烛芯过滤器滤芯的制作方法
【专利摘要】本实用新型涉及一种烛芯过滤器滤芯，主要解决现有技术中存在的纺丝液出口温度均匀性差、滤芯积液量大、清洗困难等问题。本实用新型通过采用一种烛芯过滤器滤芯，包括：骨架（1）、密闭中空体腔（2）、导流槽（3）、体腔密封盖（4）、导流孔（5）、原液出口（6）和连接件（7），其中密封中空体腔（2）位于骨架（1）内部下方，导流槽（3）均匀分布于骨架（1）外侧，骨架（1）内部设有体腔密封盖（4），导流孔（5）位于导流槽（3）上方，原液出口（6）位于烛芯过滤器滤芯正上方，连接件（7）用于连接滤芯和过滤器的技术方案，较好的解决了该问题，可用于聚合物液体过滤的工业生产中。
【专利说明】烛芯过滤器滤芯
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种烛芯过滤器滤芯，更具体的说，本实用新型涉及一种用于过滤聚丙烯腈基碳纤维纺丝液的烛芯过滤器的滤芯。
【背景技术】
[0002]在聚合物液体(包括熔体和溶液)的加工过程中，为保证产品质量必须尽可能地除去液体中的凝胶、杂质、加入的凝聚剂和催化剂等物质。聚合物液体过滤作业，渗透到聚合物工业的每一个【技术领域】中，它的基本过程是聚合物流体通过多孔介质的流动和固体物颗粒或凝胶分离。聚合物液体过滤与其它液体过滤过程相比具有粘度大、温度高等特点，使聚合物液体的过滤对设备的要求更为严格。
[0003]碳纤维是一种含碳量大于90 %以上的新型碳材料，它具有优异的耐高温、耐化学腐蚀性、高的比强度和比模量等一系列优势，使其在军事、民用、航空和航天领域得到了广泛的应用。
[0004]碳纤维的制备过程可简单分为原液制备、纺丝和氧化碳化等三个主要步骤。纺丝液中的杂质和凝胶直接影响到原液输送、纺丝和氧化碳化过程的正常进行，必须进行过滤去除。在纺丝液输送过程中，杂质特别是金属杂质的存在可使计量泵精密齿轮损坏。在纺丝过程中，杂质和凝胶的存在可使喷丝板部分堵塞，形成断丝或使原丝粗细不均；严重时，纺前压力逐步升高，使喷丝板损坏。在氧化碳化过程中，杂质的存在使丝束氧化碳化过程发生改变，形成局部缺陷，最终影响到丝束性能。
[0005]在碳纤维的制备过程中，过滤已经成为非常重要的一个步骤。设计适合碳纤维纺丝液过滤过程的过滤器和过滤滤芯的即具有重要的实际应用价值，也能带来很大的经济效益。管道式、板框式和容积式过滤器均可应用于聚丙烯腈纺丝液过滤的工业生产过程中，其中容积式过滤器能耐更高的压力，其应用范围更为广泛。烛芯过滤器是容积式过滤器的一种类型，它具有操作简单、使用和清洗方便、滤网易更换等优势，在碳纤维的制备过程中和其它过聚合物液体滤过程中广泛应用。
[0006]传统的烛芯过滤器的过滤原理是:纺丝液通过输送设备输送至滤筒，经烛芯过滤器滤芯外表面的过滤网过滤后，经烛芯过滤器的内部通道将纺丝液输送出过滤器至输送管道进入后续工段。中国专利CN 202427227 U、CN 201930611 U、CN 201558594 U公开了三种新型烛芯过滤器，采用新型过滤网、增加过滤网层数、加长过滤网长度等方法，还存在以下不足:
[0007]1、纺丝液出口温度均一性差。由于纺丝液必须经过滤芯内部，而滤芯内外散热速率的不同导致纺丝液在滤芯内部存在径向温差。径向温差的存在导致纺丝液的稳定均性和匀性变差。
[0008]2、滤芯积液量大。过滤过程中烛芯过滤器内部体积需全部被纺丝液充满，造成纺
丝液大量浪费。
[0009]3、清洗困难。滤芯内部表面积大，特别是对于大过滤面积滤芯，增加清洗困难度和清洗液消耗量。
【发明内容】
[0010]本实用新型所要解决的技术问题之一是现有烛芯过滤器过滤聚合物液体过程中存在的出口温度均匀性差、滤芯液量大、清洗困难等问题，提供了一种新的烛芯过滤器滤芯。该烛芯过滤器滤芯具有出口温度均匀、滤芯积液量小、易于清洗等优点。
[0011]本实用新型所要解决的技术问题之二是，提供一种新的含有解决技术问题之一的滤芯的过滤器。
[0012]为解决上述技术问题之一，本实用新型采用的技术方案如下:一种烛芯过滤器滤芯，包括:骨架1、密闭中空体腔2、导流槽3、体腔密封盖4、导流孔5、原液出口 6和连接件7，其中密闭中空体腔2位于骨架I内部下方，导流槽3均匀分布于骨架I外侧，骨架I内部设有体腔密封盖4，导流孔5位于导流槽3上方，原液出口 6位于烛芯过滤器滤芯正上方，连接件7用于连接滤芯和过滤器。
[0013]上述技术方案中，所述密闭中空体腔2的体积大于等于骨架I内部总体积的50 %，优选的技术方案为，密闭中空体腔2的体积为骨架I内部总体积的80?90 % ;导流孔5直径为0.3?2.5cm,导流槽3和导流孔5个为I?20 ;优选的技术方案为导流孔5直径为
0.5?2 cm,导流槽3和导流孔5个数均为6?12个；导流槽3深度为0.3?2.5 cm,优选的技术方案导流槽深度为0.5?2 cm ;密闭中空体腔2绝对压力为0.001?100 Pa ;连接件7为螺纹连接或螺栓连接。
[0014]为解决上述技术问题之二，本实用新型采用的技术方案如下:一种含有上述任意一种烛芯过滤器滤芯的过滤器；所述过滤器的滤芯包括:骨架1、密闭中空体腔2、导流槽3、体腔密封盖4、导流孔5、原液出口 6和连接件7，其中密闭中空体腔2位于骨架I内部下方，导流槽3均匀分布于骨架I外侧，骨架I内部设有体腔密封盖4，导流孔5位于导流槽3上方，原液出口 6位于烛芯过滤器滤芯正上方，连接件7用于连接滤芯和过滤器。
[0015]本实用新型通过增加中空体腔减少过滤器中原液占用体积。以密闭中空体腔2的体积为骨架I内部总体积80 %为例，过滤器滤芯中积液至少减少80%，可明显降低过滤器滤芯中的积液量、提高清洗效率。过滤器滤芯内密闭中空体腔2的引入，可降低原液沿过滤器径向流动的距离，使滤芯中原液停留时间明显降低，减少热量散失，增加原液温度的均匀性。同时，密闭中空体腔2的压力小于等于常压，减少热量向体腔内部的对流传热，进一步保证原液温度的均匀性。使用本实用新型烛芯过滤器滤芯过滤聚丙烯腈基碳纤维纺丝液，有效保证了纺丝液的温度均匀性、降低了滤芯中原液积料量、提高了过滤器清洗效率，取得了较好的使用。
【专利附图】
【附图说明】
[0016]图1是本实用新型烛芯过滤器滤芯的剖视结构图。
[0017]图2是本实用新型烛芯过滤器滤芯A?A截面剖视结构图。
[0018]图1中:1为骨架，2为密闭中空体腔，3为导流槽，4为体腔密封盖，5为导流孔，6为原液出口，7为连接件。
[0019]下面通过具体实施例对本实用新型作进一步阐述。【具体实施方式】
[0020]【实施例1】
[0021]采用一种烛芯过滤器滤芯，密闭中空体腔的体积为骨架内部总体积的50 %，导流槽和导流孔个数均为I个，导流孔直径为3 Cm,导流槽深度3 Cm，密闭中空体腔内绝对压力为0.00001 Pa，连接滤芯和过滤器的连接件形式为螺纹连接，过滤器夹套水循环温度为65°C，滤芯骨架外侧附有2层20 μ m金属滤网。实验结果如表1所示:
[0022]表1
[0023]
【权利要求】
1.一种烛芯过滤器滤芯，包括:骨架(I)、密闭中空体腔(2)、导流槽(3)、体腔密封盖(4)、导流孔(5)、原液出口(6)和连接件(7)，其中密闭中空体腔(2)位于骨架(I)内部下方，导流槽(3)均匀分布于骨架(I)外侧，骨架(I)内部设有体腔密封盖(4)，导流孔(5)位于导流槽(3)上方，原液出口(6)位于烛芯过滤器滤芯正上方，连接件(7)连接滤芯和过滤器。
2.根据权利要求1所述的烛芯过滤器滤芯，其特征在于所述密闭中空体腔(2)的体积大于等于骨架(I)内部总体积的50 %。
3.根据权利要求2所述的烛芯过滤器滤芯，其特征在于所述密闭中空体腔(2)的体积为骨架(I)内部总体积的80?90 %。
4.根据权利要求1所述的烛芯过滤器滤芯，其特征在于所述导流孔(5)直径为0.3?2.5cm，导流槽(3)和导流孔(5)个数为I?20。
5.根据权利要求4所述的烛芯过滤器滤芯，其特征在于所述导流孔(5)直径为0.5?2 cm，导流槽(3)和导流孔(5)个数均为6?12个。
6.根据权利要求1所述的烛芯过滤器滤芯，其特征在于所述导流槽(3)深度为0.3?2.5 cm。
7.根据权利要求6所述的烛芯过滤器滤芯，其特征在于所述导流槽(3)深度为0.5?2 cm。
8.根据权利要求1所述的烛芯过滤器滤芯，其特征在于所述的密闭中空体腔(2)绝对压力为0.001?100 Pa。
9.根据权利要求1所述的烛芯过滤器滤芯，其特征在于所述连接件(7)为螺纹连接或螺栓连接。
10.一种含有权利要求1?9所述的任意一种烛芯过滤器滤芯的过滤器。
【文档编号】B01D29/33GK203556184SQ201320664711
【公开日】2014年4月23日 申请日期:2013年10月28日 优先权日:2013年10月28日
【发明者】沈志刚, 李磊, 王贺团, 史纪友 申请人:中国石油化工股份有限公司, 中国石油化工股份有限公司上海石油化工研究院