CN103298776A - 使用陶瓷过滤器的交叉流方式的过滤操作方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种简易的过滤操作方法，其在使用陶瓷过滤器通过交叉流方式将对苯二甲酸制造工艺的氧化反应母液中的对苯二甲酸微细晶体过滤的操作中，能够使陶瓷过滤器进行长期过滤操作而不发生网眼堵塞。该方法通过一定条件下的微细晶体过滤操作和在保持氧化反应母液的流通循环操作的状态下利用滤出液的反洗操作而变得可能。

Description

使用陶瓷过滤器的交叉流方式的过滤操作方法
技术领域
本发明涉及用于去除对苯二甲酸制造工艺的氧化反应母液中的微细晶体、获得澄清的滤出液的固液分离操作的陶瓷过滤器的过滤操作方法。
背景技术
对苯二甲酸通过以对二甲苯为代表的对二烷基苯等对亚苯基化合物的液相氧化反应来制造，在该反应中，通常在醋酸溶剂的存在下使用钴、锰等重金属催化剂或进一步添加了溴化合物、乙醛等促进剂的催化剂。
通过所述液相氧化反应获得的含有对苯二甲酸的浆料通常通过晶析操作降低温度之后，在接近常压的压力状态下进行固液分离操作，获得对苯二甲酸滤饼。
另一方面，固液分离而得到的氧化反应母液中含有催化剂来源的重金属离子和溴化物离子等有用的催化剂成分，在工业上实施时，需要通过循环使用这些催化剂成分来降低制造成本。
最简便的循环方法是将上述氧化反应母液直接返回到反应体系中进行再使用(母液再循环)，该方法在广泛的商业规模的制造工艺中进行。然而，已知该氧化反应母液中混杂有液相氧化反应中副产的各种有机杂质、源自装置腐蚀的无机杂质等，如果在反应体系中直接再使用该氧化反应母液，则反应体系中的这些杂质的浓度逐渐地增高，超过一定量时，会对液相氧化反应产生不良影响。
例如，为对苯二甲酸时，将该氧化反应母液返回到反应体系中的比例(母液再循环率)通常被认为是70～98%，不在反应体系中再使用的2～30%的氧化反应母液被输送到回收溶剂醋酸的工序中(没有返回到反应体系中的母液称之为清除母液(purgemother liquor))。
作为从所述输送到醋酸回收工序的氧化反应母液中回收/再使用催化剂成分的方法，提出了使用阴离子交换树脂的方法(专利文献1～4)、使用含有吡啶环的螯合树脂的方法(参照专利文献5、6)。
根据专利文献2，其记载了在氧化反应母液中含有因芳香族羧酸浆料在固液分离时泄露或者氧化反应母液温度降低而析出的微细芳香族羧酸晶体，将该氧化反应母液连续地供给到树脂塔中并与树脂接触时，为了防止该微细晶体在树脂层的上部或内部堆积，需要用过滤器等将其去除，但关于具体的去除方法却没有明示。专利文献3中描述了需要预先将氧化反应母液在操作温度以下的温度下进行过滤等，预先去除固形物，在工艺的示意性流程图中限定了去除微细晶体的高度过滤器的设置场所，但对于过滤器本身没有详细记载。专利文献5和6中记载了优选进行氧化反应浆料的固液分离操作以使得氧化反应母液中的晶体含有率为0.1%以下，但没有记载用于去除微细晶体的过滤器。
专利文献4中记载了将母液清除流体通过过滤介质进行过滤，回收并循环不溶性的芳香族羧酸和其他不溶物，关于过滤介质，可例示出微滤过滤介质、超滤过滤介质、薄膜过滤过滤介质、交叉流过滤介质、水力旋流器(hydro cyclone)过滤介质、交叉流陶瓷微滤过滤介质、袋过滤介质、烧结金属交叉流陶瓷微滤过滤介质、交叉流微滤过滤介质等。其中，利用能够连续地去除过滤介质上捕捉到的产物芳香族羧酸、具有耐腐蚀性和耐高温性的陶瓷过滤器的交叉流过滤被认为是优选的，但对于过滤操作没有详细描述，仅仅描述了进入陶瓷过滤器的流通路的流体的雷诺数大于13,000左右时，可以获得合适的紊流。
使用陶瓷过滤器按照交叉流方式处理含有微细晶体的氧化反应母液时，一边用流过流通路的循环流经常冲洗掉陶瓷过滤器的过滤膜上堆积的微细晶体一边进行过滤，从而获得澄清的滤出液。然而，由于微细晶体慢慢地堆积，过滤性能降低，因此需要停止过滤操作来洗涤陶瓷过滤器。
作为该洗涤方法，有停止陶瓷过滤器的流通路中循环的氧化反应母液来进行洗涤的方法以及边循环边进行洗涤的方法。
作为停止循环来进行洗涤的方法，为了去除堆积的微细晶体，进行如下操作：使溶解微细晶体的洗涤溶剂(具体而言可例示出醋酸溶剂)在陶瓷过滤器的流通路中流过，洗涤过滤膜的表面；以及让洗涤溶剂从流通路侧流到滤出侧，使之透过过滤膜(利用洗涤溶剂的正洗)。另外，还可使洗涤溶剂从滤出侧透过到陶瓷过滤器的流通路侧(利用洗涤溶剂的反洗)。这样的停止循环来进行过滤的方法能够充分地洗涤陶瓷过滤器，可以完全地恢复过滤性能(参照专利文献7、8)。然而，在该停止循环来进行洗涤的方法中，存在需要大量洗涤溶剂、费时、进而用于供给/停止氧化反应母液、供给/停止洗涤溶剂的阀门操作烦琐、大量的使用过的洗涤溶剂的处理等很大的问题。
作为不停止氧化反应母液的循环来进行陶瓷过滤器的洗涤的方法，进行使滤出液从滤出侧透过到陶瓷过滤器的流通路侧(利用滤出液的反洗)的操作。该方法不需要新型的洗涤溶剂(不产生使用过的洗涤溶剂)，只要停止过滤操作就能简单地进行，结果，可以几乎完全地恢复过滤性能，因此，用普通的交叉流方式的陶瓷过滤器过滤操作频繁地进行(参照专利文献9、10)。
专利文献9中记载了边循环原液边使用活塞对过滤器容器内的滤液瞬时施加比原液侧高的压力，且在比滤出线速度更大的线速度下压入滤液，进行反洗。该方法的特征在于反洗时间非常短。
从该文献的实施例的内容可以看出，该方法能够解释为：当过滤器堵塞而滤出的线速度下降时，在比该下降的线速度更快的线速度下反洗滤出液。
然而，该方法留有使用活塞设备等工业上的问题。另外，也没有提及反洗时施加的压差。
专利文献10的权利要求7中记载了使滤出液从过滤器的外周侧向流通路侧逆流，去除过滤膜表面上固着的颗粒。另外，说明书中描述了以交叉流方式过滤时，为了防止过滤膜表面的滤饼层的固着，可以定期地进行反洗。作为该反洗机构，列举出了在滤出液回收侧设置用于反洗的储液器(反洗罐)、通过空气压缩机或泵将滤出液反洗到流通路侧的机构。另外，在其实施例中，作为可使滤出液从过滤器外周侧逆流到流通路侧的结构，在图1中图示了空气压缩机和反洗罐。
然而，它们均描述了普通的反洗，没有公开任何用于有效地进行反洗操作的必要条件。另外，在反复进行该利用滤出液的反洗中，过滤性能的恢复比例慢慢降低，最后变得无法获得规定的过滤性能。在这种情况下，通过停止氧化反应母液的循环，利用洗涤溶剂的正洗和/或利用洗涤溶剂的反洗来洗涤陶瓷过滤器。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开昭53-102290号公报
专利文献2：日本特开平10-15390号公报
专利文献3：日本特开2002-12573号公报
专利文献4：日本特表2003-507160号公报
专利文献5：国际公开2008/072561号
专利文献6：国际公开2008/075572号
专利文献7：日本特开平3-131312号公报
专利文献8：日本特开平5-317024号公报
专利文献9：日本特开昭63-51913号公报
专利文献10：日本特开2000-140842号公报
发明内容
发明要解决的问题
照此，在使用陶瓷过滤器通过交叉流方式将对苯二甲酸制造工艺的氧化反应母液中的对苯二甲酸微细晶体过滤的操作中，存在如下问题：还没有发现
(1)能够长期进行陶瓷过滤器的过滤操作而不发生网眼堵塞的简易过滤操作方法，和
(2)不使用大量洗涤溶剂的过滤操作方法。
用于解决问题的方案
本发明人等为了达成上述目的而反复深入研究，结果发现了一种稳定且简易的过滤操作方法，从而完成了本发明。
即，本发明由以下的技术方案(1)～(7)构成。
(1)一种过滤操作方法，其特征在于，在一边进行对苯二甲酸的制造工艺中的氧化反应母液的流通循环操作、一边使用陶瓷过滤器通过交叉流方式过滤氧化反应母液中的微细晶体时，
进行(I)微细晶体过滤操作、(II)在保持氧化反应母液的流通循环操作的状态下利用滤出液的反洗操作时，在以下条件下进行(II)利用滤出液的反洗操作：
(II-A)操作时间为5～180[秒]的范围、
(II-B)滤出侧与流通路侧的压差为0.10～1.0[MPa]的范围、
(II-C)滤出液的供给线速度为1.0～20[m/hr]的范围、
(II-D)滤出液的温度为“氧化反应母液温度”～“氧化反应母液温度+35℃”的范围。
(2)根据第(1)项所述的过滤操作方法，其中，在以下条件下进行(I)微细晶体过滤操作：
(I-A)操作时间为60～1800[秒]的范围、
(I-B)流通路侧与滤出侧的压差为0.05～0.5[MPa]的范围、
(I-C)氧化反应母液在陶瓷过滤器流通路内的循环线速度按流通路入口基准计为3000～15000[m/hr]的范围、
(I-D)滤出液的滤出线速度为1.0～4.0[m/hr]的范围。
(3)根据第(1)或(2)项所述的过滤操作方法，其中，进一步进行(III)在保持氧化反应母液的流通循环操作的状态下利用洗涤溶剂的反洗操作。
(4)根据第(3)项所述的过滤操作方法，其中，在以下条件下进行(III)利用洗涤溶剂的反洗操作：
(III-A)操作时间为5～180[秒]的范围、
(III-B)利用洗涤溶剂反洗时的滤出侧与流通路侧的压差为0.10～1.0[MPa]的范围、
(III-C)反洗时的洗涤溶剂的供给线速度为1.0～20[m/hr]的范围、
(III-D)洗涤溶剂的温度为“氧化反应母液温度”～“氧化反应母液温度+35℃”的范围。
(5)根据第(3)或(4)项所述的过滤操作方法，其中，反复进行包含(I)微细晶体过滤操作和(II)利用滤出液的反洗操作的操作，在无法通过(II)利用滤出液的反洗操作来保持过滤流量的恢复时，进行(III)利用洗涤溶剂的反洗操作。
(6)根据第(3)～(5)项的任一项所述的过滤操作方法，其中，洗涤溶剂是含水率0.1～30质量%的醋酸。
(7)根据第(1)～(6)项的任一项所述的过滤操作方法，其中，在利用滤出液反洗时，降低陶瓷过滤器的循环出口配管侧的压力，形成压差，供给滤出液。
发明的效果
使用陶瓷过滤器将对苯二甲酸制造工艺的氧化反应母液中的微细晶体进行交叉流方式过滤时，通过限定条件的操作，发现具有以下效果：(1)陶瓷过滤器可以简易地长期操作而不发生网眼堵塞，(2)无需使用大量的洗涤溶剂，以及(3)还可以回收迄今为止在洗涤时与洗涤溶剂一起废弃的洗涤溶剂中的对苯二甲酸。
附图说明
图1为表示本发明的实施方式的配管系统图。
图2为表示本发明的另一实施方式的配管系统图。
图3为图1或图2中记载的陶瓷过滤器的截面图。
具体实施方式
本发明中使用的对苯二甲酸是将对亚苯基化合物液相氧化而得到的。作为对亚苯基化合物，可例示出对二烷基苯类，优选对二甲苯。
在前述对亚苯基化合物的液相氧化反应中，重金属化合物和溴化合物作为催化剂使用。
在该液相氧化反应催化剂的重金属化合物中，包含钴化合物和锰化合物的至少一种，根据需要进一步添加镍化合物、铈化合物、锆化合物等。作为这些钴化合物、锰化合物和其它重金属化合物，可例示出它们各自的有机酸盐、氢氧化物、卤化物、碳酸盐等，尤其可适宜地使用醋酸盐和溴化物。
重金属化合物的浓度用在氧化反应母液中的浓度来规定，只要是在可促进液相氧化反应的范围内即可，对其没有特别限制，例如作为钴离子，通常为100ppm以上，优选为200ppm以上，上限为1000ppm以下，优选为800ppm以下。另外，关于锰离子，同样地通常为100ppm以上，优选为150ppm以上，上限为800ppm以下，优选为600ppm以下。
作为上述液相氧化反应催化剂的溴化合物，可以是在反应体系中溶解、产生溴离子的任何溴化合物，可例示出溴化氢、溴化钠、溴化钴等无机溴化合物或溴乙酸、四溴乙烷等有机溴化合物，尤其可适宜地使用溴化氢、溴化钴或溴化锰。
溴化合物的浓度用在氧化反应母液中的浓度来规定，只要是在可促进液相氧化反应的范围内即可，对其没有特别限制，例如，作为溴离子，通常为300ppm以上，优选为500ppm以上，上限为1500ppm以下，优选为1200ppm以下。
上述液相氧化反应的温度优选为120～230℃的范围，更优选为140～220℃的范围，更优选为140～210℃的范围，进一步优选为160～210℃的范围。反应温度过低时，在生成浆料中残留有大量反应中间体，而反应温度过高时，作为溶剂的含有1～15质量%水分的醋酸的燃烧损失变大。
上述液相氧化反应中的反应器的压力只要是在反应温度下能够将反应体系保持为液相的压力即可，通常为0.1～3.0[MPaG]，优选为0.3～3.0[MPaG]，更优选为0.3～1.8[MPaG]，进一步优选为0.6～1.8[MPaG]。
在上述液相氧化反应中，作为氧化剂使用的含分子态氧的气体，可列举出空气、被非活性气体稀释的氧、或者富氧空气等，从设备方面和成本方面考虑，通常优选使用空气。
上述液相氧化反应的氧化反应器中生成的、含有粗对苯二甲酸晶体的氧化反应浆料优选输送到串联连接的后续氧化反应器中，进一步经过利用含氧气体的最终氧化反应之后，根据需要，经由串联连接的一段以上的晶析槽，降压、冷却，输送到后续固液分离工序中。
作为上述液相氧化反应的例子，例如，可列举出以下例子：使用商业规模的装置，在醋酸钴、醋酸锰、氢溴酸的存在下，在含水醋酸中，通过空气将对二甲苯液相氧化(反应温度200[℃]，反应压力1.5[MPaG])，获得粗对苯二甲酸浆料(对苯二甲酸浓度34质量%，作为分散介质的含水醋酸的水分浓度11质量%)，将该浆料引导至串联连接的晶析槽中，依次降压。
接着，将氧化反应浆料冷却，分离对苯二甲酸晶体。在固液分离工序中，在液相氧化反应中生成的粗对苯二甲酸浆料通过固液分离机分离为粗对苯二甲酸晶体和氧化反应母液。该固液分离通常在大气压下进行，也可以在加压下进行。对固液分离的温度没有特别限制，通常在比大气压下的溶剂的沸点低的温度、例如50～115℃的范围内进行。在加压下，分离温度的上限为160℃，优选为150℃。作为固液分离机的形式，可列举出离心分离机、离心过滤机、真空过滤机等。
固液分离工序中分离的氧化反应母液中，含有以对苯二甲酸为主成分的粗对苯二甲酸微细晶体，因此，通过使用陶瓷过滤器以交叉流方式过滤，可回收粗对苯二甲酸微细晶体，改善对苯二甲酸单位生产率。另外，澄清的氧化反应母液可以在使用了树脂的催化剂回收工艺中直接处理。
普通的陶瓷过滤器是利用了陶瓷多孔体的过滤器，由于物理强度、耐久性、耐腐蚀性优异，因此在例如水处理、排气处理或医药/食品领域等广泛领域中用于去除液体、气体中的悬浮物质、细菌、粉尘等。
在陶瓷过滤器中，有时直接使用陶瓷多孔体作为滤材，然而，为了提高过滤性能、流体透过量(即处理能力)二者，一般以陶瓷多孔体作为基材(支撑体)，在其表面上形成由陶瓷构成的过滤膜。
例如，采用过滤膜的平均孔径为小至0.01～1.0μm左右的构成，确保过滤性能，另一方面，采用基材的平均孔径为大至1～数百μm左右的构成，使基材内部的流动阻力降低，提高流体透过量(即处理能力)。
另外，陶瓷过滤器使用根据过滤目的将基材加工成各种形状的过滤器，通常将基材加工成具有单一流通路的管状、或者具有并行的多个流通路的蜂窝状(还包括独石(monolith)状)。
将管状或蜂窝状基材的表面例如流通路的内周面上形成有过滤膜的过滤器收容到壳体内，形成用O形圈将基材外周面侧与流通路开口的基材端面侧气密性隔开的结构，从而可作为交叉流方式的过滤器利用。
作为本发明中使用的陶瓷过滤器，优选以陶瓷多孔体作为基材(支撑体)、呈基材中具有并行的多个流通路的蜂窝状(也包括独石状)、其流通路的内周面形成有由陶瓷构成的过滤膜的过滤器。过滤膜的平均孔径优选为0.1～5μm。作为这种陶瓷过滤器，可以使用市售的过滤器，例如可例示出NGK Insulators,Ltd.制造的陶瓷膜滤器、Nihon Pall Ltd.制造的陶瓷膜滤器、法国TAMIIndustries公司制造的陶瓷膜滤器等。
另外，陶瓷过滤器根据处理量还可以并联配置多个来使用。
根据交叉流方式的过滤器，通过将气体、液体等被处理流体从基材的一个端面侧供给到流通路内，可以从基材外周面侧回收透过流通路内周面的过滤膜的滤出流体。另一方面，对于没有滤出的被处理液体，可以从基材另一端面侧回收。
该交叉流方式的微细晶体过滤操作时间为60～1800秒，优选为120～1200秒。
如果过滤操作时间为60秒以上，则不会频繁发生阀门的切换，阀门的寿命得以保持。如果为1800秒以下，则过滤终期的过滤流量也不会低于0.47[m3/hr]，平均过滤流量得以保持。对其用滤出液反洗，过滤性能容易恢复。
微细晶体过滤操作时的氧化反应母液在陶瓷过滤器-流通路内的循环线速度按流通路入口基准计优选是在3000～15000[m/hr]的范围内。如果循环线速度为3000[m/hr]以上，则过滤膜表面上堆积的微细晶体的去除效果是充分的。另一方面，如果循环线速度为15000[m/hr]以下，则陶瓷过滤器的入口侧与出口侧的压差不会变得过大，将氧化反应母液循环的泵不需要过大的能力(可以压低设备投资额)，此外还没有陶瓷过滤器、O型圈破损的可能。其中，陶瓷过滤器具有多个流通路时，或者使用多个陶瓷过滤器时，陶瓷过滤器流通路内的循环线速度是相对于全部流通路的总截面积的平均循环线速度。
微细晶体过滤操作时的滤出液的滤出线速度优选是在1.0～4.0[m/hr]的范围内。如果滤出线速度为1.0[m/hr]以上，则过滤性能充分。另一方面，如果滤出线速度为4.0[m/hr]以下，则流通路侧与滤出侧的压差不会过大，陶瓷过滤器、O型圈的破损的可能性小。
另外，微细晶体过滤操作时的流通路侧与滤出侧的压差优选是在0.05～0.5[MPa]的范围内。
如果压差在0.05[MPa]以上，则过滤性能充分。另一方面，如果压差为0.5[MPa]以下，则陶瓷过滤器、O型圈破损的可能性小。
在上述过滤中，微细晶体在过滤膜的表面上慢慢堆积，过滤流量降低，因此，切换为在保持氧化反应母液的流通循环操作的状态下利用滤出液的反洗。其目的是：将滤出液从滤出侧供给到流通路侧，物理性且化学性去除过滤膜表面上堆积的微细晶体。
在利用滤出液的反洗中，滤出侧与流通路侧的压差是在0.10～1.0[MPa]内，更优选是在0.10～0.80[MPa]的范围内。
滤出侧与流通路侧的压差低于0.10[MPa]时，滤出液难以在陶瓷过滤器的全体过滤膜上均一地流动，不能获得充分的洗涤效果。另一方面，滤出侧与流通路侧的压差超过1.0[MPa]时，由于急剧的压力变动，陶瓷过滤器、其密封材料破损的可能性增加，因此不优选。
滤出液的供给线速度在1.0～20[m/hr]的范围内，更优选在2～15[m/hr]的范围内。
滤出液的供给线速度低于1.0[m/hr]时，滤出液难以在陶瓷过滤器的全体过滤膜上均一地流动，不能获得充分的洗涤效果。另一方面，滤出液的供给线速度超过20[m/hr]时，由于急剧的压力变动，陶瓷过滤器、其密封材料破损的可能性增加，因此不优选。
利用滤出液反洗时，可适宜地通过降低流通路侧的压力来施加压差。
氧化反应母液在流通路侧循环，为了控制该循环流量，使用在过滤模组的上游(将氧化反应母液供给到过滤模组的一侧的配管)和下游(氧化反应母液通过陶瓷过滤器的流通路，从过滤模组返回到氧化反应母液槽的配管)设置的控制阀。该上游和下游的控制阀不仅控制循环流量，而且控制流通路侧的压力，通过使用它们，能够降低流通路侧的压力。尤其是，在利用滤出液反洗时，用于反洗的滤出液与在流通路内循环的氧化反应母液合流，过滤模组的下游的流量增加，因此，优选增大下游的控制阀的开度，同时，优选缩小上游的控制阀的开度，抑制因用于反洗的滤出液流入流通路而导致的上游的循环流量的变动。通过这样做，可以降低流通路整体的压力。
为了去除过滤膜的表面上堆积的微细晶体和过滤膜的内部析出的固体成分(主要是对苯二甲酸)，反洗中的滤出液的供给时间越长越有利。然而，考虑到损失过滤操作时间，需要控制在一定程度的时间内。因此，利用滤出液的反洗操作时间优选设定在5～180[秒]的范围内，更优选是在10～150[秒]的范围内。
由于反洗中使用的滤出液与流通路中循环的氧化反应母液混合，因此，滤出液的温度优选是在氧化反应母液的温度以上。另外，为了在短时间内溶解在过滤膜的表面上堆积的微细晶体和过滤膜的内部析出的固体成分(主要是对苯二甲酸)，滤出液的温度高于氧化反应母液的温度适宜，另一方面，陶瓷过滤器中的极端温度变化存在由陶瓷过滤器与过滤器壳体之间的热膨胀系数差而引起陶瓷过滤器破损、O型圈破损的可能性。因此，用于反洗的滤出液的温度上限优选为“氧化反应母液的温度+35℃”，更优选为“氧化反应母液的温度+25℃”。
在本发明中，交替反复进行(I)微细晶体过滤操作和(II)在保持氧化反应母液流通循环操作的状态下利用滤出液的反洗操作。
重复上述利用滤出液的反洗的过程中，过滤性能的恢复比例慢慢降低，最后无法取得规定的过滤性能。在本发明中，在这种情况下，在保持氧化反应母液流通循环操作的状态下，通过利用洗涤溶剂的反洗来洗涤陶瓷过滤器。
在本发明中，作为在保持氧化反应母液流通循环操作的状态下利用洗涤溶剂的反洗操作中使用的洗涤溶剂，要求有溶解以对苯二甲酸为主成分的微细晶体的能力，作为液相氧化反应的溶剂的醋酸是适合的。该醋酸的含水率优选是0.1～30质量%，更优选是0.1～10质量%。
从滤出侧将洗涤溶剂供给到流通路侧(利用洗涤溶剂的反洗)时，为了物理性且化学性去除过滤膜的表面上堆积的微细晶体，滤出侧与流通路侧的压差优选是在0.10～1.2[MPa]的范围内，更优选是在0.10～1.0[MPa]的范围内。
如果滤出侧与流通路侧的压差是在0.10[MPa]以上，则洗涤溶剂在陶瓷过滤器的全体过滤膜上均一地流动，可以获得充分的洗涤效果。另一方面，如果滤出侧与流通路侧的压差是在1.2[MPa]以下，则没有急剧的压力变动，且陶瓷过滤器、其密封材料也不会破损。
洗涤溶剂的供给线速度优选是在1.0～20[m/hr]的范围内，更优选是在1.0～15[m/hr]的范围内。
如果洗涤溶剂的供给线速度为1.0[m/hr]以上，则洗涤溶剂在陶瓷过滤器的全体过滤膜上均一地流动，可以获得充分的洗涤效果。另一方面，如果洗涤溶剂的供给线速度为20[m/hr]以下，则不存在陶瓷过滤器、其密封材料由于急剧的压力变动而破损的可能性。
为了去除过滤膜表面上堆积的微细晶体和过滤膜内部析出的固体成分(主要是对苯二甲酸)，洗涤溶剂的供给时间越长越有利。然而，考虑到损失过滤操作时间、所使用的洗涤溶剂增加到氧化反应母液中，需要控制在一定程度的时间内。因此，利用洗涤溶剂的反洗操作时间优选是在5～180[秒]的范围内，更优选是在5～120[秒]的范围内。
由于洗涤溶剂混入到流通路中循环的氧化反应母液中，因此，洗涤溶剂的温度优选是在氧化反应母液的温度以上。另外，为了在短时间内溶解过滤膜表面上堆积的微细晶体和过滤膜的内部析出的固体成分(主要是对苯二甲酸)，洗涤溶剂的温度高于氧化反应母液的温度适宜，另一方面，陶瓷过滤器中的极端温度变化具有因陶瓷过滤器与过滤器壳体之间的热膨胀系数差而引起陶瓷过滤器破损、O型圈破损的可能性。因此，洗涤溶剂的温度上限优选为“氧化反应母液的温度+35℃”，更优选为“氧化反应母液的温度+25℃”。
在由(I)微细晶体过滤操作、(II)在保持氧化反应母液的流通循环操作的状态下利用滤出液的反洗操作和(III)在保持氧化反应母液的流通循环操作的状态下利用洗涤溶剂的反洗操作构成的、使用陶瓷过滤器的交叉流方式的本发明的过滤操作方法中，对上述(I)、(II)、(III)的进行顺序没有限制，也可以按任何顺序进行操作。
然而，在本发明中，优选设定为由(I)、(II)、(III)构成的周期操作，其中，反复进行(I)、(II)，在无法通过(II)来保持过滤流量的恢复时进行(III)。
实施例
以下通过实施例等来进一步详细地说明本发明，但本发明不限定于这些例子。
在水分浓度9质量%的含水醋酸中，在500ppm钴离子、300ppm锰离子和700ppm溴离子的存在下，通过空气使对二甲苯发生液相氧化反应(反应温度200[℃]，反应压力1.5[MPaG])，获得含有粗对苯二甲酸的浆料。在氧化反应之后，将该浆料引导到晶析工序中，释放压力，在常压下冷却至100℃之后，通过旋转真空过滤器进行固液分离，分离粗对苯二甲酸晶体，准备使用陶瓷过滤器的交叉流方式的过滤操作所必需的氧化反应母液。其中，该氧化反应母液为70℃。该氧化反应母液由于微细晶体而是浑浊的，微细晶体的含有率为0.21质量%。
将该氧化反应母液的一部分从氧化反应母液槽(60[m3])取出，进行利用陶瓷过滤器的交叉流过滤。用于循环的母液返回至氧化反应母液槽中，将滤出液送液至滤出液槽(2[m3])中。
过滤模组7上作为元件装配有NGK Insulators,Ltd.制造的陶瓷过滤器。陶瓷过滤器8是独石状的，过滤膜的平均孔径为1.0μm，尺寸为30mmΦ×1000mmL。流通路28的外径为4[mm]，孔数为19个。过滤面积为0.2386[m2]。流通路的总截面积为0.0002386[m2]。
其中，实施例中的对苯二甲酸废弃量是由氧化反应母液循环流量(1.84m3/hr)中的析出对苯二甲酸量算出的。
说明使用陶瓷过滤器的交叉流方式的过滤操作方法。
(微细晶体过滤操作)
在图1～图3中，上述氧化反应母液在氧化反应母液槽1中贮存。该氧化反应母液使用泵2通过循环入口配管6供给到过滤模组7的上部基材端面侧10。此时，通过控制阀4调节流量。供给到过滤模组7的氧化反应母液通过陶瓷过滤器8的流通路28，并通过下部的基材端面侧10、循环出口配管11，返回到氧化反应母液槽1中。此时，通过控制阀13调节流量。
该一系列的流动称为氧化反应母液循环管线。在母液循环管线中，通过调节控制阀4和13来调节母液循环流量。此外，调整陶瓷过滤器8的流通路28侧即过滤器的上游侧的压力(一次压力)。该压力通过压力计5、12确认。
氧化反应母液的过滤操作在确立母液循环管线之后通过打开阀门18(关闭控制阀24和25)来进行。此时，氧化反应母液用陶瓷过滤器8过滤，在滤出侧9去除了微细晶体的澄清氧化反应母液流出，通过滤出液出口配管16而在滤出液槽19中储存。过滤操作中的过滤器的下游侧的压力(二次压力)用压力计17确认。
过滤流量依赖于一次压力与二次压力的过滤压差、用于过滤的流体的物性(粘度等)和陶瓷过滤器8的过滤性能(过滤面积、平均孔径、网眼堵塞的程度等)。
过滤压差ΔP[MPa]是将压力计5的压力设定为P1[MPaG]，压力计12的压力设定为P2[MPaG]，压力计17的压力设定为P3[MPaG]，通过下式来算出。
ΔP=(P1+P2)/2-P3
(利用滤出液的反洗操作)
在图1～图3中，微细晶体过滤操作时的过滤流量降低时，利用滤出液进行反洗。首先，关闭阀门18(控制阀24和25处于关闭的状态)，停止过滤操作(继续母液循环)。接着，调节并打开控制阀24，使用泵20将滤出液槽19内的滤出液通过滤出液反洗配管23供给到过滤模组7的滤出侧9。此时，根据需要，通过换热器22控制该滤出液的温度。另外，设定滤出侧9的压力高于流通路28侧的压力(反洗压差)，使滤出液从滤出侧9通过到流通路28侧，进行反洗。该反洗压差用-ΔP来定义。
其中，在反洗时，还可适宜地通过调节控制阀4和13来降低流通路28侧的压力，从而调节反洗压差。
(利用洗涤溶剂的反洗操作)
在图2中，利用滤出液的反洗操作中，过滤流量没有充分恢复时，利用洗涤溶剂进行反洗。首先，关闭阀门18和控制阀24(继续母液循环)，接着，调节并打开控制阀25，将洗涤溶剂通过洗涤溶剂反洗配管26供给到过滤模组7的滤出侧9。此时，根据需要，通过换热器27控制洗涤溶剂的温度。另外，设定滤出侧9的压力高于流通路28侧的压力，使洗涤溶剂从滤出侧9通过到流通路28侧，进行反洗。通过的洗涤溶剂与循环的氧化反应母液混合。
其中，在反洗时，还可适宜地通过调节控制阀4和13来降低流通路28侧的压力，从而调节反洗压差。
另外，通过下式来求出微细晶体过滤操作时的平均过滤流量X1、氧化反应母液的陶瓷过滤器流通路内的循环线速度LV1和滤出液的滤出线速度LV2。其中，LV1作为平均循环线速度来求出。
过滤模组7入口循环流量F[m3/hr]
微细晶体过滤操作时间T1[秒]
微细晶体过滤操作开始时的过滤流量Xs[m3/hr]
微细晶体过滤操作结束时的过滤流量Xt[m3/hr]
微细晶体过滤操作时的平均过滤流量X1[m3/hr]=(Xs+Xt)/2
氧化反应母液在陶瓷过滤器流通路内的循环线速度
LV1[m/hr]=F/0.0002386
滤出液的滤出线速度
LV2[m/hr]=Xs/0.2386
另外，通过下式求出由微细晶体过滤操作和利用滤出液的反洗操作构成的1个周期中的平均过滤流量V3和反洗操作时的滤出液的供给线速度LV3。
微细晶体过滤操作的总滤出液量V1[m3]=T1×X1/3600
利用滤出液的反洗操作时间T2[秒]
利用滤出液的反洗操作时的反洗流量X2[m3/hr]
利用滤出液的反洗操作的总反洗液量V2[m3]=T2×X2/3600
由微细晶体过滤操作和利用滤出液的反洗操作构成的1个周期的平均过滤流量
V3[m3/hr]=(V1-V2)/(T1+T2)×3600
利用滤出液的反洗操作时的供给线速度
LV3[m/hr]=X2/0.2386
如果利用滤出液的反洗操作中的滤出液用量较多，则实质上获得的滤出液变少，由微细晶体过滤操作和利用滤出液的反洗操作构成的1个周期的平均过滤流量V3减小。
<实施例1>
(微细晶体过滤操作)
将上述氧化反应母液(70℃)以循环入口流量1.84[m3/hr](P1=0.30[MPaG])供给(向下流)到过滤模组7，开始交叉流过滤。微细晶体过滤操作开始时的过滤流量Xs是0.63[m3/hr](P3=0.00[MPaG])，循环出口流量是1.21[m3/hr](P2=0.18[MPaG])。流通路侧与滤出侧的压差是ΔP=0.24[MPa]。另外，内部流通路内的循环线速度和滤出液的滤出线速度分别是7706(m/hr)、2.64(m/hr)。
(利用滤出液的反洗操作)
继续过滤操作，结果，在600秒后过滤流量下降到0.47[m3/hr](微细晶体过滤操作结束时的过滤流量Xt为0.47[m3/hr])，因此，在继续氧化反应母液的循环的状态下利用滤出液进行80秒钟反洗(供给线速度为5.28[m/hr]，滤出液的温度70℃)。此时的P1=0.27[MPaG]，P2=0.03[MPaG]，P3=0.42[MPaG]，滤出侧与流通路侧的压差-ΔP=0.27[MPa]。另外，反洗流量为1.26[m3/hr]。
终止利用滤出液的反洗操作，返回到过滤操作。此时，(第1个周期滤出液反洗刚结束后=第2个周期的Xs)的过滤流量为0.63[m3/hr]，由微细晶体过滤操作和利用滤出液的反洗操作构成的第1个周期的平均过滤流量V3是0.337[m3/hr]。第2个周期滤出液反洗刚结束后的过滤流量也是0.63[m3/hr]，第2个周期的平均过滤流量V3也是0.337[m3/hr]。
第3～5个周期的滤出液反洗刚结束后的过滤流量和平均过滤流量V3各自与第2个周期相同。
进一步交替地继续过滤操作(600秒钟)和利用滤出液的反洗操作(80秒钟)，结果，能够维持陶瓷过滤器的微细晶体过滤性能，直到滤出液反洗刚结束后的过滤流量没有恢复到0.50[m3/hr]以上的4小时后。结果示于表1中。
<实施例2>
除了在供给线速度10.6[m/hr]、反洗操作时间40秒下进行利用滤出液的反洗操作以外，与实施例1同样地交替继续过滤操作和利用滤出液的反洗操作。利用滤出液进行反洗时的P1=0.33[MPaG]，P2=0.05[MPaG]，P3=0.81[MPaG]，滤出侧与流通路侧的反洗压差-ΔP=0.62[MPa]。另外，反洗流量为2.52[m3/hr]。
终止利用滤出液的反洗操作，返回到过滤操作。此时，(第1个周期滤出液反洗刚结束后)的过滤流量为0.63[m3/hr]，第1个周期的平均过滤流量V3是0.358[m3/hr]。第2个周期滤出液反洗刚结束后的过滤流量也是0.63[m3/hr]，第2个周期的平均过滤流量V3也是0.358[m3/hr]。
第3～5个周期的滤出液反洗刚结束后的过滤流量和平均过滤流量V3各自与第2个周期相同。
进一步交替地继续过滤操作(600秒钟)和利用滤出液的反洗操作(40秒钟)，结果，能够维持陶瓷过滤器的微细晶体过滤性能，直到滤出液反洗刚结束后的过滤流量没有恢复到0.50[m3/hr]以上的6小时后。结果示于表1中。
<实施例3>
除了在供给线速度2.64[m/hr]、滤出液的温度80℃、反洗操作时间120秒钟下进行利用滤出液的反洗操作以外，与实施例1同样地交替继续过滤操作和利用滤出液的反洗操作。利用滤出液进行反洗时的P1=0.26[MPaG]，P2=0.02[MPaG]，P3=0.36[MPaG]，滤出侧与流通路侧的反洗压差-ΔP=0.22[MPa]。另外，反洗流量为0.63[m3/hr]。
终止利用滤出液的反洗操作，返回到过滤操作。此时，(第1个周期滤出液反洗刚结束后)的过滤流量为0.63[m3/hr]，第1个周期的平均过滤流量V3是0.353[m3/hr]。第2个周期滤出液反洗刚结束后的过滤流量也是0.63[m3/hr]，第2个周期的平均过滤流量V3也是0.353[m3/hr]。
第3～5个周期的滤出液反洗刚结束后的过滤流量和平均过滤流量V3各自与第2个周期相同。
进一步交替地继续过滤操作(600秒钟)和利用滤出液的反洗操作(120秒钟)，结果，能够维持陶瓷过滤器的微细晶体过滤性能，直到滤出液反洗刚结束后的过滤流量没有恢复到0.50[m3/hr]以上的4小时后。结果示于表1中。
<实施例4>
除了在利用滤出液的反洗操作时不进行用于降低流通路侧的压力的上游控制阀4和下游控制阀13的开度调整以外，与实施例1同样地交替继续过滤操作和利用滤出液的反洗操作。利用滤出液进行反洗时的P1=0.50[MPaG]，P2=0.25[MPaG]，P3=0.63[MPaG]，滤出侧与流通路侧的反洗压差-ΔP=0.26[MPa]。
终止利用滤出液的反洗操作，返回到过滤操作。此时，(第1个周期滤出液反洗刚结束后)的过滤流量恢复至0.61[m3/hr]，第1个周期的平均过滤流量V3是0.337[m3/hr]。
第2个周期滤出液反洗刚结束后的过滤流量能够恢复至0.61[m3/hr]，第2个周期的平均过滤流量V3是0.328[m3/hr]。
第3～5个周期的滤出液反洗刚结束后的过滤流量和平均过滤流量V3各自与第2个周期相同。
进一步交替地继续过滤操作(600秒钟)和利用滤出液的反洗操作(80秒钟)，结果，能够维持陶瓷过滤器的微细晶体过滤性能，直到滤出液反洗刚结束后的过滤流量没有恢复到0.50[m3/hr]以上的2小时后。结果示于表1中。
原因在于，由于未进行用于降低流通路侧的压力的上游控制阀4和下游控制阀13的开度调整，因而在滤出液反洗中进入流通路内的滤出液从上部基材端面侧流入到陶瓷过滤器的氧化反应母液流量减少，物理性去除过滤膜表面上堆积的微细晶体的效果降低。结果在表1中示出。
<比较例1>
除了利用滤出液的反洗操作时间为200秒以外，与实施例1同样地交替继续过滤操作和利用滤出液的反洗操作。利用滤出液进行反洗时的P1=0.27[MPaG]，P2=0.03[MPaG]，P3=0.42[MPaG]，滤出侧与流通路侧的反洗压差-ΔP=0.27[MPa]。
终止利用滤出液的反洗操作，返回到过滤操作。此时，(第1个周期滤出液反洗刚结束后)的过滤流量为0.63[m3/hr]，第1个周期的平均过滤流量V3是0.097[m3/hr]。第2个周期滤出液反洗刚结束后的过滤流量也是0.63[m3/hr]，第2个周期的平均过滤流量V3也是0.097[m3/hr]。
第3～5个周期的滤出液反洗刚结束后的过滤流量和平均过滤流量V3各自与第2个周期相同。
进一步交替地继续过滤操作(600秒钟)和利用滤出液的反洗操作(200秒钟)，结果，能够维持陶瓷过滤器的微细晶体过滤性能，直到滤出液反洗刚结束后的过滤流量没有恢复到0.50[m3/hr]以上的4小时后。结果示于表1中。
然而，由于利用滤出液的反洗操作时间较长，平均过滤流量V3是0.097[m3/hr]。由于平均过滤流量低，因此，必要的过滤器元件的个数增加，成本增高。结果示于表1中。
<比较例2>
除了在供给线速度0.84[m/hr]下进行利用滤出液的反洗操作以外，与实施例1同样地交替继续过滤操作和利用滤出液的反洗操作。利用滤出液进行反洗时的P1=0.18[MPaG]，P2=0.02[MPaG]，P3=0.19[MPaG]，滤出侧与流通路侧的反洗压差-ΔP=0.09[MPa]。另外，反洗流量为0.20[m3/hr]。
终止利用滤出液的反洗操作，返回到过滤工序，但微细晶体过滤操作开始时的过滤流量仅仅恢复到0.55[m3/hr]。另外，由微细晶体过滤操作和利用滤出液的反洗操作构成的第1个周期的平均过滤流量V3是0.462[m3/hr]。
接着，进入第2个周期的过滤操作，结果，100秒后过滤流量下降到0.50[m3/hr]，不能维持微细晶体过滤操作时间T1=600秒的设定。结果示于表1中。
<比较例3>
除了在滤出液的温度60℃下进行利用滤出液的反洗操作以外，与实施例1同样地交替继续过滤操作和利用滤出液的反洗操作。利用滤出液进行反洗时的P1=0.27[MPaG]，P2=0.03[MPaG]，P3=0.44[MPaG]，滤出侧与流通路侧的反洗压差-ΔP=0.29[MPa]。
终止利用滤出液的反洗操作，返回到过滤工序，但微细晶体过滤操作开始时的过滤流量仅仅恢复到0.54[m3/hr]。另外，第1个周期的平均过滤流量V3是0.337[m3/hr]。
接着，进入第2个周期的过滤操作，结果，90秒后过滤流量下降到0.50[m3/hr]，不能维持微细晶体过滤操作时间T1=600秒的设定。结果示于表1中。
由于利用滤出液的反洗操作在低至60℃的滤出液温度下进行，因此是陶瓷过滤器洗涤不能充分进行的原因。
<比较例4>
除了在供给线速度0.84[m/hr]、滤出液的温度80℃、反洗操作时间400秒钟下进行利用滤出液的反洗操作以外，与实施例1同样地交替继续过滤操作和利用滤出液的反洗操作。利用滤出液进行反洗时的P1=0.18[MPaG]，P2=0.02[MPaG]，P3=0.18[MPaG]，滤出侧与流通路侧的反洗压差-ΔP=0.08[MPa]。另外，反洗流量为0.20[m3/hr]。
终止利用滤出液的反洗操作，返回到过滤操作。此时，(第1个周期滤出液反洗刚结束后)的过滤流量为0.63[m3/hr]，第1个周期的平均过滤流量V3是0.250[m3/hr]。第2个周期滤出液反洗刚结束后的过滤流量也是0.63[m3/hr]，第2个周期的平均过滤流量V3也是0.250[m3/hr]。
第3～5个周期的滤出液反洗刚结束后的过滤流量和平均过滤流量V3各自与第2个周期相同。
进一步交替地继续过滤操作(600秒钟)和利用滤出液的反洗操作(400秒钟)，结果，能够维持陶瓷过滤器的微细晶体过滤性能，直到滤出液反洗刚结束后的过滤流量没有恢复到0.50[m3/hr]以上的3小时后。
然而，在本比较例的操作条件下，平均过滤流量V3是0.250[m3/hr]。由于平均过滤流量低，因此，必要的过滤器元件的个数增加，成本增高。结果示于表1中。
[表1]
Figure BDA00003112096000251
Figure BDA00003112096000252
<实施例5>
(微细晶体过滤操作)
将前述氧化反应母液(约70℃)以循环入口流量1.84[m3/hr](P1=0.30[MPaG])供给(向下流)到过滤模组7，开始交叉流过滤。此时的过滤流量为0.63[m3/hr](P3=0.00[MPaG])，循环出口流量为1.21[m3/hr](P2=0.18[MPaG])。流通路侧与滤出侧的压差是ΔP=0.24[MPa]。另外，内部流通路内的循环线速度和滤出液的滤出线速度分别是7706(m/hr)、2.64(m/hr)。
(利用滤出液的反洗操作)
继续过滤操作，结果，在600秒后过滤流量下降到0.47[m3/hr]，因此，在继续氧化反应母液循环的状态下用滤出液进行80秒钟反洗(反洗流量1.26[m3/hr])。此时的P1=0.27[MPaG]，P2=0.03[MPaG]，P3=0.42[MPaG]，滤出侧与流通路侧的压差-ΔP=0.27[MPa]。
终止利用滤出液的反洗操作，返回到过滤操作。此时的过滤流量为0.63[m3/hr]，利用滤出液的滤出线速度为2.64(m/hr)。
(利用洗涤溶剂的反洗操作)
交替地继续过滤操作(600秒钟)和利用滤出液的反洗操作(80秒钟)，结果，4小时后，过滤流量即使在利用滤出液的反洗刚结束后也没有恢复到0.50[m3/hr]以上，因此，在继续氧化反应母液循环的状态下用洗涤溶剂醋酸(含水率7.1质量%，80℃)进行15秒反洗(反洗流量1.00[m3/hr])。醋酸的供给线速度为4.19[m/hr]。此时的P1=0.26[MPaG]，P2=0.02[MPaG]，P3=0.40[MPaG]，滤出侧与流通路侧的压差-ΔP=0.26[MPa]。
终止利用醋酸的反洗操作，返回到过滤操作。此时的过滤流量恢复到0.63[m3/hr]。接着，再次重复过滤操作和利用滤出液的反洗，直到即使利用滤出液的反洗刚结束后也没有恢复到0.50[m3/hr]以上因而进行利用洗涤溶剂的反洗的周期为4小时。即，通过边重复过滤操作和利用滤出液的反洗操作，边按4小时的周期利用洗涤溶剂进行反洗，能够维持陶瓷过滤器的过滤性能。结果示于表2中。
<实施例6>
与实施例5同样交替地继续(4小时)过滤操作(600秒钟)和利用滤出液的反洗操作(80秒钟)。利用滤出液的反洗刚结束后的过滤流量没有恢复到0.50[m3/hr]以上，因此，在继续氧化反应母液循环的状态下用醋酸(含水率7.1质量%，80℃)进行15秒钟反洗操作(反洗流量2.00[m3/hr])。醋酸的供给线速度为8.38[m/hr]。此时的P1=0.32[MPaG]，P2=0.04[MPaG]，P3=0.65[MPaG]，滤出侧与流通路侧的压差-ΔP=0.47[MPa]。
终止利用醋酸的反洗操作，返回到过滤操作。此时的过滤流量恢复到0.63[m3/hr]。
另外，直到下一次利用洗涤溶剂的反洗为止的周期为4小时。即，通过边重复过滤操作和利用滤出液的反洗操作，边按4小时的周期利用洗涤溶剂进行反洗，能够维持陶瓷过滤器的过滤性能。结果示于表2中。
<实施例7>
与实施例5同样交替地继续(4小时)过滤操作(600秒钟)和利用滤出液的反洗操作(80秒钟)。利用滤出液的反洗刚结束后的过滤流量没有恢复到0.50[m3/hr]以上，因此，在继续氧化反应母液循环的状态下用醋酸(含水率7.1质量%，80℃)进行10秒钟反洗操作(反洗流量3.00[m3/hr])。醋酸的供给线速度为12.6[m/hr]。此时的P1=0.33[MPaG]，P2=0.06[MPaG]，P3=0.93[MPaG]，滤出侧与流通路侧的压差-ΔP=0.74[MPa]。
终止利用醋酸的反洗操作，返回到过滤操作。此时的过滤流量恢复到0.63[m3/hr]。直到下一次利用洗涤溶剂的反洗为止的周期为4小时。即，通过边重复过滤操作和利用滤出液的反洗操作，边按4小时的周期利用洗涤溶剂进行反洗，能够维持陶瓷过滤器的过滤性能。结果示于表2中。
<实施例8>
与实施例5同样交替地继续(4小时)过滤操作(600秒钟)和利用滤出液的反洗操作(80秒钟)。利用滤出液的反洗刚结束后的过滤流量没有恢复到0.50[m3/hr]以上，因此，在继续氧化反应母液循环的状态下用醋酸(含水率7.1质量%，80℃)进行60秒钟反洗操作(反洗流量0.50[m3/hr])。醋酸的供给线速度为2.09[m/hr]。此时的P1=0.25[MPaG]，P2=0.02[MPaG]，P3=0.33[MPaG]，滤出侧与流通路侧的压差-ΔP=0.20[MPa]。
终止利用醋酸的反洗操作，返回到过滤操作。此时的过滤流量恢复到0.63[m3/hr]。直到下一次利用洗涤溶剂的反洗为止的周期为4小时。即，通过边重复过滤操作和利用滤出液的反洗操作，边按4小时的周期利用洗涤溶剂进行反洗，能够维持陶瓷过滤器的过滤性能。结果示于表2中。
<实施例9>
与实施例5同样交替地继续(6小时)过滤操作(150秒钟)和利用滤出液的反洗操作(20秒钟)。利用滤出液的反洗刚结束后的过滤流量没有恢复到0.50[m3/hr]以上，因此，在继续氧化反应母液循环的状态下用醋酸(含水率7.1质量%，80℃)进行15秒钟反洗操作(反洗流量1.00[m3/hr])。醋酸的供给线速度为4.19[m/hr]。此时的P1=0.26[MPaG]，P2=0.02[MPaG]，P3=0.40[MPaG]，滤出侧与流通路侧的压差-ΔP=0.26[MPa]。
终止利用醋酸的反洗操作，返回到过滤操作。此时的过滤流量恢复到0.63[m3/hr]。直到下一次利用洗涤溶剂的反洗为止的周期为6小时。即，通过边重复过滤操作和利用滤出液的反洗操作，边按6小时的周期利用洗涤溶剂进行反洗，能够维持陶瓷过滤器的过滤性能。结果示于表2中。
<实施例10>
与实施例5同样交替地继续(3小时)过滤操作(900秒钟)和利用滤出液的反洗操作(80秒钟)。利用滤出液的反洗刚结束后的过滤流量没有恢复到0.50[m3/hr]以上，因此，在继续氧化反应母液循环的状态下用醋酸(含水率7.1质量%，80℃)进行15秒钟反洗操作(反洗流量1.00[m3/hr])。醋酸的供给线速度为4.19[m/hr]。此时的P1=0.26[MPaG]，P2=0.02[MPaG]，P3=0.40[MPaG]，滤出侧与流通路侧的压差-ΔP=0.26[MPa]。
终止利用醋酸的反洗操作，返回到过滤操作。此时的过滤流量恢复到0.63[m3/hr]。直到下一次利用洗涤溶剂的反洗为止的周期为3小时。即，通过边重复过滤操作和利用滤出液的反洗操作，边按3小时的周期利用洗涤溶剂进行反洗，能够维持陶瓷过滤器的过滤性能。结果示于表2中。
<比较例5>
与实施例5同样交替地继续(4小时)过滤操作(600秒钟)和利用滤出液的反洗操作(80秒钟)。利用滤出液的反洗刚结束后的过滤流量没有恢复到0.50[m3/hr]以上，因此，停止氧化反应母液循环(关闭控制阀4和13，接着打开排液阀14)，利用醋酸(含水率7.1质量%，80℃)进行180秒钟反洗操作(反洗流量1.00[m3/hr])。醋酸的供给线速度为4.19[m/hr]。此时的P1=0.00[MPaG]，P2=0.00[MPaG]，P3=0.08[MPaG]，滤出侧与流通路侧的压差-ΔP=0.08[MPa]。
终止将洗涤溶剂(醋酸)排出到体系外的反洗操作，返回到过滤操作。此时的过滤流量恢复到0.63[m3/hr]，但醋酸的用量达到0.0500[m3]，为实施例5的用量的12倍。此外，氧化反应母液中的0.46质量%对苯二甲酸作为废弃物排出到体系外。其中，直到下一次利用洗涤溶剂的反洗为止的周期为4小时。结果示于表2中。
<比较例6>
与实施例5同样交替地继续(4小时)过滤操作(600秒钟)和利用滤出液的反洗操作(80秒钟)。利用滤出液的反洗刚结束后的过滤流量没有恢复到0.50[m3/hr]以上，因此，停止氧化反应母液循环(关闭控制阀4和13，接着打开排液阀14)，利用醋酸(含水率7.1质量%，80℃)进行15秒钟反洗操作(反洗流量1.00[m3/hr])。醋酸的供给线速度为4.19[m/hr]。此时的P1=0.00[MPaG]，P2=0.00[MPaG]，P3=0.08[MPaG]，滤出侧与流通路侧的压差-ΔP=0.08[MPa]。
终止将洗涤溶剂(醋酸)排出到体系外的反洗操作，返回到过滤操作。醋酸的用量为0.0042[m3]，与实施例5相同，但没有母液循环的部分、位于流通路侧的过滤面上堆积的微细晶体难以去除，过滤流量仅仅恢复到0.52[m3/hr]。因此，第2次及以后的直到利用洗涤溶剂的反洗为止的周期变得极短，为30分钟。即，能够维持陶瓷过滤器的过滤性能的操作周期极短。结果示于表2中。
此外，氧化反应母液中的5.52质量%对苯二甲酸作为废弃物排出到体系外。结果示于表2中。
<实施例11>
与实施例5同样交替地继续(4小时)过滤操作(600秒钟)和利用滤出液的反洗操作(80秒钟)。利用滤出液的反洗刚结束后的过滤流量没有恢复到0.50[m3/hr]以上，因此，在继续氧化反应母液循环的状态下用醋酸(含水率7.1质量%，80℃)进行180秒钟反洗操作(反洗流量1.00[m3/hr])。醋酸的供给线速度为4.19[m/hr]。此时的P1=0.26[MPaG]，P2=0.02[MPaG]，P3=0.40[MPaG]，滤出侧与流通路侧的压差-ΔP=0.26[MPa]。
终止利用含水醋酸的反洗操作，返回到过滤操作。此时的过滤流量恢复到0.63[m3/hr]，但醋酸的用量达到0.0500[m3]，为实施例5的用量的12倍。直到下一次利用洗涤溶剂的反洗为止的周期为4小时。结果示于表2中。
<实施例12>
与实施例5同样交替地继续(4小时)过滤操作(600秒钟)和利用滤出液的反洗操作(80秒钟)。利用滤出液的反洗刚结束后的过滤流量没有恢复到0.50[m3/hr]以上，因此，在继续氧化反应母液循环的状态下用醋酸(含水率7.1质量%，80℃)进行15秒钟反洗操作(反洗流量0.20[m3/hr])。醋酸的供给线速度为0.84[m/hr]。此时的P1=0.10[MPaG]，P2=0.09[MPaG]，P3=0.18[MPaG]，滤出侧与流通路侧的压差-ΔP=0.09[MPa]。
终止利用醋酸的反洗操作，返回到过滤操作。醋酸的用量少至0.00083[m3](实施例5的0.21倍)，过滤流量仅仅恢复到0.55[m3/hr]。
第2次及以后的直到利用洗涤溶剂的反洗为止的周期为1小时。即，能够维持陶瓷过滤器的过滤性能的操作周期极短。结果示于表2中。
<实施例13>
与实施例5同样交替地继续(4小时)过滤操作(600秒钟)和利用滤出液的反洗操作(80秒钟)。利用滤出液的反洗刚结束后的过滤流量没有恢复到0.50[m3/hr]以上，因此，在继续氧化反应母液循环的状态下用醋酸(含水率7.1质量%，80℃)进行15秒钟反洗操作(反洗流量5.00[m3/hr])。醋酸的供给线速度为20.9[m/hr]。此时的P1=0.40[MPaG]，P2=0.31[MPaG]，P3=1.41[MPaG]，滤出侧与流通路侧的压差-ΔP=1.06[MPa]。
终止利用醋酸的反洗操作，返回到过滤操作。此时的过滤流量恢复到0.63[m3/hr]，但醋酸的用量达到0.0208[m3]，为实施例5的用量的5倍。直到下一次利用洗涤溶剂的反洗为止的周期为4小时。结果示于表2中。
[表2]
Figure BDA00003112096000331
Figure BDA00003112096000332
产业上的可利用性
本发明的过滤操作方法具有以下优点：(1)陶瓷过滤器可以简易地长期操作而不发生网眼堵塞，(2)无需使用大量的洗涤溶剂，(3)还可以回收迄今为止在洗涤时与洗涤溶剂一起废弃的洗涤溶剂中的对苯二甲酸，操作条件得到简化，且在对苯二甲酸制造中实现了单位生产率改善。
附图标记说明
以下说明图1、图2和图3中的附图标记。
1    氧化反应母液槽
2    泵
3    最小流量管线
4    控制阀
5    压力计(P1)
6    循环入口配管
7    过滤模组(壳体)
8    陶瓷过滤器
9    滤出侧
10   基材端面侧
11   循环出口配管
12   压力计(P2)
13   控制阀
14   排液阀
15   循环返回配管
16   滤出液出口配管
17   压力计(P3)
18   阀门
19   滤出液槽
20   泵
21   最小流量管线
22   换热器
23   滤出液反洗配管
24   控制阀
25   控制阀
26   洗涤溶剂反洗配管
27   换热器
28   流通路

Claims (7)

1.一种过滤操作方法，其特征在于，在一边进行对苯二甲酸的制造工艺中的氧化反应母液的流通循环操作、一边使用陶瓷过滤器通过交叉流方式过滤氧化反应母液中的微细晶体时，
进行(I)微细晶体过滤操作、(II)在保持氧化反应母液的流通循环操作的状态下利用滤出液的反洗操作时，在以下条件下进行(II)利用滤出液的反洗操作：
(II-A)操作时间为5～180[秒]的范围、
(II-B)滤出侧与流通路侧的压差为0.10～1.0[MPa]的范围、
(II-C)滤出液的供给线速度为1.0～20[m/hr]的范围、
(II-D)滤出液的温度为“氧化反应母液温度”～“氧化反应母液温度＋35℃”的范围。
2.根据权利要求1所述的过滤操作方法，其中，在以下条件下进行(I)微细晶体过滤操作：
(I-A)操作时间为60～1800[秒]的范围、
(I-B)流通路侧与滤出侧的压差为0.05～0.5[MPa]的范围、
(I-C)氧化反应母液在陶瓷过滤器流通路内的循环线速度按流通路入口基准计为3000～15000[m/hr]的范围、
(I-D)滤出液的滤出线速度为1.0～4.0[m/hr]的范围。
3.根据权利要求1或2所述的过滤操作方法，其中，进一步进行(III)在保持氧化反应母液的流通循环操作的状态下利用洗涤溶剂的反洗操作。
4.根据权利要求3所述的过滤操作方法，其中，在以下条件下进行(III)利用洗涤溶剂的反洗操作：
(III-A)操作时间为5～180[秒]的范围、
(III-B)利用洗涤溶剂反洗时的滤出侧与流通路侧的压差为0.10～1.0[MPa]的范围、
(III-C)反洗时的洗涤溶剂的供给线速度为1.0～20[m/hr]的范围、
(III-D)洗涤溶剂的温度为“氧化反应母液温度”～“氧化反应母液温度＋35℃”的范围。
5.根据权利要求3或4所述的过滤操作方法，其中，反复进行包含(I)微细晶体过滤操作和(II)利用滤出液的反洗操作的操作，在无法通过(II)利用滤出液的反洗操作来保持过滤流量的恢复时，进行(III)利用洗涤溶剂的反洗操作。
6.根据权利要求3～5的任一项所述的过滤操作方法，其中，洗涤溶剂是含水率0.1～30质量%的醋酸。
7.根据权利要求1～6的任一项所述的过滤操作方法，其中，在利用滤出液反洗时，降低陶瓷过滤器的循环出口配管侧的压力，形成压差，供给滤出液。
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