在PVC(聚氯乙烯)塑料的生產(chǎn)制造過程中,過濾設(shè)備扮演著至關(guān)重要的角色,它們主要用于去除雜質(zhì)、未反應(yīng)的單體顆粒、凝膠、金屬屑或其他異物,確保最終產(chǎn)品的純度、質(zhì)量(如透明度、電性能、機(jī)械強(qiáng)度)以及生產(chǎn)設(shè)備的穩(wěn)定運(yùn)行(防止堵塞、磨損)。主要的過濾設(shè)備應(yīng)用在以下幾個(gè)關(guān)鍵環(huán)節(jié):
1. 原料(VCM單體)進(jìn)料過濾:
目的: 過濾來自儲罐或管道的氯乙烯單體(VCM)中可能存在的鐵銹、焊渣、管道碎片、水垢或其他固體雜質(zhì)。
設(shè)備類型:
籃式過濾器/Y型過濾器: 常用作粗過濾,安裝在泵前或關(guān)鍵閥門、儀表前,保護(hù)下游設(shè)備。
管道過濾器: 安裝在輸送管道上。
濾芯/濾網(wǎng): 通常使用不銹鋼濾網(wǎng),目數(shù)根據(jù)要求選擇(如40目、60目、100目等)。
2. 引發(fā)劑/添加劑溶液過濾:
目的: 引發(fā)劑(如過氧化物、偶氮化合物)和各種添加劑(如鏈轉(zhuǎn)移劑、抗魚眼劑等)通常需要溶解在溶劑中或本身就是液體。過濾是為了去除這些化學(xué)品中可能含有的不溶性顆粒物,防止它們在聚合反應(yīng)中成為雜質(zhì)中心或堵塞計(jì)量泵、噴嘴。
設(shè)備類型:
袋式過濾器: 適合批次過濾,更換濾袋方便。
精密濾芯過濾器: 精度更高,適用于連續(xù)或半連續(xù)系統(tǒng)。
小型在線過濾器: 安裝在計(jì)量泵入口或注射點(diǎn)前。
濾材: 根據(jù)化學(xué)相容性選擇,如聚丙烯(PP)、聚四氟乙烯(PTFE)、不銹鋼燒結(jié)氈/網(wǎng)等,精度通常要求較高(如5微米、10微米)。
3. 聚合漿料過濾(出料/回收單體系統(tǒng)):
目的:
出料時(shí): 在漿料從聚合釜輸送到汽提或干燥系統(tǒng)前,去除可能存在的較大塊狀物、結(jié)皮、釜壁脫落物或未分散的添加劑團(tuán)塊。
回收單體系統(tǒng): 在未反應(yīng)的VCM單體從漿料中汽提回收后,氣體或冷凝液在進(jìn)入壓縮機(jī)或儲罐前需要過濾,去除夾帶的PVC細(xì)粉或油污。
設(shè)備類型:
振動(dòng)篩/旋轉(zhuǎn)篩: 常用于聚合釜出料管線上,進(jìn)行粗過濾,篩除大顆粒。篩網(wǎng)目數(shù)根據(jù)產(chǎn)品牌號要求設(shè)定。
管道過濾器/籃式過濾器: 安裝在回收單體管線、冷凝液管線上。
氣體過濾器: 帶有燒結(jié)金屬濾芯或?yàn)V袋,用于過濾回收單體氣體中的粉塵。
4. 汽提后漿料過濾(核心環(huán)節(jié)):
目的: 這是PVC生產(chǎn)中最關(guān)鍵的過濾步驟之一。經(jīng)過汽提去除殘留單體后的PVC漿料(懸浮液),在進(jìn)入離心機(jī)或干燥系統(tǒng)之前,必須進(jìn)行精密過濾,以去除:
“魚眼”: 未塑化的透明硬顆粒(通常是過度交聯(lián)或分子量極高的PVC凝膠)。
機(jī)械雜質(zhì): 設(shè)備磨損產(chǎn)生的金屬屑、墊片碎片、閥門填料碎屑等。
其他凝膠/雜質(zhì): 反應(yīng)過程中形成的其他類型凝膠或外來污染物。
設(shè)備類型(核心設(shè)備):
熔體過濾器/熔體泵+過濾器組: 這是最主流和高效的方式,尤其適用于懸浮法PVC。
原理: 漿料首先經(jīng)過熔體泵(如齒輪泵),該泵提供高壓(可達(dá)幾十MPa),將漿料強(qiáng)制通過下游的過濾網(wǎng)組。
濾網(wǎng)組: 通常由多層不同精度的金屬濾網(wǎng)(不銹鋼燒結(jié)網(wǎng)為主)疊加組成,例如從粗到細(xì)(如100目 -> 200目 -> 300目 -> 400目)。最高精度可達(dá)400目(約38微米)甚至更高(如25微米、15微米),以滿足高端應(yīng)用(如醫(yī)用、透明片材、電線電纜)的要求。
切換/反沖洗: 為了維持連續(xù)生產(chǎn),過濾器通常設(shè)計(jì)成雙聯(lián)或多聯(lián)結(jié)構(gòu)。當(dāng)一組濾網(wǎng)堵塞導(dǎo)致壓力升高到設(shè)定值時(shí),系統(tǒng)自動(dòng)或手動(dòng)切換到備用濾網(wǎng)組。堵塞的濾網(wǎng)組可以通過高壓反沖洗(通常用VCM單體、水或溶劑)進(jìn)行在線或離線清洗再生。
袋式過濾器/濾芯式過濾器: 在部分要求稍低或小規(guī)模生產(chǎn)中可能使用,但處理能力、耐壓性和在線切換能力通常不如熔體過濾器系統(tǒng)。需要停機(jī)更換濾袋或?yàn)V芯,影響連續(xù)性。
連續(xù)反沖洗過濾器: 一些設(shè)計(jì)可以實(shí)現(xiàn)不停機(jī)連續(xù)反沖洗,但結(jié)構(gòu)更復(fù)雜,在PVC漿料過濾中應(yīng)用不如熔體過濾器普遍。
重要性: 此步驟的過濾效果直接決定了最終PVC樹脂的純凈度等級,是生產(chǎn)高品質(zhì)PVC(尤其是高型號、透明、醫(yī)用、電纜料)的必備工序。
5. 干燥后PVC粉料輸送與包裝過濾:
目的:
氣流輸送系統(tǒng): 在氣流輸送干燥后的PVC粉料時(shí),需要在旋風(fēng)分離器后設(shè)置高效袋濾器(脈沖反吹式)或?yàn)V芯過濾器,捕集尾氣中的細(xì)粉,提高收率并滿足環(huán)保排放要求(粉塵濃度)。這本身也是一種過濾過程。
金屬檢測與分離: 在粉料進(jìn)入料倉或包裝線前,通常會安裝金屬檢測分離器(如磁力分離器、金屬探測儀+自動(dòng)剔除裝置)。這雖然不是傳統(tǒng)的“濾網(wǎng)”過濾,但功能上也是去除金屬雜質(zhì)的關(guān)鍵步驟,防止金屬異物污染最終制品(尤其是對電性能要求高的電纜料)。
振動(dòng)篩/旋轉(zhuǎn)篩: 在包裝前,有時(shí)會使用篩分機(jī)對粉料進(jìn)行最終篩分,去除可能因干燥或輸送過程中產(chǎn)生的少量結(jié)塊或大顆粒,確保產(chǎn)品粒徑均勻。這也是一種過濾形式。
6. 廢水/廢氣處理中的過濾(環(huán)保環(huán)節(jié)):
目的: 處理生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的廢水和廢氣,去除其中的PVC顆粒、粉塵和其他污染物,滿足環(huán)保排放標(biāo)準(zhǔn)。
設(shè)備類型:
廢水: 沉淀池、氣浮裝置、砂濾器、活性炭過濾器、板框壓濾機(jī)(處理污泥)等。
廢氣: 袋式除塵器、濾筒除塵器、濕式洗滌塔(也起到去除顆粒物的作用)、活性炭吸附塔等。
總結(jié):
PVC生產(chǎn)中的過濾是一個(gè)貫穿始終、多環(huán)節(jié)、多精度要求的過程。從原料純化、反應(yīng)過程保護(hù),到最核心的汽提后漿料精密過濾(去除魚眼和機(jī)械雜質(zhì)),再到成品粉料的純化和環(huán)保處理,都離不開各種類型的過濾設(shè)備。其中,高壓熔體泵驅(qū)動(dòng)的多層金屬燒結(jié)網(wǎng)過濾器是現(xiàn)代PVC(尤其是高品質(zhì)懸浮法PVC)生產(chǎn)中去除魚眼和機(jī)械雜質(zhì)的核心技術(shù)和關(guān)鍵設(shè)備,對保證產(chǎn)品質(zhì)量至關(guān)重要。選擇合適的過濾設(shè)備、濾材和精度,并進(jìn)行有效的維護(hù)(如反沖洗、更換),是PVC生產(chǎn)穩(wěn)定運(yùn)行和產(chǎn)品質(zhì)量控制的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。
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技術(shù)支持:
設(shè)備咨詢前請完善我司工況調(diào)查表,以便我司工程師提供更完善的過濾方案!
常用過濾設(shè)備-流體化學(xué)適應(yīng)性表;
規(guī)范過濾機(jī)濾布的更換、使用和維護(hù);