摘要:介紹了HYPOX過濾器的工藝流程特點及其過濾室的工作狀態(tài)和控制。當(dāng)過濾室臟后,其清洗是在原位上進(jìn)行的。清洗范圍包括過濾室,過濾元件,過濾室與轉(zhuǎn)向閥之間的熔體管道,以及轉(zhuǎn)向閥通道。由于采用了生化單元（冷凝器和洗滌塔）,因此排到大氣中的污染物為zui小,清洗過程是全自動進(jìn)行的。
   關(guān)鍵詞:聚酯;熔體過濾器;控制
 　前言　　
   熔體過濾器是聚酯生產(chǎn)中zui為關(guān)鍵的設(shè)備之一。通常從終聚釜輸出的熔體由熔體泵升壓后送到熔體過濾器,經(jīng)過濾后送到切粒機(jī)進(jìn)行切粒。我公司3條聚酯線均采用PRINCO公司生產(chǎn)的HYPOX過濾器,幾年來運行穩(wěn)定,可靠。當(dāng)過濾室臟后,熔體過濾器過濾室的清洗是在原位上進(jìn)行的,清洗范圍包括過濾室,過濾元件,過濾室與轉(zhuǎn)向閥之間的的熔體管道,以及轉(zhuǎn)向閥通道。由于采用了生化單元（冷凝器和洗滌塔）,因此排到大氣中的污染物為zui小,而清洗過程又是全自動進(jìn)行的。
   1　工藝流程及特點　　
    工藝流程如圖1所示。
　　熔體過濾器有2個過濾室,輪換工作,通過滑動的入口/出口轉(zhuǎn)向閥進(jìn)行切換。當(dāng)過濾室A工作時,也就是說過濾室A處于“working”工作狀態(tài),入口/出口轉(zhuǎn)向閥均在過濾室A一側(cè),熔體經(jīng)入口轉(zhuǎn)向閥后進(jìn)入過濾室A,過濾后從出口轉(zhuǎn)向閥輸出。
    過濾室的加熱是采用熱空氣作為熱載體。2個過濾室的加熱分別采用2套獨立的加熱系統(tǒng),對過濾室A而言,風(fēng)機(jī)B 01將空氣送到加熱器E 02加熱后,再送至過濾室A的夾套,熱空氣構(gòu)成一個閉合系統(tǒng)循環(huán)使用。加熱器E 02采用電加熱,進(jìn)入過濾室A的熱空氣的溫度由TIC281A進(jìn)行控制。
    對過濾室B而言,則是由加熱器E 03進(jìn)行空氣加熱,同樣進(jìn)入過濾室B的熱空氣溫度由TIC281B控制。入口/出口轉(zhuǎn)向閥,熔體管線則是采用熱媒夾套加熱的。
當(dāng)過濾室A臟時,熔體的入口壓力（由PT242檢測）則升高,通常當(dāng)壓力升高到8MPa時,就要進(jìn)行切換,即從過濾室A工作切換到過濾室B工作。入口/出口轉(zhuǎn)向閥的切換可以是自動進(jìn)行的,也可以手動遙控進(jìn)行,為了確保切換過程中切粒機(jī)不放流,多采用手動切換。
    當(dāng)過濾室A切換到過濾室B之前,先要對過濾室B進(jìn)行預(yù)熱,當(dāng)過濾室B溫度升到設(shè)定值后需恒溫12h,過12h后,過濾室B從預(yù)熱狀態(tài)（Prehea ting）進(jìn)入Ready狀態(tài),這表示可以進(jìn)行過濾室A到過濾室B的切換了。
    在完成從過濾室A到過濾室B的切換之后,過濾室B處于working,此時要立即對過濾室A內(nèi)殘留的熔體進(jìn)行排放。打開過濾室A側(cè)入口轉(zhuǎn)向閥處的排放閥QD1.1,通過連接氮氣管線到過濾室A頂上的盲板法蘭處,使氮氣進(jìn)入過濾室A,打開過濾室A側(cè)入口轉(zhuǎn)向閥處的排放閥QD1.1,這樣殘留在過濾室A內(nèi)的熔體就經(jīng)QD1.1流向排放罐內(nèi)小車?yán)?幾分鐘后,手動打開QD2.1閥,將出口轉(zhuǎn)向閥側(cè)排放管線排盡,排放時間不得超過2h。
    在排放期間,過濾室A的熱空氣仍保持285℃,也就是說TIC281A仍按原先的設(shè)定值在控制運行。
    排放結(jié)束后,過濾室A將進(jìn)行清洗,過濾室A的清洗是在原位進(jìn)行,采用HYPOX工藝,從水解1→水解2→熱解1→熱解2→氧化,都是自動進(jìn)行的。當(dāng)過濾室A結(jié)束氧化后,就自動進(jìn)入“standby”狀態(tài),等待過濾室冷卻后取出燭芯,更換干凈的燭芯,然后過濾室A就作為備用。
   2　過濾室工作狀態(tài)及其控制　　
   熔體過濾器采用PLC控制和監(jiān)視,在MCC室配有觸屏用以監(jiān)視和操作.此外在現(xiàn)場設(shè)置了就地盤,配有指示燈和操作按鈕。
    過濾室的工作狀態(tài)一共有10個,下面將結(jié)合工藝情況分別介紹:
    ①過濾室A處于"working"———工作狀態(tài),過濾室B處于"stand by"———備用狀態(tài)。在這種情況下,入口/出口轉(zhuǎn)向閥均在過濾室A一側(cè)在PLC畫面上可看到:
   a.熔體入口壓力PT242（如5 45MPa）。
   b.熔體出口壓力PT243（如2 35MPa）。
   c.入口/出口轉(zhuǎn)向閥位置（用%數(shù)表示）:此時,入口轉(zhuǎn)向閥處housingA為100%（hous ingB為0%）;出口轉(zhuǎn)向閥處housingA為100%;（housingB為0%）。
   d.B 01風(fēng)機(jī)運行,TIC281A實現(xiàn)溫度在線控制,溫度穩(wěn)定在285℃。
   e.過濾室A本體溫度TI282A（284℃）;過濾室A外殼溫度TI283A（271℃）。
   f.B 02風(fēng)機(jī)停止,TIC281B離線。
   g.過濾室B本體溫度TI282B（57℃）;過濾室B外殼溫度TI283B（57℃）。
   h.過熱器停止工作,EV1～EV7均關(guān)閉,IC286離線。
    ②過濾室A工作一段時間后,過濾室A臟了,需要進(jìn)行切換,為此先對過濾室B進(jìn)行預(yù)熱“pre heating”,步驟如下:
   a.首先調(diào)出相關(guān)畫面,將過濾室B預(yù)熱狀態(tài)激活。
    b.在相關(guān)設(shè)定畫面上,檢查相關(guān)設(shè)定值（可修改）:
    TIC281BS.P.1為350℃;
    TIC281BS.P.2為285℃;
    切換點為315℃;
    預(yù)熱持續(xù)時間12h。
    c.在就地盤上按“preheatingstart”按鈕,此時程序?qū)^濾室B進(jìn)行預(yù)熱,開始時TIC281B按設(shè)定值為S.P.1（350℃）進(jìn)行控制。當(dāng)過濾室B本體溫度TI282B到達(dá)切換點（315℃）時,TIC281B的設(shè)定值由S.P.1切到S.P.2（285℃）,并從此時開始計時。
    d.當(dāng)過濾室B恒溫（285℃）達(dá)12h之后,過濾室B狀態(tài)由“preheating”進(jìn)入“Ready”狀態(tài),表示可以允許進(jìn)行切換。
   ③手動從過濾室A切換到過濾室B。
   a.先用氮氣將過濾室B內(nèi)的空氣置換掉。
   b.調(diào)出相關(guān)畫面,輸入密碼,將手動切換轉(zhuǎn)向閥激活。
   c.可以在MCC室或在現(xiàn)場進(jìn)行手動操作:
    ————手動入口轉(zhuǎn)向閥從過濾室A滑向過濾室B（慢慢動作）;
    ————根據(jù)經(jīng)驗確定從過濾室A滑到過濾室B的開度;
    比如:入口轉(zhuǎn)向閥在A側(cè)為83%;
    入口轉(zhuǎn)向閥在B側(cè)為17%。此時熔體分成2路,其中大部分仍從入口轉(zhuǎn)向閥經(jīng)housingA,再經(jīng)出口轉(zhuǎn)向閥送到切粒機(jī)去,保證切粒機(jī)正常工作。
    另一路即小部分熔體從入口轉(zhuǎn)向閥進(jìn)入hous ingB,對過濾室B進(jìn)行充填,這個經(jīng)驗值,即入口轉(zhuǎn)向閥在B側(cè)開度為17%,決定了充填速度的快慢,工藝要求,其充填時間應(yīng)在15～30min為好。
    ———待過濾室B充填滿后,打開QD2.1閥,排氣泡,待氣泡排盡后手動動作出口轉(zhuǎn)向閥,動作到與入口轉(zhuǎn)向閥相同開度。
    ———同時動作入口/出口轉(zhuǎn)向閥,完成從過濾室A到B的切換。
    ④對過濾室A進(jìn)行排放（Draining狀態(tài)）。
    a.調(diào)出相關(guān)畫面,將過濾室A排放激活;
    b.在就地盤上按“cleaningstart”按鈕;
    c.程序?qū)V3打開,蒸汽進(jìn)入排放罐;
    d.打開QD1.1閥,QD2.1閥。
    e.用氮氣管線連到過濾室A頂上盲板法蘭處,打開氮氣閥,殘留的聚合物在氮氣作用下,流入排放罐內(nèi)小車。
    f.排放時間不得超過2h,否則報警。
    g.排放結(jié)束后,取消激活狀態(tài)。
    ⑤排放結(jié)束后,可開始清洗循環(huán)（Hydrolysis1→Hydrolysis2→Hydrox1→Hydrox2→Oxidation）。
    a.調(diào)出相關(guān)畫面,將過濾室A清洗激活;
    b.檢查清洗各步驟溫度設(shè)定值,持續(xù)時間設(shè)置正確;
    c.在就地盤上按“cleaningstart”按鈕,此時程序?qū)⑹筯ousingA進(jìn)入水解1（Hydrolysis1）狀態(tài);
    d.水解1狀態(tài)下:
    B 01風(fēng)機(jī)運行;
    P 01冷凝泵運行;
    P 02洗滌泵運行,且EV4打開,軟水進(jìn)入洗滌塔;
    TIC281A控制在330℃;
    TIC286控制在340℃;
    EV2打開,蒸汽進(jìn)入過熱器;
    QV2.1閥打開,QD1.1閥打開。
    這樣經(jīng)水解處理后的氣體從QD1.1閥進(jìn)入排放罐后,去生化單元處理,再排入大氣。
    水解1狀態(tài)持續(xù)時間為18h,水解1結(jié)束后程序自動進(jìn)入水解2（Hydrolysis2）。
    e.水解2狀態(tài)下,只是TIC281A控制在390℃,
    TIC286控制在400℃,
    與水解1狀態(tài)不同,其余均相同。水解2狀態(tài)持續(xù)時間為18h,
    水解2結(jié)束后,程序自動進(jìn)入熱解1（Hydrox1）。
    f.熱解1狀態(tài)下:
    B 01風(fēng)機(jī)運行;
    P 01冷凝泵運行;
    P 02洗滌泵運行,且EV4打開,軟水進(jìn)入洗滌塔;
    TIC281A控制在410℃;
    TIC286控制在425℃;
    EV2打開,蒸汽進(jìn)入過熱器;
    EV5打開,空氣經(jīng)D2mm限流孔板進(jìn)入過熱器;
    QV2.1閥打開,QD1.1閥打開。
    熱解1狀態(tài)持續(xù)時間為7h,熱解1結(jié)束后,程序自動進(jìn)入熱解2（Hydrox2）。
    g.熱解2狀態(tài)下,只是空氣量加大,除EV5打開外,EV6也打開,因此空氣經(jīng)EV5,EV6兩路進(jìn)入過熱器,另外TIC281A控制在420℃,
    TIC286控制在435℃,
    以上和熱解1狀態(tài)不同,其余均相同。
    熱解2狀態(tài)持續(xù)15h,熱解2結(jié)束后,程序自動進(jìn)入氧化（Oxidation）狀態(tài)。
    h.在氧化狀態(tài)下:
    B 01風(fēng)機(jī)運行;
    P 01冷凝泵運行;
    P 02洗滌泵運行,且EV4打開,軟水進(jìn)入洗滌塔;
    TIC281A控制在430℃;
    TIC286控制在435℃;
    EV1打開,空氣經(jīng)D6.75mm大限流孔板進(jìn)入過熱器;
    QV2.1閥打開,QD1.1閥打開。
    這樣經(jīng)氧化處理后的氣體從QD1.1閥進(jìn)入排放罐后,去生化單元處理,再排入大氣。
   氧化狀態(tài)持續(xù)15h,氧化狀態(tài)結(jié)束后,標(biāo)志著整個清洗循環(huán)結(jié)束,此時過濾室A清洗激活自動復(fù)原,過濾室A進(jìn)入"stand by"狀態(tài)。濾芯上的熔體在水解過程中盡可能地變成小顆粒狀的結(jié)構(gòu),在通入氧氣后進(jìn)行氧化反應(yīng),使熔體顆粒在濾芯上進(jìn)行微量的燃燒,從而達(dá)到清洗的目的。第2個階段———預(yù)氧化階段和第3個階段———氧化階段其實主要的反應(yīng)都是氧化反應(yīng),只是氧化反應(yīng)的環(huán)境有所區(qū)別,氧氣的濃度有所不同。
   實踐證明,在增加了第2個階段———預(yù)氧化階段后,清洗過程的安全性就變得更加可靠了。清洗過程中有一點要特別注意:氧化階段就是熔體顆粒在濾芯上進(jìn)行微量燃燒的階段!在這個階段中如果控制稍微出現(xiàn)一點偏差,熔體顆粒在濾芯上進(jìn)行的燃燒就會失控,變成劇烈的燃燒,而劇烈的燃燒的結(jié)果就是濾芯的損壞。常州華源蕾迪斯聚合物有限公司1998年引進(jìn)的*套熔體過濾器裝置在2000年的一次清洗中就發(fā)生了這樣的意外情況,共損壞濾芯37根,直接經(jīng)濟(jì)損失就達(dá)20多萬元。通過事故的分析認(rèn)識到,當(dāng)時是剛進(jìn)入氧化階段,氧化反應(yīng)劇烈地發(fā)生并失去控制,而當(dāng)時又未能及時實施應(yīng)急措施從而導(dǎo)致了嚴(yán)重的后果。在2001年和2003年引進(jìn)的裝置中就增加了預(yù)氧化階段,使安全性大大提高。在2003年對老裝置進(jìn)行技術(shù)改造時,增加了預(yù)氧化階段的控制,到目前為止使用一直正常。
    3　注意事項及應(yīng)急處理
    3.1　注意事項　　
    根據(jù)多年安裝和使用熔體過濾器的經(jīng)驗,應(yīng)從4個方面對清洗的全過程加強(qiáng)控制:
    （1）盡可能地將準(zhǔn)備清洗的濾腔排放干凈,使殘留的熔體盡可能的少,有效減少局部的堆積,防止在水解后進(jìn)入預(yù)氧化階段、氧化階段后局部的氧化反應(yīng)過于強(qiáng)烈。
    （2）檢查是否有預(yù)氧化階段的控制。缺少預(yù)氧化階段是非常危險的,將會大大增加事故的概率,清洗過程只有水解和氧化階段的廠家必須增加預(yù)氧化階段。
    （3）監(jiān)控并預(yù)警。在DCS的畫面上對濾腔的溫度TT6031、TT6030進(jìn)行監(jiān)控并設(shè)置報警點,在達(dá)到報警溫度時立即安排人員檢查現(xiàn)場情況?，F(xiàn)場人員在過濾器清洗的時候,尤其是在水解進(jìn)入預(yù)氧化和預(yù)氧化進(jìn)入氧化時要特別留意,一般在預(yù)氧化開始和氧化開始時zui容易出現(xiàn)問題。
    （4）制定應(yīng)急處理預(yù)案,在發(fā)現(xiàn)問題進(jìn)行應(yīng)急處理。一旦出現(xiàn)了氧化過程失控的情況就要立即處理,如果處理不及時就會將濾芯全部報廢,后果會相當(dāng)嚴(yán)重。
    3.2　應(yīng)急處理　　
    應(yīng)急處理預(yù)案,一般采用以下幾個步驟:
    （1）切斷助燃劑———關(guān)閉壓縮空氣手動閥,切斷氧氣的來源。（2）置換助燃劑（滅火）———打開氮氣手動閥,置換出氧氣壓縮空氣,使氧化反應(yīng)劇烈程度盡快降低。
    （3）降溫———關(guān)閉加熱器和過熱器,使反應(yīng)的環(huán)境溫度盡快降低,減緩氧化反應(yīng)的劇烈程度。
   （4）加快降溫———重新啟動水解（不啟動加熱器和過熱器）,讓蒸汽進(jìn)入過濾室以加快降溫和氧氣（壓縮空氣）的置換。
    其中第（1）、（2）步是zui重要的,應(yīng)盡可能快地處理。