一种阳离子聚酯熔体管道清洗装置及其清洗方法
【专利摘要】本发明公开了一种阳离子聚酯熔体管道清洗装置及其清洗方法，解决了阳离子聚酯熔体管道的清洗问题，不会腐蚀设备，具有节能环保的特点。该装置包括安装在阳离子聚酯熔体生产装置的聚酯熔体出料管路上的熔体出料泵；聚酯熔体出料管路与熔体四通阀相连；熔体出料泵与第一管路相连；第一管路与电加热器相连；电加热器通过第二管路与公用工程蒸汽系统相连；第一管路上安装有蒸汽阀门；蒸汽阀门与熔体出料泵之间的第一管路上安装有氮气管路；熔体出料泵与熔体四通阀之间的聚酯熔体出料管路上安装有第三管路；第三管路通过金属软管与清洗收集车相连；第三管路上安装有熔体排料阀；清洗收集车通过第四管路与清洗废液接收装置相连。
【专利说明】一种阳离子聚酯熔体管道清洗装置及其清洗方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种阳离子聚酯熔体管道清洗装置及其清洗方法。
【背景技术】
[0002]聚酯纤维是目前世界上应用最为广泛的合成纤维，其生产制造过程是化学反应，通过精对苯二甲酸与乙二醇进行酯化反应，进一步缩聚反应生成分子量约为20000的高分子热塑性材料，再进行热拉伸加工生成一定强度的纤维，中国是聚酯纤维制造大国，目前聚酯纤维产量为年产5000万吨，在中国国内有很多聚酯熔体直接纺丝生产装置，每年为市场提供大量的优质合成纤维，与此同时，维护这些生产装置成为生产优质产品的重要保证，一般聚酯装置在停车后对聚酯熔体的输送管道是不清洗的，因为一般的聚酯产品热稳定性较高，在停车排放物料结束后及时降温处理，再次投料开车后只要重新升温后将停车时的残留物料熔融排放就可以了，随着新物料的输送，残留物料可以完全排放干净。
[0003]但随着聚酯产品应用的深入，产品竞争进入差别化时代，各种化学改性聚酯产品陆续问世，其中的阳离子聚酯产品是应用最为广泛的差别化聚酯产品，由于在生产过程中加入了第三单体(另两种主要单体是精对苯二甲酸和乙二醇)，阳离子聚酯产品的热稳定性明显下降，经过多次停车及开车工艺处理，生产系统尤其是聚酯熔体管道中残留的聚酯熔体很容易在高温下发生热降解化学反应(就是在加热情况下的高分子化合物发生化学分解反应，生成了低分子的容易挥发的组份及不容易挥发的组份)，随着低分子挥发组份分离出生产系统，残留的高分子组份呈现出高含碳量的特征，在重新升温开车准备工作中会由于再次进入高温状态而出现管道中残留物料的碳化现象，因此在生产装置停车工艺处理时如何排净物料就成为很关键的开停车工艺处理步骤，物料排放彻底在实践工作中是不现实的；因为相关的输送设备为齿轮泵，随着物料的减少，泵的吸入口逐渐出现缺少物料而排出压力下降的现象，造成出口物料无法继续排放；一般的阳离子聚酯熔体生产装置包括浆料釜、第一酯化釜、第二酯化釜、预缩聚釜、终缩聚釜，预缩聚釜通过预缩聚物泵与终缩聚釜相连，终缩聚釜通过聚酯熔体出料管路与熔体四通阀相连；聚酯熔体出料管路上安装有熔体出料泵；阳离子聚酯熔体生产装置中尤其是聚酯熔体出料管路中残留物料是不可避免的，由于长期没有解决该问题的方法，出现了积碳堵塞管道的现象，出现熔体管道的调节阀积碳堵塞，生产被迫停止运行；如何在生产装置停车时去除这些残留物料就需要通过其它方法解决。
【发明内容】
[0004]本发明的目的在于提供了一种阳离子聚酯熔体管道清洗装置及其清洗方法，解决了阳离子聚酯熔体管道的清洗问题，通过水解使管道内残留的聚酯熔体全部水解转化为原来的单体，不会腐蚀设备，具有节能环保的特点。
[0005]为达到上述目的，本发明的技术方案是:
一种阳离子聚酯熔体管道清洗装置，包括安装在阳离子聚酯熔体生产装置的聚酯熔体出料管路上的熔体出料泵；所述的聚酯熔体出料管路与熔体四通阀相连；所述的熔体出料泵与第一管路相连；所述的第一管路与电加热器相连；所述的电加热器通过第二管路与公用工程蒸汽系统相连；所述的第一管路上安装有蒸汽阀门；所述的蒸汽阀门与熔体出料泵之间的第一管路上安装有氮气管路；所述的氮气管路上安装有氮气阀门；所述的氮气管路与氮气供气系统相连；所述的熔体出料泵与熔体四通阀之间的聚酯熔体出料管路上安装有第三管路；所述的第三管路通过金属软管与清洗收集车相连；所述的第三管路上安装有熔体排料阀；所述的清洗收集车通过第四管路与清洗废液接收装置相连；所述的清洗废液接收装置通过第五管路与污水处理站相连。
[0006]所述的清洗收集车上还安装有冷却水进水管路。
[0007]—种阳离子聚酯熔体管道清洗装置的清洗方法，包括如下步骤:1)将采用阳离子聚酯熔体生产装置生产的阳离子聚酯熔体生产完成后，通过聚酯熔体出料管路上的熔体出料泵将终缩聚釜内的聚酯熔体排放干净，拆开熔体出料泵，拆出齿轮件后，用泵的腔体密封工具将熔体出料泵的腔体密封；2)通过公用工程蒸汽系统向第二管路输送水蒸汽，打开蒸汽阀门，水蒸汽依次经过电加热器、第一管路之后，进入经步骤I)泵的腔体密封工具密封的熔体出料泵的腔体内，再通过熔体出料泵的腔体依次进入聚酯熔体出料管路、与聚酯熔体出料管路相连的终缩聚釜和四通阀、以及与终缩聚釜相连的预缩聚釜内；聚酯熔体出料管路、终缩聚釜、四通阀、以及与终缩聚釜相连的预缩聚釜内残留的部分聚酯熔体在水蒸汽的冲洗下与水蒸汽一起通过聚酯熔体出料管路进入第三管路，打开第三管路上的熔体排料阀，通过与第三管路相连的金属软管将进入第三管路的聚酯熔体与水蒸汽一起输送至清洗收集车内，经清洗收集车清洗收集聚酯熔体之后，将清洗废液通过第四管路输送至清洗废液接收装置；清洗废液接收装置通过第五管路输送至污水处理站处理；3)当步骤2)中的残留聚酯熔体不再排出时，通过电加热器升高水蒸汽的温度，同时升高阳离子聚酯熔体生产装置的温度，重复步骤2)，继续连续冲洗阳离子聚酯熔体生产装置；4)当步骤3)冲洗完成后，电加热器停止加热，继续保持水蒸汽的冲洗状态2小时；5)步骤4)完成后，关闭蒸汽阀门，停止水蒸汽的冲洗状态，同时阳离子聚酯熔体生产装置停止加热，打开氮气阀门，通过氮气管路向阳离子聚酯熔体生产装置中通入氮气，使阳离子聚酯熔体生产装置冷却；6)经步骤7)氮气冷却使阳离子聚酯熔体生产装置冷却至80°C时，关闭氮气阀门，拆除清洗装置，清洗完毕。
[0008]所述的步骤I)中阳离子聚酯熔体生产装置的温度优选为280°C?290°C ;所述的步骤2)中水蒸汽的温度优选为155?165°C，水蒸汽的压力优选为0.3?0.4Mpa。
[0009]所述的步骤I)中阳离子聚酯熔体生产装置的温度进一步优选为285°C ;所述的步骤2)中水蒸汽的温度进一步优选为160°C。
[0010]所述的步骤3)中水蒸汽的温度优选为300°C以上；所述阳离子聚酯熔体生产装置的温度优选为300°C以上；所述步骤3)的冲洗时间优选为8h。
[0011]所述的步骤3)中水蒸汽的温度为300°C ;所述阳离子聚酯熔体生产装置的温度为300。。。
[0012]本发明的有益效果是:本发明的一种阳离子聚酯熔体管道清洗装置及其清洗方法，通过先加热聚酯，使其分子键处于活跃状态，使聚酯在一定的温度条件下会发生水解反应，水解反应是化学吸热式反应，水分子会破坏聚酯的化学键，使聚酯的分子链发生断裂，未拉伸的聚酯纤维在纯水中于200°C经过30分钟之后，其表面已经开始产生显著的应力裂化降解现象，随着反应温度的升高或反应时间的延长，这种现象越加严重，导致纤维断裂成为长度大致为10 — 20 μ m的短纤维段及粉末状的低聚物，在250°C经过30分钟(或者在280°C经过瞬间)之后即全部水解转化为原来的单体。本发明基于该化学原理，使用水蒸汽作为清洗的介质，由于水蒸汽具有较高的热能，可以为聚酯的水解提供化学反应的热值，清洗过程中产生的小颗粒聚酯降解物是可以附着在蒸汽中脱离熔体管道的，蒸汽中的水分子还可以作为聚酯降解过程中的保护气体，防止聚酯在降解过程中发生脱水碳化，在一定时间的水解作用下，聚酯熔体管道中的聚酯残留物不断分解，并随着水蒸汽离开管道系统，最终达到清洗管道的效果。本发明具有如下优势:1)水蒸汽的应用技术更为成熟，因为水蒸汽是工业生产中常用的加热介质，各工厂的供货也方便。2)水蒸汽的化学酸碱度为中性，不会对熔体管道产生腐蚀作用，尤其在高温清洗的操作条件下，存在一定酸碱度的物质对金属管道存在一定的腐蚀作用，这样就回避了长期使用对金属管道腐蚀的负面作用。3)水蒸汽在清洗过程中不断将分解的聚酯残留物带出熔体管道系统，这样对于调整水解反应的化学平衡是有利的，因为不断移去水解反应的产物，化学反应的平衡有利于向正方向进行，即确保水解反应不断进行，减少了逆向反应，这对于清洗的效果是很关键的技术提升，同时缩短了清洗时间，对于清洗过程中的热能节约也是十分有利的。4)酸、碱及三甘醇均为化学物质，运输、储存及使用时的泄漏均存在安全隐患，为了减少清洗过程对人身伤害的影响，使用比较安全的水蒸汽是合理的选择。5)缩短清洗时间及回避了泄漏的影响，使水蒸汽更具环境保护的优势，水蒸汽产生泄漏不会出现二次污染问题，其他介质无法回避该问题。6)清洗装置的清洗收集车可以移动，可以只针对需清洗的熔体管道进行清洗，具有节约能源的优点；且该设备结构合理，简单，可以彻底地清除熔体管道中的残留熔体及其在高温热降解后形成的黑色碳化物，从而避免不合格品的产生，减少了原料的浪费，提高了经济效益。
【专利附图】
【附图说明】
[0013]图1是本发明一种阳离子聚酯熔体管道清洗装置使用时的结构示意图。
【具体实施方式】
[0014]实施例1
如图1所示，本实施例的一种阳离子聚酯熔体管道清洗装置，包括安装在阳离子聚酯熔体生产装置的聚酯熔体出料管路I上的熔体出料泵2 ;所述的聚酯熔体出料管路I与熔体四通阀3相连；所述的熔体出料泵2与第一管路4相连；所述的第一管路4与电加热器5相连；所述的电加热器5通过第二管路6与公用工程蒸汽系统相连；所述的第一管路4上安装有蒸汽阀门13;所述的蒸汽阀门13与熔体出料泵2之间的第一管路4上安装有氮气管路14 ;所述的氮气管路14上安装有氮气阀门15 ;所述的氮气管路14与氮气供气系统相连；所述的熔体出料泵2与熔体四通阀3之间的聚酯熔体出料管路I上安装有第三管路7 ；所述的第三管路7通过金属软管17与清洗收集车9相连；所述的第三管路7上安装有熔体排料阀8 ;所述的清洗收集车9通过第四管路10与清洗废液接收装置11相连；所述的清洗收集车9上还安装有冷却水进水管路16 ;所述的清洗废液接收装置11通过第五管路12与污水处理站相连。[0015]其清洗方法，包括如下步骤:1)将采用阳离子聚酯熔体生产装置生产的阳离子聚酯熔体生产完成后，通过聚酯熔体出料管路I上的熔体出料泵2将终缩聚釜18内的聚酯熔体排放干净，保持阳离子聚酯熔体生产装置的温度为285°C不变，拆开熔体出料泵2，拆出齿轮件后，用泵的腔体密封工具将熔体出料泵2的腔体密封；2)通过公用工程蒸汽系统向第二管路6输送水蒸汽，水蒸汽的温度为160°C，打开蒸汽阀门13，水蒸汽依次经过电加热器5、第一管路4之后，进入经步骤I)泵的腔体密封工具密封的熔体出料泵5的腔体内，再通过熔体出料泵2的腔体依次进入聚酯熔体出料管路1、与聚酯熔体出料管路I相连的终缩聚釜18和四通阀3、以及与终缩聚釜18相连的预缩聚釜19内；聚酯熔体出料管路1、终缩聚釜18、四通阀3、以及与终缩聚釜18相连的预缩聚釜19内残留的部分聚酯熔体在水蒸汽的冲洗下与水蒸汽一起通过聚酯熔体出料管路I进入第三管路7，打开第三管路7上的熔体排料阀8，通过与第三管路7相连的金属软管17将进入第三管路7的聚酯熔体与水蒸汽一起输送至清洗收集车9内，经清洗收集车9清洗收集聚酯熔体之后，将清洗废液通过第四管路10输送至清洗废液接收装置11 ;清洗废液接收装置11通过第五管路12输送至污水处理站处理；3)当步骤2)中的残留聚酯熔体不再排出时，通过电加热器5升高水蒸汽的温度，水蒸汽的温度为300°C ;同时升高阳离子聚酯熔体生产装置的温度，温度为300°C，重复步骤2)，继续连续冲洗阳离子聚酯熔体生产装置，冲洗时间为8h ;4)当步骤3)冲洗完成后，使残留聚酯熔体水解清洗完全，残留聚酯熔体不再排出，电加热器5停止加热，继续保持水蒸汽的冲洗状态2小时；5)步骤4)完成后，关闭蒸汽阀门13，停止水蒸汽的冲洗状态，同时阳离子聚酯熔体生产装置停止加热，打开氮气阀门15，通过氮气管路14向阳离子聚酯熔体生产装置中通入氮气，使阳离子聚酯熔体生产装置冷却；6)经步骤5)氮气冷却使阳离子聚酯熔体生产装置冷却至80°C时，关闭氮气阀门8，拆除清洗装置，清洗完毕。
[0016]本实施例的一种阳离子聚酯熔体管道清洗装置及其清洗方法，通过先加热聚酯，使其分子键处于活跃状态，使聚酯在一定的温度条件下会发生水解反应，水解反应是化学吸热式反应，水分子会破坏聚酯的化学键，使聚酯的分子链发生断裂，未拉伸的聚酯纤维在纯水中于200°C经过30分钟之后，其表面已经开始产生显著的应力裂化降解现象，随着反应温度的升高或反应时间的延长，这种现象越加严重，导致纤维断裂成为长度大致为10—20 μ m的短纤维段及粉末状的低聚物，在250°C经过30分钟(或者在280°C经过瞬间)之后即全部水解转化为原来的单体。本实施例基于该化学原理，使用水蒸汽作为清洗的介质，由于水蒸汽具有较高的热能，可以为聚酯的水解提供化学反应的热值，清洗过程中产生的小颗粒聚酯降解物是可以附着在蒸汽中脱离熔体管道的，蒸汽中的水分子还可以作为聚酯降解过程中的保护气体，防止聚酯在降解过程中发生脱水碳化，在一定时间的水解作用下，聚酯熔体管道中的聚酯残留物不断分解，并随着水蒸汽离开管道系统，最终达到清洗管道的效果。本实施例具有如下优势:1)水蒸汽的应用技术更为成熟，因为水蒸汽是工业生产中常用的加热介质，各工厂的供货也方便。2)水蒸汽的化学酸碱度为中性，不会对熔体管道产生腐蚀作用，尤其在高温清洗的操作条件下，存在一定酸碱度的物质对金属管道存在一定的腐蚀作用，这样就回避了长期使用对金属管道腐蚀的负面作用。3)水蒸汽在清洗过程中不断将分解的聚酯残留物带出熔体管道系统，这样对于调整水解反应的化学平衡是有利的，因为不断移去水解反应的产物，化学反应的平衡有利于向正方向进行，即确保水解反应不断进行，减少了逆向反应，这对于清洗的效果是很关键的技术提升，同时缩短了清洗时间，对于清洗过程中的热能节约也是十分有利的。4)酸、碱及三甘醇均为化学物质，运输、储存及使用时的泄漏均存在安全隐患，为了减少清洗过程对人身伤害的影响，使用比较安全的水蒸汽是合理的选择。5)缩短清洗时间及回避了泄漏的影响，使水蒸汽更具环境保护的优势，水蒸汽产生泄漏不会出现二次污染问题，其他介质无法回避该问题。6)清洗装置的部分设备可以移动，可以只针对需清洗的熔体管道进行清洗，具有节约能源的优点；且该设备结构合理，简单，可以彻底地清除熔体管道中的残留熔体及其在高温热降解后形成的黑色碳化物，从而避免不合格品的产生，减少了原料的浪费，提高了经济效益。
[0017]实施例2
如图1所示，本实施例的一种阳离子聚酯熔体管道清洗装置，包括安装在阳离子聚酯熔体生产装置的聚酯熔体出料管路I上的熔体出料泵2 ;所述的聚酯熔体出料管路I与熔体四通阀3相连；所述的熔体出料泵2与第一管路4相连；所述的第一管路4与电加热器5相连；所述的电加热器5通过第二管路6与公用工程蒸汽系统相连；所述的第一管路4上安装有蒸汽阀门13;所述的蒸汽阀门13与熔体出料泵2之间的第一管路4上安装有氮气管路14 ;所述的氮气管路14上安装有氮气阀门15 ;所述的氮气管路14与氮气供气系统相连；所述的熔体出料泵2与熔体四通阀3之间的聚酯熔体出料管路I上安装有第三管路7 ；所述的第三管路7通过金属软管17与清洗收集车9相连；所述的第三管路7上安装有熔体排料阀8 ;所述的清洗收集车9通过第四管路10与清洗废液接收装置11相连；所述的清洗收集车9上还安装有冷却水进水管路16 ;所述的清洗废液接收装置11通过第五管路12与污水处理站相连。
[0018]其清洗方法，包括如下步骤:1)将采用阳离子聚酯熔体生产装置生产的阳离子聚酯熔体生产完成后，通过聚酯熔体出料管路I上的熔体出料泵2将终缩聚釜18内的聚酯熔体排放干净，保持阳离子聚酯熔体生产装置的温度为280°C不变，拆开熔体出料泵2，拆出齿轮件后，用泵的腔体密封工具将熔体出料泵2的腔体密封；2)通过公用工程蒸汽系统向第二管路6输送水蒸汽，水蒸汽的温度为165°C，打开蒸汽阀门13，水蒸汽依次经过电加热器5、第一管路4之后，进入经步骤I)泵的腔体密封工具密封的熔体出料泵5的腔体内，再通过熔体出料泵2的腔体依次进入聚酯熔体出料管路1、与聚酯熔体出料管路I相连的终缩聚釜18和四通阀3、以及与终缩聚釜18相连的预缩聚釜19内；聚酯熔体出料管路1、终缩聚釜18、四通阀3、以及与终缩聚釜18相连的预缩聚釜19内残留的部分聚酯熔体在水蒸汽的冲洗下与水蒸汽一起通过聚酯熔体出料管路I进入第三管路7，打开第三管路7上的熔体排料阀8，通过与第三管路7相连的金属软管17将进入第三管路7的聚酯熔体与水蒸汽一起输送至清洗收集车9内，经清洗收集车9清洗收集聚酯熔体之后，将清洗废液通过第四管路10输送至清洗废液接收装置11 ;清洗废液接收装置11通过第五管路12输送至污水处理站处理；3)当步骤2)中的残留聚酯熔体不再排出时，通过电加热器5升高水蒸汽的温度，水蒸汽的温度为350°C ;同时升高阳离子聚酯熔体生产装置的温度，温度为350°C，重复步骤2)，继续连续冲洗阳离子聚酯熔体生产装置，冲洗时间为8h ;4)当步骤3)冲洗完成后，使残留聚酯熔体水解清洗完全，残留聚酯熔体不再排出，电加热器5停止加热，继续保持水蒸汽的冲洗状态2小时；5)步骤4)完成后，关闭蒸汽阀门13，停止水蒸汽的冲洗状态，同时阳离子聚酯熔体生产装置停止加热，打开氮气阀门15，通过氮气管路14向阳离子聚酯熔体生产装置中通入氮气，使阳离子聚酯熔体生产装置冷却；6)经步骤5)氮气冷却使阳离子聚酯熔体生产装置冷却至80°C时，关闭氮气阀门8，拆除清洗装置，清洗完毕。
[0019]本实施例的一种阳离子聚酯熔体管道清洗装置及其清洗方法，通过先加热聚酯，使其分子键处于活跃状态，使聚酯在一定的温度条件下会发生水解反应，水解反应是化学吸热式反应，水分子会破坏聚酯的化学键，使聚酯的分子链发生断裂，未拉伸的聚酯纤维在纯水中于200°C经过30分钟之后，其表面已经开始产生显著的应力裂化降解现象，随着反应温度的升高或反应时间的延长，这种现象越加严重，导致纤维断裂成为长度大致为10—20 μ m的短纤维段及粉末状的低聚物，在250°C经过30分钟(或者在280°C经过瞬间)之后即全部水解转化为原来的单体。本实施例基于该化学原理，使用水蒸汽作为清洗的介质，由于水蒸汽具有较高的热能，可以为聚酯的水解提供化学反应的热值，清洗过程中产生的小颗粒聚酯降解物是可以附着在蒸汽中脱离熔体管道的，蒸汽中的水分子还可以作为聚酯降解过程中的保护气体，防止聚酯在降解过程中发生脱水碳化，在一定时间的水解作用下，聚酯熔体管道中的聚酯残留物不断分解，并随着水蒸汽离开管道系统，最终达到清洗管道的效果。本实施例具有如下优势:1)水蒸汽的应用技术更为成熟，因为水蒸汽是工业生产中常用的加热介质，各工厂的供货也方便。2)水蒸汽的化学酸碱度为中性，不会对熔体管道产生腐蚀作用，尤其在高温清洗的操作条件下，存在一定酸碱度的物质对金属管道存在一定的腐蚀作用，这样就回避了长期使用对金属管道腐蚀的负面作用。3)水蒸汽在清洗过程中不断将分解的聚酯残留物带出熔体管道系统，这样对于调整水解反应的化学平衡是有利的，因为不断移去水解反应的产物，化学反应的平衡有利于向正方向进行，即确保水解反应不断进行，减少了逆向反应，这对于清洗的效果是很关键的技术提升，同时缩短了清洗时间，对于清洗过程中的热能节约也是十分有利的。4)酸、碱及三甘醇均为化学物质，运输、储存及使用时的泄漏均存在安全隐患，为了减少清洗过程对人身伤害的影响，使用比较安全的水蒸汽是合理的选择。5)缩短清洗时间及回避了泄漏的影响，使水蒸汽更具环境保护的优势，水蒸汽产生泄漏不会出现二次污染问题，其他介质无法回避该问题。6)清洗装置的部分设备可以移动，可以只针对需清洗的熔体管道进行清洗，具有节约能源的优点；且该设备结构合理，简单，可以彻底地清除熔体管道中的残留熔体及其在高温热降解后形成的黑色碳化物，从而避免不合格品的产生，减少了原料的浪费，提高了经济效益。
[0020]实施例3
如图1所示，本实施例的一种阳离子聚酯熔体管道清洗装置，包括安装在阳离子聚酯熔体生产装置的聚酯熔体出料管路I上的熔体出料泵2 ;所述的聚酯熔体出料管路I与熔体四通阀3相连；所述的熔体出料泵2与第一管路4相连；所述的第一管路4与电加热器5相连；所述的电加热器5通过第二管路6与公用工程蒸汽系统相连；所述的第一管路4上安装有蒸汽阀门13 ;所述的蒸汽阀门13与熔体出料泵2之间的第一管路4上安装有氮气管路14 ;所述的氮气管路14上安装有氮气阀门15 ;所述的氮气管路14与氮气供气系统相连；所述的熔体出料泵2与熔体四通阀3之间的聚酯熔体出料管路I上安装有第三管路7 ；所述的第三管路7通过金属软管17与清洗收集车9相连；所述的第三管路7上安装有熔体排料阀8 ;所述的清洗收集车9通过第四管路10与清洗废液接收装置11相连；所述的清洗收集车9上还安装有冷却水进水管路16 ;所述的清洗废液接收装置11通过第五管路12与污水处理站相连。
[0021]其清洗方法，包括如下步骤:1)将采用阳离子聚酯熔体生产装置生产的阳离子聚酯熔体生产完成后，通过聚酯熔体出料管路I上的熔体出料泵2将终缩聚釜18内的聚酯熔体排放干净，保持阳离子聚酯熔体生产装置的温度为290°C不变，拆开熔体出料泵2，拆出齿轮件后，用泵的腔体密封工具将熔体出料泵2的腔体密封；2)通过公用工程蒸汽系统向第二管路6输送水蒸汽，水蒸汽的温度为155°C，打开蒸汽阀门13，水蒸汽依次经过电加热器5、第一管路4之后，进入经步骤I)泵的腔体密封工具密封的熔体出料泵5的腔体内，再通过熔体出料泵2的腔体依次进入聚酯熔体出料管路1、与聚酯熔体出料管路I相连的终缩聚釜18和四通阀3、以及与终缩聚釜18相连的预缩聚釜19内；聚酯熔体出料管路1、终缩聚釜18、四通阀3、以及与终缩聚釜18相连的预缩聚釜19内残留的部分聚酯熔体在水蒸汽的冲洗下与水蒸汽一起通过聚酯熔体出料管路I进入第三管路7，打开第三管路7上的熔体排料阀8，通过与第三管路7相连的金属软管17将进入第三管路7的聚酯熔体与水蒸汽一起输送至清洗收集车9内，经清洗收集车9清洗收集聚酯熔体之后，将清洗废液通过第四管路10输送至清洗废液接收装置11 ;清洗废液接收装置11通过第五管路12输送至污水处理站处理；3)当步骤2)中的残留聚酯熔体不再排出时，通过电加热器5升高水蒸汽的温度，水蒸汽的温度为400°C ;同时升高阳离子聚酯熔体生产装置的温度，温度为400°C，重复步骤2)，继续连续冲洗阳离子聚酯熔体生产装置，冲洗时间为8h ;4)当步骤3)冲洗完成后，使残留聚酯熔体水解清洗完全，残留聚酯熔体不再排出，电加热器5停止加热，继续保持水蒸汽的冲洗状态2小时；5)步骤4)完成后，关闭蒸汽阀门13，停止水蒸汽的冲洗状态，同时阳离子聚酯熔体生产装置停止加热，打开氮气阀门15，通过氮气管路14向阳离子聚酯熔体生产装置中通入氮气，使阳离子聚酯熔体生产装置冷却；6)经步骤5)氮气冷却使阳离子聚酯熔体生产装置冷却至80°C时，关闭氮气阀门8，拆除清洗装置，清洗完毕。
[0022]本实施例的一种阳离子聚酯熔体管道清洗装置及其清洗方法，通过先加热聚酯，使其分子键处于活跃状态，使聚酯在一定的温度条件下会发生水解反应，水解反应是化学吸热式反应，水分子会破坏聚酯的化学键，使聚酯的分子链发生断裂，未拉伸的聚酯纤维在纯水中于200°C经过30分钟之后，其表面已经开始产生显著的应力裂化降解现象，随着反应温度的升高或反应时间的延长，这种现象越加严重，导致纤维断裂成为长度大致为10—20 μ m的短纤维段及粉末状的低聚物，在250°C经过30分钟(或者在280°C经过瞬间)之后即全部水解转化为原来的单体。本实施例基于该化学原理，使用水蒸汽作为清洗的介质，由于水蒸汽具有较高的热能，可以为聚酯的水解提供化学反应的热值，清洗过程中产生的小颗粒聚酯降解物是可以附着在蒸汽中脱离熔体管道的，蒸汽中的水分子还可以作为聚酯降解过程中的保护气体，防止聚酯在降解过程中发生脱水碳化，在一定时间的水解作用下，聚酯熔体管道中的聚酯残留物不断分解，并随着水蒸汽离开管道系统，最终达到清洗管道的效果。本实施例具有如下优势:1)水蒸汽的应用技术更为成熟，因为水蒸汽是工业生产中常用的加热介质，各工厂的供货也方便。2)水蒸汽的化学酸碱度为中性，不会对熔体管道产生腐蚀作用，尤其在高温清洗的操作条件下，存在一定酸碱度的物质对金属管道存在一定的腐蚀作用，这样就回避了长期使用对金属管道腐蚀的负面作用。3)水蒸汽在清洗过程中不断将分解的聚酯残留物带出熔体管道系统，这样对于调整水解反应的化学平衡是有利的，因为不断移去水解反应的产物，化学反应的平衡有利于向正方向进行，即确保水解反应不断进行，减少了逆向反应，这对于清洗的效果是很关键的技术提升，同时缩短了清洗时间，对于清洗过程中的热能节约也是十分有利的。4)酸、碱及三甘醇均为化学物质，运输、储存及使用时的泄漏均存在安全隐患，为了减少清洗过程对人身伤害的影响，使用比较安全的水蒸汽是合理的选择。5)缩短清洗时间及回避了泄漏的影响，使水蒸汽更具环境保护的优势，水蒸汽产生泄漏不会出现二次污染问题，其他介质无法回避该问题。6)清洗装置的清洗收集车可以移动，可以只针对需清洗的熔体管道进行清洗，具有节约能源的优点；且该设备结构合理，简单，可以彻底地清除熔体管道中的残留熔体及其在高温热降解后形成的黑色碳化物，从而避免不合格品的产生，减少了原料的浪费，提高了经济效益。
【权利要求】
1.一种阳离子聚酯熔体管道清洗装置，其特征在于:包括安装在阳离子聚酯熔体生产装置的聚酯熔体出料管路(I)上的熔体出料泵(2);所述的聚酯熔体出料管路(I)与熔体四通阀(3)相连；所述的熔体出料泵(2)与第一管路(4)相连；所述的第一管路(4)与电加热器(5)相连；所述的电加热器(5)通过第二管路(6)与公用工程蒸汽系统相连；所述的第一管路(4)上安装有蒸汽阀门(13);所述的蒸汽阀门(13)与熔体出料泵(2)之间的第一管路(4)上安装有氮气管路(14);所述的氮气管路(14)上安装有氮气阀门(15);所述的氮气管路(14)与氮气供气系统相连；所述的熔体出料泵(2)与熔体四通阀(3)之间的聚酯熔体出料管路(I)上安装有第三管路(7);所述的第三管路(7)通过金属软管(17)与清洗收集车(9)相连；所述的第三管路(7)上安装有熔体排料阀(8);所述的清洗收集车(9)通过第四管路(10)与清洗废液接收装置(11)相连；所述的清洗废液接收装置(11)通过第五管路(12 )与污水处理站相连。
2.如权利要求1所述的一种阳离子聚酯熔体管道清洗装置，其特征在于:所述的清洗收集车(9)上还安装有冷却水进水管路(16)。
3.—种如权利要求1所述阳离子聚酯熔体管道清洗装置的清洗方法，其特征在于包括如下步骤:1)将采用阳离子聚酯熔体生产装置生产的阳离子聚酯熔体生产完成后，通过聚酯熔体出料管路(I)上的熔体出料泵(2)将终缩聚釜(18)内的聚酯熔体排放干净，拆开熔体出料泵(2)，拆出齿轮件后，用泵的腔体密封工具将熔体出料泵(2)的腔体密封；2)通过公用工程蒸汽系统向第二管路(6)输送水蒸汽，打开蒸汽阀门(13)，水蒸汽依次经过电加热器(5)、第一管路(4)之后，进入经步骤I)泵的腔体密封工具密封的熔体出料泵(5)的腔体内，再通过熔体出料泵(2)的腔体依次进入聚酯熔体出料管路(I)、与聚酯熔体出料管路(I)相连的终缩聚釜(18)和四通阀(3)、以及与终缩聚釜(18)相连的预缩聚釜(19)内；聚酯熔体出料管路(I)、终缩聚釜(18)、四通阀(3)、以及与终缩聚釜(18)相连的预缩聚釜(19)内残留的部分聚酯熔体在水蒸汽的冲洗下与水蒸汽一起通过聚酯熔体出料管路(I)进入第三管路(7)，打开第三管路(7)上的熔体排料阀(8)，通过与第三管路(7)相连的金属软管(17)将进入第三管路(7)的聚酯`熔体与水蒸汽一起输送至清洗收集车(9)内，经清洗收集车(9)清洗收集聚酯熔体之后，将清洗废液通过第四管路(10)输送至清洗废液接收装置(11);清洗废液接收装置(11)通过第五管路(12)将清洗废液输送至污水处理站处理；3)当步骤2)中的残留聚酯熔体不再排出时，通过电加热器(5)升高水蒸汽的温度，同时升高阳离子聚酯熔体生产装置的温度，重复步骤2)，继续连续冲洗阳离子聚酯熔体生产装置；4)当步骤3)冲洗完成后，电加热器(5)停止加热，继续保持水蒸汽的冲洗状态2小时；5)步骤4)完成后，关闭蒸汽阀门(13)，停止水蒸汽的冲洗状态，同时阳离子聚酯熔体生产装置停止加热，打开氮气阀门(15)，通过氮气管路(14)向阳离子聚酯熔体生产装置中通入氮气，使阳离子聚酯熔体生产装置冷却；6)经步骤5)氮气冷却使阳离子聚酯熔体生产装置冷却至80°C时，关闭氮气阀门(8)，拆除清洗装置，清洗完毕。
4.如权利要求3所述的一种阳离子聚酯熔体管道的清洗方法，其特征在于:所述的步骤I)中阳离子聚酯熔体生产装置的温度为280°C~290°C;所述的步骤2)中水蒸汽的温度为155~165°C，水蒸汽的压力为0.3~0.4Mpa。
5.如权利要求4所述的一种阳离子聚酯熔体管道的清洗方法，其特征在于:所述的步骤I)中阳离子聚酯熔体生产装置的温度为285°C;所述的步骤2)中水蒸汽的温度为160°C。
6.如权利要求3所述的一种阳离子聚酯熔体管道的清洗方法，其特征在于:所述的步骤3)中水蒸汽的温度为300°C以上；所述阳离子聚酯熔体生产装置的温度为300°C以上；所述步骤3)的冲洗时间为8h。
7.如权利要求6所述的一种阳离子聚酯熔体管道的清洗方法，其特征在于:所述的步骤3)中水蒸汽的温度为300°C ;所述阳离子聚酯熔体生产装置的温度为300°C。
【文档编号】C08L67/00GK103658121SQ201310628433
【公开日】2014年3月26日 申请日期:2013年11月28日 优先权日:2013年11月28日
【发明者】孟继承, 沈国锋, 郭太兴, 赵海锋, 李松, 俞亮 申请人:浙江东华纤维制造有限公司