CN104083928B - 过滤器 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种过滤器，过滤器包括内部中空的筒体、上封头和下封头；所述筒体内设置有滤芯,所述筒体的外壁上设置有圆环管；所述筒体上部设置有上封头，所述上封头顶部设置有滤清液出料/反冲液进口；所述筒体底部设置有下封头，所述下封头上设置有排放口；所述筒体的侧壁上设置有反应循环液进口和反应循环液出口；所述滤清液出料/反冲液进口分别与调节阀和反冲阀相连接；所述反应循环液出口为一个或一个以上；所述反应循环液出口与反应循环液进口之间的夹角为0°<a<360°；所述反应循环液出口与圆环管相连接，所述圆环管上设置有总出口。本发明采用并流过滤方法，避免了催化剂颗粒在过滤器中的积聚，从而使反应系统保持高负荷稳定连续运行。

Description

过滤器

技术领域

本发明涉及化工设备领域，具体涉及一种过滤器。

背景技术

当前，各种不同材质的过滤元件组成的过滤器在化工、医药、水处理及环境保护等领域正在得到越来越广泛的应用，浊管滤芯过滤器的广泛应用就是其中之一。

现有技术一般采用交叉流过滤方案，例如在磷酸羟胺盐溶液的生产过程中，自高位槽下流到过滤器的反应循环液,其进料口在过滤器的侧壁，循环出料口在过滤器的下面，这种过滤方法，在反应循环液流动时留有死角。尤其是过滤器直径较大时，在远离循环液进、出口的区域，刚刚被反冲下来的固体催化剂颗粒还没有来得及被循环液带走，立即进入下一周期开始过滤重新形成滤饼。

如文献<HPO法制备高羟胺浓度的工艺过程研究>公开的技术。该工艺过程中,自高位槽下流的反应循环液由过滤器侧壁进入过滤器，由下面流出过滤器返回反应系统。这种交叉流过滤方案，使得过滤器中催化剂颗粒的浓度会随运行时间的增加而逐步增大，这样，就不可避免地会产生催化剂在过滤器中的积聚，影响装置的生产能力和稳定运行。

在催化剂存在的情况下，在用氢气还原硝酸根制备磷酸羟胺盐溶液的过程中，常常采用微孔烧结金属滤芯过滤器分离钯/碳或铂/钯/碳催化剂与产品磷酸羟胺盐溶液。该技术在双氧水制备、甲苯二异氰酸酯的生产等方面也有广泛应用。但是，在一个连续的气、液、固三相催化反应系统中，当反应完成后，如何使固体催化剂颗粒及时与完成液分离，并自动返回反应系统，而不在过滤器中积聚，是一个急需解决的技术问题。

现有技术存在的问题是：

(1)现有交叉流过滤器，反应循环混合液的进口设置在过滤器的侧壁，出口设置在过滤器的底部，反应循环混合液在流经过滤器的循环过程中，在过滤器中离循环液进、出口距离较远的区域，反应循环混合液的流动，相对于循环来讲就会形成死角，造成催化剂的积聚，尤其在过滤器直径较大时，死角区域更大，催化剂的积聚更加严重。

(2)当过滤器反冲时，由固体催化剂颗粒形成的滤饼在几秒钟内从过滤元件表面被冲下，还未来得及向反应系统循环返回，就在下一周期中再次被过滤，重新形成滤饼。随着时间的延长，在离过滤器循环液进、出口较远的区域，反应循环混合液中的催化剂浓度就会逐渐升高，造成催化剂在过滤器中积聚，而反应系统参加反应的催化剂量减少，生产能力下降。

(3)发生催化剂在过滤器中积聚时，一般生产负荷要下降10％以上，严重时负荷要下降25％—35％，不得不对过滤器进行停车处理，影响了装置的生产能力和稳定运行。

目前，缺乏一种能够防止催化剂积聚的过滤器。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种防止催化剂积聚的过滤器。

为了实现上述目的，本发明采用的技术方案是：过滤器包括内部中空的筒体、上封头和下封头；所述筒体内设置有滤芯,所述筒体的外壁上设置有圆环管；

所述筒体上部设置有上封头，所述上封头顶部设置有滤清液出料/反冲液进口；

所述筒体底部设置有下封头，所述下封头上设置有排放口；

所述筒体的侧壁上设置有反应循环液进口和反应循环液出口；

所述滤清液出料/反冲液进口分别与调节阀和反冲阀相连接；

所述反应循环液出口为一个或一个以上；所述反应循环液出口与反应循环液进口之间的夹角为0°<a<360°；

所述反应循环液出口与圆环管相连接，所述圆环管上设置有总出口。

进一步地，所述反应循环液出口为三个，所述反应循环液出口与反应循环液进口均匀分布在所述筒体的同一圆周上。

进一步地，所述反应循环液进口处设置有与筒体的内壁相平行的挡板。

更进一步地，所述反应循环液出口与反应循环液进口以所述筒体的中心线呈轴对称分布。

进一步地，所述反应循环液出口之间按间距120°排布。

进一步地，所述筒体的同一圆周截面上设置有两个反应循环液出口，所述反应循环液出口之间的夹角为120°或45°或60°。

更进一步地，所述反应循环液出口与反应循环液进口之间的夹角为75°。

有益效果：本发明采用并流过滤方法，使反应循环液均匀流过整个过滤器，避免了催化剂颗粒在过滤器中的积聚，从而使反应系统保持高负荷稳定连续运行。

反应循环液在流经过滤器时，均匀流过过滤元件表面，解决了在反应循环液进口和反应循环液出口之间距离较远，导致存在流动死角的问题，过滤元件表面反冲下来的固体催化剂颗粒能被反应循环液及时带走，保持了过滤器内催化剂浓度的稳定，避免了催化剂在过滤器中的积聚。本发明与现有技术相比，其显著优点是：

(1)在正常运行时，反应循环液在循环过程中能均匀流过滤芯表面，避免了在过滤器局部地区存在流动死角，即避免了催化剂颗粒在过滤器的积聚。

(2)现有技术中，在过滤器反冲时，滤芯上的滤饼在几秒钟内被冲下，由于反应循环液始终均匀流过滤芯表面，被冲下的催化剂颗粒能被反应循环液及时带走，避免了刚冲下的催化剂颗粒在滤芯表面再次形成新的滤饼。

(3)避免了系统的波动和过滤器停车处理带来的损失和麻烦，保持了生产稳定。

附图说明

图1是本发明的结构示意图；

其中：1过滤器；2筒体；3上封头；4下封头；5滤芯；6滤清液出料/反冲液进口；7排放口；8反应循环液进口；9反应循环液出口；10调节阀；11反冲阀；12挡板。

具体实施方式

下面将通过具体实施例对本发明做进一步的具体描述，但不能理解为是对本发明保护范围的限定。

实施例1

如图1所示，本发明的一种过滤器1，过滤器1包括筒体2、上封头3和下封头4；所述筒体2内设置有滤芯5,所述筒体2的外壁上设置有圆环管；

所述筒体2上部设置有上封头3，所述上封头3顶部设置有滤清液出料/反冲液进口6；所述滤清液出料/反冲液进口6为同一口；

所述筒体2底部设置有下封头4，所述下封头4上设置有排放口7；

所述筒体2的侧壁上设置有反应循环液进口8和反应循环液出口9；

所述滤清液出料/反冲液进口6分别与调节阀10和反冲阀11相连接；

所述反应循环液出口9为一个或一个以上；所述反应循环液出口9与反应循环液进口8之间的夹角为0°<a<360°；反应循环液出口9为两个，所述反应循环液出口9与反应循环液进口8以所述筒体2的中心线呈轴对称分布且在同一圆周截面上。

所述反应循环液出口9与圆环管相连接，所述圆环管上设置有总出口。

所述反应循环液进口8处设置有与筒体2的内壁相平行的挡板12。反应循环液进口8处设置挡板12的目的是为了保护滤芯，防止流速较大时滤芯受侧向冲击而损伤或断裂。

经滤芯5过滤的滤清液进入上封头3，由滤清液出料口6处流出，经调节阀10流入滤液槽。

上述过滤器1在一个制备磷酸羟胺盐溶液的反应系统中，自高位槽下流的反应循环液由反应循环液进口8进入过滤器1，由于挡板12的作用，反应循环液不会直接冲击滤芯5，而是折流后均匀流过滤芯5；

滤清液磷酸羟胺盐溶液作为产品经上封头3、滤清液出料口6及调节阀10排出反应系统，带有催化剂的溶液经反应循环液出口9进入反应系统。

反冲液经反冲阀11、反冲液进口6和上封头3，进入滤芯5内侧并经滤芯5的壁面反向流过过滤表面，将过滤表面的滤饼冲下并被反应循环液及时带走，经过了反应循环液出口9进入反应系统。

将磷酸羟胺盐溶液与催化剂分离，催化剂随反应循环液返回反应系统。

反应系统催化剂浓度为每克反应循环液含催化剂0.012克，反应温度为50℃～60℃，在2.5～3.0MPa压力下，保持过滤压差为≤0.2MPa，反冲压差为≤0.4MPa。

正常运行时，反应循环液由反应循环液进口8流入，均匀流过滤芯5的表面后，经反应循环液出口9返回反应系统。

循环系统始终正常进行，过滤及反冲自动控制，交替进行。正常运行时，调节阀10打开，反冲阀11关闭。反冲时，调节阀10关闭，反冲阀11打开。这样，不管是正常运行还是反冲，过滤器1都能够避免催化剂在其中积聚，使生产装置保持长周期稳定运行。

本发明采用并流过滤方法，使反应循环液均匀流过整个过滤器1，避免了催化剂颗粒在过滤器1中的积聚，从而使反应系统保持高负荷稳定连续运行。

反应循环液在流经过滤器1时，均匀流过过滤元件表面，解决了在反应循环液进口8和反应循环液出口9之间距离较远，导致存在流动死角的问题，过滤元件表面反冲下来的固体催化剂颗粒能被反应循环液及时带走，保持了过滤器1内催化剂浓度的稳定，避免了催化剂在过滤器1中的积聚。本发明与现有技术相比，其显著优点是：

(1)在正常运行时，反应循环液在循环过程中能均匀流过滤芯5表面，避免了在过滤器1局部地区存在流动死角，即避免了催化剂颗粒在过滤器1的积聚。

(2)现有技术中，在过滤器1反冲时，滤芯5上的滤饼在几秒钟内被冲下，由于反应循环液始终均匀流过滤芯5表面，被冲下的催化剂颗粒能被反应循环液及时带走，避免了刚冲下的催化剂颗粒在滤芯5的表面再次形成新的滤饼。

(3)避免了系统的波动和过滤器1停车处理带来的损失和麻烦，保持了生产稳定。

实施例2

实施例2与实施例1的区别在于：所述反应循环液出口9为三个，所述反应循环液出口9与反应循环液进口8均匀分布在所述筒体2的同一圆周上。圆周位置在筒体2的长度的一半的位置。

表1中给出了同样条件下的交叉流过滤方法与并流过滤方法的生产负荷率随装置运行时间增加的变化情况，不难看出催化剂在过滤器1中的积聚情况。在相同的反应条件下，由生产负荷率的降低，可知催化剂在过滤器1中的积聚情况。

表1

从表1对照比较可知，并流过滤方法能有效防止催化剂在过滤器1中的积聚，使得附着在滤芯5表面的吸附剂颗粒经过反应循环液出口9进入到反应液中，保持生产均衡稳定。

以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，本发明要求保护范围由所附的权利要求书、说明书及其等效物界定。

Claims (2)

1.一种过滤器，其特征在于：过滤器包括内部中空的筒体、上封头和下封头；所述筒体内设置有滤芯,所述筒体的外壁上设置有圆环管；

所述筒体上部设置有上封头，所述上封头顶部设置有滤清液出料/反冲液进口；

所述筒体底部设置有下封头，所述下封头上设置有排放口；

所述筒体的侧壁上设置有反应循环液进口和反应循环液出口；

所述滤清液出料/反冲液进口分别与调节阀和反冲阀相连接；

所述反应循环液出口为三个，所述反应循环液出口与反应循环液进口均匀分布在所述筒体的同一圆周上，圆周位置在筒体的长度的一半的位置；

所述反应循环液出口与圆环管相连接，所述圆环管上设置有总出口。

2.根据权利要求1所述的过滤器，其特征在于：所述反应循环液进口处设置有与筒体的内壁相平行的挡板。