wǎng)叉腿(27)采用不銹鋼材質(zhì)制作，手柄(29) 采用電木或軟木材質(zhì)制作。
全文摘要
一種新型聚醚酮熔體過(guò)濾裝置，屬于化學(xué)工程、精細(xì)化工領(lǐng)域。包括換網(wǎng)器主體、過(guò)濾網(wǎng)片等。所述的滑動(dòng)柱采用A、B雙柱的形式安裝于換網(wǎng)器主體的中部，且在每根滑動(dòng)柱上安裝有兩片過(guò)濾網(wǎng)片；所述的多孔板安裝于兩片過(guò)濾網(wǎng)片之間，且過(guò)濾網(wǎng)片通過(guò)換網(wǎng)叉實(shí)現(xiàn)換網(wǎng)；所述的加熱保溫板安裝于換網(wǎng)器主體的頂部，且物料進(jìn)入口通過(guò)加熱保溫板與物料流入管道連接；在垂直于多孔板軸線方向的底部設(shè)有物料流出管道，A、B兩個(gè)滑動(dòng)柱的物料流出管道匯集于過(guò)濾后物料匯集管，過(guò)濾后物料匯集管與過(guò)濾后物料流出管相通。此發(fā)明一是擴(kuò)大過(guò)濾面積，二是減少換網(wǎng)壓力波動(dòng)，三是使多孔板15兩側(cè)壓力均衡，能承受更大壓力，過(guò)濾效果好。
文檔編號(hào)B29C47/68GK102601970SQ201210057648
公開(kāi)日2012年7月25日 申請(qǐng)日期2012年3月7日 優(yōu)先權(quán)日2012年3月7日
發(fā)明者喬遷, 尹麗, 王元瑞, 王樹(shù)江, 石秀敏 申請(qǐng)人:長(zhǎng)春工業(yè)大學(xué)