聚酯釜内结垢主要由低聚物沉积和碳化物生成两类原因导致:低聚物沉积多发生在酯化阶段,当 PTA 与 EG 反应不完全时,未反应的单体和低聚物(聚合度<10)会附着在釜壁、搅拌轴及换热管表面,形成白色疏松结垢(厚度可达 5-10mm),影响传热效率(传热系数下降 30%-40%);碳化物生成则因局部温度过高(超过 320℃),聚合物发生热分解碳化,形成黑色坚硬结垢,此类结垢难以清除,会进一步加剧局部过热,形成恶性循环。
结垢清除需分阶段采用不同方法:日常清除(每批次反应结束后)采用 “热乙二醇冲洗 + 高压水射流” 组合,先用 180-200℃的乙二醇循环冲洗釜内 2-3 小时,溶解部分低聚物,再用高压水(压力 15-20MPa)喷射釜壁,清除残留结垢;定期清除(每 3 个月 1 次)需拆卸釜内构件,采用机械研磨(配合碳化硅磨头)去除顽固结垢,对换热管内结垢可使用化学清洗剂(5%-8% 的氢氧化钠溶液,温度 80-90℃)浸泡 4-6 小时,再用清水冲洗;深度清除(每年 1 次)需采用 “高温灼烧 + 酸洗钝化” 工艺,将釜内温度升至 450-500℃灼烧碳化物(控制氧气含量≤5%,避免局部过热),冷却后用 10%-15% 的硝酸溶液酸洗,最后用钝化剂处理,防止釜壁锈蚀。
预防结垢需从工艺优化入手:一是控制原料 PTA 的粒径分布(D50=80-100μm),避免细粉过多导致结垢;二是优化搅拌参数,确保釜内熔体流速≥0.5m/s,减少物料滞留;三是在釜壁设置防结垢涂层(如聚四氟乙烯涂层),降低结垢附着力;四是每批次反应结束后,及时用氮气吹扫釜内残留熔体,避免冷却后固化结垢。通过以上措施可使结垢周期延长 60% 以上。
