一种生物可降解材料生产装置的熔体管道清洗装置及方法与流程

1.本发明涉及生物可降解材料生产技术领域，尤其涉及一种生物可降解材料生产装置的熔体管道清洗装置及方法。


背景技术：

2.由于生物降解行业的飞速发展，聚对苯二甲酸己二酸丁二醇酯(pbat)是一种新型的热塑性生物降解材料。其生产工艺是在高温负压的釜内将对苯二甲酸(pta)、己二酸(aa)、丁二醇(bd)通过连续液相缩聚的方式，从而形成最终的pbat产品。
3.目前，由于各类有机物在发生主反应的同时通常会伴有一定程度的副反应发生，加之生产过程中往往会添加一些助剂，在时间的累积作用下，生成的副产物会逐渐在熔体管道中积聚、叠加，形成附着在熔体管道管壁且难以清除的杂质，这些杂质的产生，往往会伴随着产品各项指标偏差和导致产品品控难度的加大，对产品的优等品、合格品率有较大的影响。现有技术中，通过人工清理的清洗方式，清洗覆盖范围较小，管道末端、弯头处无法清理到位，清洗效率低，而人工清洗也往往依靠高压水、机械工具敲刮等物理方式进行清洗，其很难清除附着在管壁的杂质。


技术实现要素：

4.(一)要解决的技术问题
5.本发明要解决的是生产过程中容易形成附着在熔体管道管壁且难以清除的杂质，导致产品品控难度的加大的技术问题。
6.(二)技术方案
7.为解决上述技术问题，本发明提供了一种生物可降解材料生产装置的熔体管道清洗装置，包括清洗炉、冷凝器、加热器、清洗管线以及循环泵；所述清洗炉内存放有清洗液；所述冷凝器与所述清洗炉连接，用于冷凝并回收清洗过程中产生的气相物质；所述加热器设置在所述清洗炉内，用于对清洗液进行加热；所述清洗管线包括输出管线和输入管线，所述输出管线与所述清洗炉的出口连接，所述输入管线与所述清洗炉的进口连接；所述循环泵设置在所述输出管线上，用于将清洗液输送至需要清洗的熔体管道内。
8.进一步地，所述加热器采用电加热盘管，电加热盘管内设置有温控元件，通过外部控制面板进行温度设定实现恒定控制清洗液温度。
9.进一步地，所述清洗管线为金属软管，且金属软管的两端设置有拆卸式法兰。
10.进一步地，所述冷凝器连接于所述清洗炉的上部，所述冷凝器的一端与所述清洗炉内部相通，另一端连接尾气出口，所述冷凝器内部设置有通入循环冷却水的水管。
11.第二方面，本发明提供了一种生物可降解材料生产装置的熔体管道清洗方法，包括步骤：
12.s1，将清洗液加入至清洗炉内；
13.s2，将清洗炉的出口与熔体管道的第一进口用输出管线连接，将清洗炉的进口与
熔体管道的第一出口用输入管线连接；
14.s3，开启冷凝器，并将尾气出口连接至尾气收集处；
15.s4，启动加热器对清洗液进行持续升温；
16.s5，开启循环泵，保持清洗液在熔体管道内持续循环；
17.s6，关闭加热器，同时关停循环泵，使清洗液回流至炉内，待清洗液冷却；
18.s7，将清洗炉的出口与熔体管道的第二进口用输出管线连接，将清洗炉的进口与熔体管道的第二出口用输入管线连接，并重复步骤s3～s6，直至完成对所有熔体管道的清洗。
19.进一步地，在s4中，加热器将清洗液升温至260℃。
20.进一步地，在s5中，清洗液在熔体管道内持续循环5h～6h。
21.进一步地，在s6中，清洗液冷却至50℃。
22.(三)有益效果
23.本发明的上述技术方案，通过加热器对清洗液进行加热，待清洗液加热至一定温度后，启动循环泵将清洗液通入熔体管线中进行循环，因管壁杂质中绝大部分仍是酯类物质，清洗液在高温的条件下，可以与酯类发生酯交换反应，促使聚合度较高的长链断裂形成短链结构，其粘着性降低且在醇类中的溶解度升高，从而达到对杂质彻底清洗的目的，在经过一段时间的加热循环后，关闭循环泵，待清洗液冷却后，完成清洗。
24.本发明具有如下优点：
25.1、清洗覆盖范围广，因采用液体循环清洗方式，可以对管道内部进行全方位、无死角清洗；
26.2、清洗能力强，清洗液沸点温度较高、化学性质稳定，可以加热达到最佳清洗温度，与管道内壁杂质发生充分的反应，并使其脱落；
27.3、清洗操作便捷，材料需求低，单种清洗液依靠加热器加热，再通过泵循环的方式即可完成清洗；
28.4、清洗成本低，因采用泵循环模式，清洗液用量需浸没管道即可，大大减少了用量，且清洗液可循环利用，经实际使用循环数次后，清洗液仍具有良好的清洗效果。
附图说明
29.图1为本发明一种生物可降解材料生产装置的熔体管道清洗装置的结构示意图；
30.图中：1、清洗炉；2、冷凝器；3、加热器；4、循环泵；5、输出管线；6、输入管线；7、法兰；8、熔体管道；9、第一进口；10、第一出口；11、第二进口；12、第二出口；13、反应器。
具体实施方式
31.下面结合附图和实施例，对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。
32.本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明
的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
33.在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
34.请参考图1，本发明提供了一种生物可降解材料生产装置的熔体管道清洗装置，包括清洗炉1、冷凝器2、加热器3、清洗管线以及循环泵4；所述清洗炉1内存放有清洗液，由于之前清洗液采用丁二醇，丁二醇沸点相对较低，温度升高后会汽化，而酯交换反应对温度的需求较高，丁二醇清洗时，存在清洗速率慢，清洗不彻底等问题，因此本发明的清洗液采用三甘醇(teg)，工业级三甘醇含量99％，三甘醇是一种化学物质，分子量为150.17，是一缩二乙二醇(二甘醇)的良好代用品，比一缩二乙二醇(二甘醇)更为环保安全，三甘醇的亲油亲水平衡值(hlb值)比二甘醇低，所以相对亲油。所述冷凝器2与所述清洗炉1连接，用于冷凝并回收清洗过程中产生的气相物质；所述加热器3设置在所述清洗炉1内，用于对清洗液进行加热；所述清洗管线包括输出管线5和输入管线6，所述输出管线5一端与所述清洗炉1的出口连接，另一端与两反应器13之间的熔体管道8的进口连接，所述输入管线6与所述清洗炉1的进口连接，另一端与两反应器13之间的熔体管道8的出口连接；所述循环泵4设置在所述输出管线5上，用于将清洗液输送至需要清洗的熔体管道8内。因管壁杂质中绝大部分仍是酯类物质，三甘醇在高温的条件下，可以与酯类发生酯交换反应，促使聚合度较高的长链断裂形成短链结构，其粘着性降低且在醇类中的溶解度升高，从而达到对杂质彻底清洗的目的。
35.在一些实施例中，所述加热器3采用电加热盘管，电加热盘管内设置有温控元件，通过外部控制面板进行温度设定实现恒定控制清洗液温度。
36.在一些实施例中，所述清洗管线为金属软管，且金属软管的两端设置有拆卸式法兰7，便于安装或拆卸，其法兰7与熔体管道8上的进出口相匹配。
37.在一些实施例中，所述冷凝器2连接于所述清洗炉1的上部，所述冷凝器2的一端与所述清洗炉1内部相通，另一端连接尾气出口，所述冷凝器2内部设置有通入循环冷却水的水管。
38.第二方面，本发明提供了一种生物可降解材料生产装置的熔体管道清洗方法，包括步骤：
39.s1，将清洗液加入至清洗炉1内；
40.s2，将清洗炉1的出口与熔体管道8的第一进口9用输出管线5连接，将清洗炉1的进口与熔体管道8的第一出口10用输入管线6连接；
41.s3，开启冷凝器2，并将尾气出口连接至尾气收集处；
42.s4，启动加热器3对清洗液进行持续升温，使其温度稳定至260℃；
43.s5，开启循环泵4，保持清洗液在熔体管道8内持续循环5h～6h；
44.s6，关闭加热器3，同时关停循环泵4，使清洗液回流至炉内，待其自然冷却至50℃左右；
45.s7，将清洗炉1的出口与熔体管道8的第二进口11用输出管线5连接，将清洗炉1的
进口与熔体管道8的第二出口12用输入管线6连接，并重复步骤s3～s6，直至完成对所有熔体管道8的清洗。
46.通过上述清洗装置和清洗方法，对熔体管道8进行清洗后，用内窥镜对熔体管道8内部进行查看，发现其内壁的杂质消失，弯头连接处、管道末端等易积聚的位置均未发现明显残留的杂质，再对比清洗后与清洗前的产品品质，多项指标均有不同程度的提升，其清洗效果显著，有效清除管道内壁残留的杂质，直接提高了产品品质。
47.以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和变型，这些改进和变型也应视为本发明的保护范围。

技术特征：
1.一种生物可降解材料生产装置的熔体管道清洗装置，其特征在于，包括清洗炉、冷凝器、加热器、清洗管线以及循环泵；所述清洗炉内存放有清洗液；所述冷凝器与所述清洗炉连接，用于冷凝并回收清洗过程中产生的气相物质；所述加热器设置在所述清洗炉内，用于对清洗液进行加热；所述清洗管线包括输出管线和输入管线，所述输出管线与所述清洗炉的出口连接，所述输入管线与所述清洗炉的进口连接；所述循环泵设置在所述输出管线上，用于将清洗液输送至需要清洗的熔体管道内。2.根据权利要求1所述的生物可降解材料生产装置的熔体管道清洗装置，其特征在于，所述加热器采用电加热盘管，电加热盘管内设置有温控元件，通过外部控制面板进行温度设定实现恒定控制清洗液温度。3.根据权利要求1所述的生物可降解材料生产装置的熔体管道清洗装置，其特征在于，所述清洗管线为金属软管，且金属软管的两端设置有拆卸式法兰。4.根据权利要求1所述的生物可降解材料生产装置的熔体管道清洗装置，其特征在于，所述冷凝器连接于所述清洗炉的上部，所述冷凝器的一端与所述清洗炉内部相通，另一端连接尾气出口，所述冷凝器内部设置有通入循环冷却水的水管。5.一种生物可降解材料生产装置的熔体管道清洗方法，其特征在于，包括步骤：s1，将清洗液加入至清洗炉内；s2，将清洗炉的出口与熔体管道的第一进口用输出管线连接，将清洗炉的进口与熔体管道的第一出口用输入管线连接；s3，开启冷凝器，并将尾气出口连接至尾气收集处；s4，启动加热器对清洗液进行持续升温；s5，开启循环泵，保持清洗液在熔体管道内持续循环；s6，关闭加热器，同时关停循环泵，使清洗液回流至炉内，待清洗液冷却；s7，将清洗炉的出口与熔体管道的第二进口用输出管线连接，将清洗炉的进口与熔体管道的第二出口用输入管线连接，并重复步骤s3～s6，直至完成对所有熔体管道的清洗。6.根据权利要求5所述的生物可降解材料生产装置的熔体管道清洗方法，其特征在于，在s4中，加热器将清洗液升温至260℃。7.根据权利要求5所述的生物可降解材料生产装置的熔体管道清洗方法，其特征在于，在s5中，清洗液在熔体管道内持续循环5h～6h。8.根据权利要求5所述的生物可降解材料生产装置的熔体管道清洗方法，其特征在于，在s6中，清洗液冷却至50℃。

技术总结
本发明涉及生物可降解材料生产技术领域，尤其涉及一种生物可降解材料生产装置的熔体管道清洗装置及方法，该装置包括清洗炉、冷凝器、加热器、清洗管线以及循环泵；冷凝器与清洗炉连接，加热器设置在清洗炉内，清洗管线的输出管线与清洗炉的出口连接，输入管线与清洗炉的进口连接，循环泵设置在输出管线上。本发明通过加热器对清洗液进行加热，待清洗液加热至一定温度后，启动循环泵将清洗液通入熔体管线中进行循环，因管壁杂质中绝大部分仍是酯类物质，清洗液在高温的条件下，可以与酯类发生酯交换反应，促使聚合度较高的长链断裂形成短链结构，其粘着性降低且在醇类中的溶解度升高，从而达到对杂质彻底清洗的目的。从而达到对杂质彻底清洗的目的。从而达到对杂质彻底清洗的目的。


技术研发人员：迟海建 宋占尚 李新叶 张珅祎
受保护的技术使用者：康辉新材料科技有限公司
技术研发日：2023.06.08
技术公布日：2023/9/23