烛芯过滤器烧结金属滤芯的制作方法
【专利摘要】本实用新型涉及一种烛芯过滤器烧结金属滤芯，主要解决现有技术中存在的滤芯内部积液量大、滤液出口温度降低明显、清洗液使用量大等问题。本实用新型通过采用一种烛芯过滤器烧结金属滤芯，包括：烧结金属骨架、密闭内腔骨架、密闭中空内腔、密闭内腔密封板、滤液导流孔、滤芯头、滤液出口、密闭内腔出口、内腔密封件、烧结金属骨架密封件、滤芯连接件，其中烧结金属骨架和密闭内腔骨架连接在滤芯头下方，烧结金属骨架内部设置密闭内腔骨架，密闭内腔骨架内设置密闭内腔密封板形成密闭中空内腔，密闭内腔骨架上端设置分布均匀的滤液导流孔，滤芯连接件连接滤芯和过滤器的技术方案，较好的解决了该问题，可用于聚合物熔体和溶液过滤的工业生产中。
【专利说明】烛芯过滤器烧结金属滤芯
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种烛芯过滤器烧结金属滤芯，更具体的说，本实用新型涉及一种用于聚丙烯腈基碳纤维纺丝原液烛芯过滤器的烧结金属滤芯。
【背景技术】
[0002]聚合物熔体和溶液中的凝胶、杂质、加入的凝聚剂和催化剂等物质对聚合物熔体和溶液的加工过程带来一系列的危害，最终也会影响到聚合物产品的质量。因此，聚合物熔体和溶液的过滤作业是聚合物加工中的重要步骤，它渗透到聚合物工业的每一个【技术领域】中。
[0003]过滤在聚合物熔体和溶液加工过程中的重要性显著地体现在聚丙烯腈基碳纤维制备过程中。碳纤维是一种含碳量大于90 %的新型碳材料，制备碳纤维的前驱体有多种，其中以聚丙烯腈基共聚物为前驱体制备碳纤维的产量已达到碳纤维总产量的90 %以上。聚丙烯腈基碳纤维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，必须进行过滤作业去除。杂质特别是金属杂质的存在可使计量泵精密齿轮损坏，严重影响纺丝液输送过程的稳定进行。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。杂质的存在还会使丝束的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。
[0004]聚合物熔体和溶液的过滤是聚合物熔体和溶液通过多孔介质的流动和固体物颗粒或凝胶分离。聚合物熔体和溶液过滤与其它液体的过滤过程相比具有粘度大、温度高等特点，使聚合物熔体和溶液的过滤对设备的要求更为严格。
[0005]烛芯过滤器在聚丙烯腈碳纤维纺丝原液的生产过程中得到了广泛的应用。烛芯过滤器的过滤介质形式有多种类型,主要有:编制纤维过滤过滤介质、金属丝网过滤介质和烧结金属过滤介质。其中烧结金属过滤介质在过滤过程中具有:过滤精度高、过滤寿命长、强度(耐压性)高、洗涤性能好、适用聚合物粘度高等优势，在纺丝原液过滤器中得到了广泛的应用。
[0006]烛芯过滤器烧结金属滤芯的过滤过程如图1所示，未过滤纺丝原液从过滤器进入至烧结金属骨架外侧，通过烧结金属内部孔的截留效应将纺丝原液中可能存在的金属杂质和凝胶移除，过滤后的原液从烧结金属滤芯顶部流出。中国专利CN 201930611 U公开了一种类似的三层金属过滤网过滤器，有效过滤了纺丝液中杂质，但还存在以下不足:
[0007]1、滤芯内积液量大。从图1中可看出，该种过滤器滤芯内部在过滤过程中需全部充满，过滤器中产生大量积液。
[0008]2、出口滤液温度降低明显。从图1中可看出，该种过滤器滤芯径向分布宽，热量沿径向传递存在温差，使出口滤液温度降低。
[0009]3、清洗液使用量大。过滤结束后，滤芯内的积液需全部清理干净，大量的积液需大量的清洗液清洗，故导致清洗液使用量增大。
【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丙烯腈纺丝原液过程中存在的滤芯内积液量大、出口滤液温度降低明显、清洗液使用量大等问题，提供了一种新的烛芯过滤器烧结金属滤芯。该烛芯过滤器烧结金属滤芯具有积液量小、出口滤液温度降低小、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烧结金属滤芯的过滤器。
[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:一种烛芯过滤器烧结金属滤芯，包括:烧结金属骨架、密闭内腔骨架、密闭中空内腔、密闭内腔密封板、滤液导流孔、滤芯头、滤液出口、密闭内腔出口、内腔密封件、烧结金属骨架密封件、滤芯连接件，其中烧结金属骨架和密闭内腔骨架连接在滤芯头下方，烧结金属骨架内部设置密闭内腔骨架，密闭内腔骨架内设置密闭内腔密封板形成密闭中空内腔，密闭内腔骨架上端设置分布均匀的滤液导流孔，滤芯连接件连接滤芯和过滤器。
[0013]上述技术方案中，所述特密闭内腔骨架体积大于等于烧结金属骨架内部体积的50%，优选的技术方案为密闭内腔骨架体积为烧结金属骨架内部体积的70?90 % ;内腔密封件顶部至骨架底部距离为密闭内腔骨架高度的50?95 %，滤液导流孔直径为0.3?3.5cm ；优选的技术方案为内腔密封件顶部至骨架底部距离为密闭内腔骨架高度的70?90 %，滤液导流孔直径为0.5?3 cm ;滤液导流孔个数为4?12个；所述；烧结金属骨架的介质包括选自烧结金属粉末、烧结金属纤维、烧结金属网或复合烧结金属材料中的一种；烧结金属骨架通过螺纹连接在滤芯头上，烧结金属骨架与滤芯头之间通过烧结金属骨架密封件密封；密闭内腔骨架通过螺纹连接在滤芯头上，密闭内腔骨架与滤芯头之间通过内腔密封件密封。
[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烧结金属滤芯的过滤器；所述过滤器的滤芯包括:烧结金属骨架、密闭内腔骨架、密闭中空内腔、密闭内腔密封板、滤液导流孔、滤芯头、滤液出口、密闭内腔出口、内腔密封件、烧结金属骨架密封件、滤芯连接件，其中烧结金属骨架和密闭内腔骨架连接在滤芯头下方，烧结金属骨架内部设置密闭内腔骨架，密闭内腔骨架内设置密闭内腔密封板形成密闭中空内腔，密闭内腔骨架上端设置分布均匀的滤液导流孔，滤芯连接件连接滤芯和过滤器。
[0015]本实用新型通过在烧结金属滤芯内部增加内部密闭内腔骨架和内腔密封件，在烧结金属滤芯内部形成密封中空内腔,减少烧结金属滤芯内部体积,从而减少过滤器内部积液。密闭内腔骨架体积为烧结金属骨架内部体积的90 %，内腔密封件顶部至骨架底部距离为密闭内腔骨架高度的90 %时，过滤器滤芯中积液最高可减少81 %左右，可明显降低过滤器烧结金属滤芯中积液、提高清洗效率和减少清洗液用量。同时，原液在滤芯中的停留时间亦降低81 %左右，流动速度加快，热量损失减小。以上理论可以表明，使用本实用新型烛芯烧结金属过滤器滤芯可显著降低滤液量和停留时间、提高滤液出口温度、减少清洗液用量。
【专利附图】
【附图说明】
[0016]图1是普通烛芯过滤器烧结金属滤芯的剖视结构图。[0017]图2是本实用新型烛芯过滤器烧结金属滤芯的剖视结构图。
[0018]图3是本实用新型烛芯过滤器烧结金属滤芯A~A截面剖视结构图。
[0019]图中:1为烧结金属骨架，2为密闭内腔骨架，3为密闭中空内腔，4为密闭内腔密封板，5为滤液导流孔,6为滤芯头,7为滤液出口，8为密闭内腔出口，9为内腔密封件,10为烧结金属骨架密封件，11为滤芯连接件。
[0020]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】
[0021]【实施例1】
[0022]采用一种烛芯过滤器烧结金属滤芯，密闭内腔骨架体积为烧结金属骨架内部体积的50 %，内腔密封件顶部至骨架底部距离为密闭内腔骨架高度的50 %，滤液导流孔个数为18个,滤液导流孔直径为0.3 cm,烧结金属骨架的介质为烧结金属粉末,过滤器夹套水循环温度为65 X，实验结果如表1所示:
[0023]表1
[0024]
【权利要求】
1.一种烛芯过滤器烧结金属滤芯，包括:烧结金属骨架、密闭内腔骨架、密闭中空内腔、密闭内腔密封板、滤液导流孔、滤芯头、滤液出口、密闭内腔出口、内腔密封件、烧结金属骨架密封件、滤芯连接件，其中烧结金属骨架和密闭内腔骨架连接在滤芯头下方，烧结金属骨架内部设置密闭内腔骨架，密闭内腔骨架内设置密闭内腔密封板形成密闭中空内腔，密闭内腔骨架上端设置分布均匀的滤液导流孔，滤芯连接件连接滤芯和过滤器。
2.根据权利要求1所述的烛芯过滤器烧结金属滤芯，其特征在于所述密闭内腔骨架体积大于等于烧结金属骨架内部体积的50 %。
3.根据权利要求2所述的烛芯过滤器烧结金属滤芯，其特征在于所述密闭内腔骨架体积为烧结金属骨架内部体积的70?90 %。
4.根据权利要求1所述的烛芯过滤器烧结金属滤芯，其特征在于所述内腔密封件顶部至骨架底部距离为密闭内腔骨架高度的50?95 %，滤液导流孔直径为0.3?3.5cm。
5.根据权利要求4所述的烛芯过滤器烧结金属滤芯，其特征在于所述内腔密封件顶部至骨架底部距离为密闭内腔骨架高度的70?90 %，滤液导流孔直径为0.5?3 cm。
6.根据权利要求1所述的烛芯过滤器烧结金属滤芯，其特征在于所述滤液导流孔个数为4?12个。
7.根据权利要求1所述的烛芯过滤器烧结金属滤芯，其特征在于所述烧结金属骨架的介质包括选自烧结金属粉末、烧结金属纤维、烧结金属网或复合烧结金属材料中的一种。
8.根据权利要求1所述的烛芯过滤器烧结金属滤芯，其特征在于所述烧结金属骨架通过螺纹连接在滤芯头上，烧结金属骨架与滤芯头之间通过烧结金属骨架密封件密封。
9.根据权利要求1所述的烛芯过滤器烧结金属滤芯，其特征在于所述密闭内腔骨架通过螺纹连接在滤芯头上，密闭内腔骨架与滤芯头之间通过内腔密封件密封。
10.一种含有权利要求1?9所述的任意一种烛芯过滤器烧结金属滤芯的过滤器。
【文档编号】D01D1/10GK203559165SQ201320664712
【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】李磊, 沈志刚, 王贺团, 肖士洁, 赵微微 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