CN105903260A - 三聚氰胺生产装置中三聚氰胺溶液的过滤和脱色组件和方法和使用其的三聚氰胺生产装置 - Google Patents
三聚氰胺生产装置中三聚氰胺溶液的过滤和脱色组件和方法和使用其的三聚氰胺生产装置 Download PDFInfo
- Publication number
- CN105903260A CN105903260A CN201610090292.1A CN201610090292A CN105903260A CN 105903260 A CN105903260 A CN 105903260A CN 201610090292 A CN201610090292 A CN 201610090292A CN 105903260 A CN105903260 A CN 105903260A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- filter
- melamine
- hollow cylinder
- melamine solution
- decolouring
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 229920000877 Melamine resin Polymers 0.000 title claims abstract description 88
- JDSHMPZPIAZGSV-UHFFFAOYSA-N melamine Chemical compound NC1=NC(N)=NC(N)=N1 JDSHMPZPIAZGSV-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 88
- 238000001914 filtration Methods 0.000 title claims abstract description 53
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 22
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title abstract description 8
- 239000011148 porous material Substances 0.000 claims abstract description 11
- 239000000571 coke Substances 0.000 claims description 28
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 claims description 28
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 27
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 24
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 claims description 20
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims description 19
- 239000012065 filter cake Substances 0.000 claims description 19
- 239000008187 granular material Substances 0.000 claims description 10
- 235000019580 granularity Nutrition 0.000 claims description 9
- 239000007788 liquid Substances 0.000 claims description 9
- 239000002345 surface coating layer Substances 0.000 claims description 7
- 230000000717 retained effect Effects 0.000 claims description 5
- 238000005245 sintering Methods 0.000 claims description 4
- 239000000843 powder Substances 0.000 claims 2
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 48
- 230000008929 regeneration Effects 0.000 description 16
- 238000011069 regeneration method Methods 0.000 description 16
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 14
- 239000012528 membrane Substances 0.000 description 13
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 13
- 238000005406 washing Methods 0.000 description 10
- 239000012535 impurity Substances 0.000 description 9
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 8
- 239000000725 suspension Substances 0.000 description 6
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 5
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 5
- 239000010410 layer Substances 0.000 description 5
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 5
- 239000000047 product Substances 0.000 description 5
- 230000001681 protective effect Effects 0.000 description 5
- 239000003245 coal Substances 0.000 description 4
- 239000007791 liquid phase Substances 0.000 description 4
- 239000012071 phase Substances 0.000 description 4
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 4
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 4
- 238000011144 upstream manufacturing Methods 0.000 description 4
- 239000007795 chemical reaction product Substances 0.000 description 3
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 3
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 3
- 239000004744 fabric Substances 0.000 description 3
- 230000000149 penetrating effect Effects 0.000 description 3
- 230000001172 regenerating effect Effects 0.000 description 3
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical group O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000008346 aqueous phase Substances 0.000 description 2
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 2
- 239000006227 byproduct Substances 0.000 description 2
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 2
- 238000007599 discharging Methods 0.000 description 2
- 239000000706 filtrate Substances 0.000 description 2
- 239000002816 fuel additive Substances 0.000 description 2
- 238000011068 loading method Methods 0.000 description 2
- 239000010687 lubricating oil Substances 0.000 description 2
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 2
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 2
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 2
- 229910000069 nitrogen hydride Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000005192 partition Methods 0.000 description 2
- 230000008569 process Effects 0.000 description 2
- 238000011084 recovery Methods 0.000 description 2
- 239000002344 surface layer Substances 0.000 description 2
- NLXLAEXVIDQMFP-UHFFFAOYSA-N Ammonium chloride Substances [NH4+].[Cl-] NLXLAEXVIDQMFP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- VHUUQVKOLVNVRT-UHFFFAOYSA-N Ammonium hydroxide Chemical compound [NH4+].[OH-] VHUUQVKOLVNVRT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- XSQUKJJJFZCRTK-UHFFFAOYSA-N Urea Chemical compound NC(N)=O XSQUKJJJFZCRTK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000005299 abrasion Methods 0.000 description 1
- 238000009825 accumulation Methods 0.000 description 1
- 235000011114 ammonium hydroxide Nutrition 0.000 description 1
- 230000000903 blocking effect Effects 0.000 description 1
- 239000004202 carbamide Substances 0.000 description 1
- 150000001721 carbon Chemical class 0.000 description 1
- 230000008859 change Effects 0.000 description 1
- 238000005352 clarification Methods 0.000 description 1
- 239000000084 colloidal system Substances 0.000 description 1
- 238000009833 condensation Methods 0.000 description 1
- 230000005494 condensation Effects 0.000 description 1
- 238000005260 corrosion Methods 0.000 description 1
- 230000007797 corrosion Effects 0.000 description 1
- 230000001351 cycling effect Effects 0.000 description 1
- 238000010908 decantation Methods 0.000 description 1
- 238000001035 drying Methods 0.000 description 1
- 238000010304 firing Methods 0.000 description 1
- 239000000446 fuel Substances 0.000 description 1
- 238000003197 gene knockdown Methods 0.000 description 1
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 1
- 238000002347 injection Methods 0.000 description 1
- 239000007924 injection Substances 0.000 description 1
- LDHBWEYLDHLIBQ-UHFFFAOYSA-M iron(3+);oxygen(2-);hydroxide;hydrate Chemical compound O.[OH-].[O-2].[Fe+3] LDHBWEYLDHLIBQ-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- 239000002648 laminated material Substances 0.000 description 1
- 238000003475 lamination Methods 0.000 description 1
- 239000010451 perlite Substances 0.000 description 1
- 235000019362 perlite Nutrition 0.000 description 1
- 230000002085 persistent effect Effects 0.000 description 1
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 description 1
- 229910052573 porcelain Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000002244 precipitate Substances 0.000 description 1
- 230000001737 promoting effect Effects 0.000 description 1
- 238000000746 purification Methods 0.000 description 1
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 1
- 239000002893 slag Substances 0.000 description 1
- 238000003786 synthesis reaction Methods 0.000 description 1
- 239000002699 waste material Substances 0.000 description 1
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D36/00—Filter circuits or combinations of filters with other separating devices
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D39/00—Filtering material for liquid or gaseous fluids
- B01D39/14—Other self-supporting filtering material ; Other filtering material
- B01D39/20—Other self-supporting filtering material ; Other filtering material of inorganic material, e.g. asbestos paper, metallic filtering material of non-woven wires
- B01D39/2055—Carbonaceous material
- B01D39/2058—Carbonaceous material the material being particulate
- B01D39/2062—Bonded, e.g. activated carbon blocks
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C07—ORGANIC CHEMISTRY
- C07D—HETEROCYCLIC COMPOUNDS
- C07D251/00—Heterocyclic compounds containing 1,3,5-triazine rings
- C07D251/02—Heterocyclic compounds containing 1,3,5-triazine rings not condensed with other rings
- C07D251/12—Heterocyclic compounds containing 1,3,5-triazine rings not condensed with other rings having three double bonds between ring members or between ring members and non-ring members
- C07D251/26—Heterocyclic compounds containing 1,3,5-triazine rings not condensed with other rings having three double bonds between ring members or between ring members and non-ring members with only hetero atoms directly attached to ring carbon atoms
- C07D251/40—Nitrogen atoms
- C07D251/54—Three nitrogen atoms
- C07D251/62—Purification of melamine
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D2239/00—Aspects relating to filtering material for liquid or gaseous fluids
- B01D2239/04—Additives and treatments of the filtering material
- B01D2239/0471—Surface coating material
- B01D2239/0478—Surface coating material on a layer of the filter
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D2239/00—Aspects relating to filtering material for liquid or gaseous fluids
- B01D2239/12—Special parameters characterising the filtering material
- B01D2239/1241—Particle diameter
Abstract
本发明涉及一种三聚氰胺生产装置中的三聚氰胺溶液的过滤和脱色组件以及使用所述组件和/或所述方法的三聚氰胺生产装置。三聚氰胺生产装置中的三聚氰胺溶液的过滤和脱色组件(10)包括与至少一个下游脱色反应器(13)直接或间接连接的至少一个管线过滤器(12a,12b)，其特征在于管线过滤器(12a,12b)包括外罩(11)，其中插入多个包括由硬质多孔材料制成的中空圆筒的过滤元件(15)。
Description
本发明涉及一种在三聚氰胺生产装置中的三聚氰胺溶液的过滤和脱色组件和方法以及使用所述组件和/或所述方法的三聚氰胺生产装置。
特别地，本发明涉及一种在三聚氰胺生产装置中的三聚氰胺溶液的过滤和脱色组件以及方法，其在高压下操作且能快速地再生管线过滤器而无人工干预。
用于生产三聚氰胺的大多数工业装置设想在含水介质中回收离开合成反应器的粗三聚氰胺。在将三聚氰胺引入冷却和溶解装置之前或同时，对由液相、粗三聚氰胺以及主要由NH3和CO2组成(如果在反应期间形成气体，则其百分比可变)的气相组成的反应产物分离，在冷却和溶解装置中三聚氰胺与一部分气体一起溶解在水中，从而形成溶液。将压力和温度同时降低以限制腐蚀现象。
按照该操作，与液体水相一起形成包含NH3、CO2和水蒸气的气相，所述水相除对应于热力学平衡的NH3和CO2之外包含溶解的三聚氰胺、OAT、缩聚物、未反应的脲和以悬浮形式存在的其它杂质如氢氧化铁、从反应器剥离的润滑油的裂化产物的结壳、润滑油、不溶性副产物等。
因此，需要适于移除三聚氰胺溶液中的溶解的副产物的纯化阶段和适于从该溶液中移除以悬浮形式存在的其它不溶性固体杂质的过滤阶段。
这些阶段，特别是过滤阶段的目的是获得高纯度的最终产物，从而使得其基本上不含任何特性的固体颗粒，而该固体颗粒的存在会破坏最终产品的表面外观，例如层压材料的表面。
因此，在现有技术已知的三聚氰胺生产装置中存在三聚氰胺溶液 的过滤和脱色组件1，其一个实例示于图1中，其通常包括至少一对第一过滤器2a，2b(称为管线过滤器)、至少一个脱色反应器3，和至少一个第二过滤器4(称为防护过滤器)。过滤和脱色组件1导致溶液脱色以及基本上完全移除可能残余在最终产物中的固体类杂质两者。
特别地，管线过滤器2a，2b具有截留存在于溶液中的任何悬浮体，从而保存和保护位于下游的脱色反应器3的作用。所述反应器3通常使用活性炭，其脱色能力取决于溶液分子与碳之间的接触表面。
活性炭的特征在于由碳的孔隙率本身所导致的高比表面，这确保了溶液分子与该碳表面的密切接触。为了防止活性炭的比表面减小，极其重要的是碳颗粒的外部不含固体沉积物，否则的话固体沉积物会防止溶液进入碳颗粒内部和/或使之偏移，由此使得反应器3的脱色能力无效。
因此，位于脱色反应器3上游的管线过滤器2a，2b所产生的过滤作用是重要的。
位于上游的管线过滤器2a，2b和位于下游的脱色反应器3之间的连接可为直接的或间接的，其中“间接连接”是指在插入三聚氰胺生产装置的其它元件或段下的连接。
已知的三聚氰胺溶液的过滤和脱色组件1设想使用至少两个管线过滤器2a，2b，其中一个过滤器2a，2b运行，而另一个2b，2a待机，从而确保从装置的上游段至下游段的连续流动。
当运行的管线过滤器2a由于过滤元件的堵塞增加(这导致过滤器入口压力提高)而达到最大压降且入口压力接近设计值时，该耗尽的管线过滤器2a待机，从而将其从管线中排除，随后实施排出所形成的渣饼并再生过滤器表面所需的操作。在这些操作期间，启动已在先再生的管线过滤器2b。
由于悬浮体中通常存在会导致自清洁过滤器的应用产生问题的油状或胶状体，因此目前通常使用的管线过滤器2a，2b是非连续型的，例如为叶片式过滤器或板式过滤器，出于示意性目的，后者示于图1中。
申请人观察到为了实施这些类型的过滤器2a，2b的清洁和再生操作，需要进行人工干预。申请人还发现这些操作与冗长的干预时间相关。
叶片式过滤器实际上由卧式圆筒容器组成，其形成外罩且适于对抗操作条件，特别是压力，且过滤表面处于其中。过滤表面由一系列通过用于收集滤液的收集器彼此连接的垂直隔板组成。各垂直隔板由起滤膜的支撑体作用的双壁框架组成。
所述膜通常由天然或合成的、被助滤剂(称为预涂层)覆盖和保护的织物制成。所述预涂层具有截留不溶性产物、防止这些进入织物和使得其难以在洗涤阶段中移除的作用。最常用于形成预涂层的物质为硅藻土或珍珠岩。
为了清洁和再生该类过滤器，首先排出液相，从而接着打开过滤器。该打开通常通过打开过滤器并取出叶片而自动进行。
然后使叶片振动，从而导致由预涂层和所截留的杂质组成的滤饼落入位于过滤器下方的特定容器中。因此，在这种方式下，滤饼不能从过滤表面完全剥脱，必须手动清洁叶片(通常使用水喷射)。
另一方面，不能借助反洗涤进行自动清洁，因为这会导致滤膜从支撑框架上剥脱。
必须将由手动清洁收集的湿固体送至特种废弃产品处理中心。
在手动清洁结束后，过滤器自动闭合并通过循环位于滤膜表面上的硅藻土或珍珠岩的悬浮液而更新预涂层，从而结束过滤器的再生阶段。
类似于叶片式过滤器，板式过滤器也需要手动清洁阶段。
板式过滤器2a，2b设想了由一系列叠层的卧式框架组成的过滤部件，其位于立式外部容器中且借助用于收集滤液的收集器彼此连接。
对特殊应用而言，通常由能确保足够的支撑机械抗力的织物膜组成的滤膜位于过滤部件的表面上。在所述滤膜上叠层有形成过滤器的有效过滤表面的第二纸膜。
该类过滤器的清洁和再生设想在排出液相后，取下外部容器的盖 并取出过滤部件，手动拆开过滤部件从而能接近耗尽的纸膜。为此，必须逐一取下框架。
然后，从框架上手动取下所有由在过滤期间被截留的材料和物质所覆盖的纸膜，并换上新的纸膜。取下的耗尽的纸膜必须送至特种废弃产品处理中心。
在过滤器已再生时，手动将框架在彼此上层重新组装，重新组合过滤部件，然后再次将其置于外部容器中。
申请人观察到已知的过滤和脱色组件中的一系列关键方面，其中必须接近管线过滤器的内部，从而能对过滤表面实施相对清洁和再生。显然，该操作需要显著的操作时间。
此外，由于容器必须经常打开，因此其通常装备有快速打开/闭合系统，例如卡口式。这些快速打开/闭合系统需要降低容器的操作压力，或者反之亦然，具有减小的尺寸且因此具有减小的过滤表面。在降低操作压力的情况下，溶液温度也必须保持在降低的限度内，以致不利于溶质的浓度。这导致必须产生更稀的三聚氰胺溶液，且结果是能量消耗更高。
出于说明性目的，应考虑到提供有快速打开系统且具有确保在具有30,000t/a额定生产能力的三聚氰胺生产装置中平均30天寿命的尺寸的过滤表面的过滤器需要约10巴(表压)的恒定操作压力，其中三聚氰胺溶液的温度为约135℃，这意味着三聚氰胺溶液的浓度等于约8重量％。
此外，正如上文已述的那样，申请人观察到已知的过滤和脱色组件中所用的管线过滤器的清洁和再生必须通过手动操作完成，这不可避免地导致局部污染。
申请人还发现产生的残余物(无论是预涂层还是纸膜)不能再利用，其结果是必须将所述残余物送至特种废弃物收集中心。这通常意味着操作和额外的成本。
因此，申请人指出，需要就能量节约和时间而言优化三聚氰胺的生产。
因此，基于本发明的问题是提供一种三聚氰胺生产装置中的三聚氰胺溶液的过滤和脱色组件，所述组件的管线过滤器可快速清洁和再生且能在高压下操作。
在该问题的背景下，本发明的目的是获得一种三聚氰胺溶液的过滤和脱色组件，其允许自动清洁和再生管线过滤器，而无需打开相关的外罩。
本发明的另一目的是设计一种三聚氰胺溶液的过滤和脱色组件，其中可在不导致局部污染和/或特种废弃物下干预其管线过滤器的清洁和再生操作。
因此，根据第一方面，本发明涉及一种在三聚氰胺生产装置中的三聚氰胺溶液的过滤和脱色组件，其包括与至少一个下游脱色反应器直接或间接连接的至少一个管线过滤器，且其特征在于所述至少一个管线过滤器包括外罩，其中插入多个包括由硬质多孔材料制成的中空圆筒的过滤元件。
申请人观察到通过使用特殊的且利用没有施加在特殊框架上的膜的过滤元件的管线过滤器，可借助反洗涤技术清洁所述过滤器。更具体地，申请人发现了作为用于该目的的最佳过滤器，其是一种包括多个由硬质多孔材料制成的中空圆筒的过滤器(也称为烛式过滤器)。在该过滤器中，过滤元件是同时具有支撑框架和过滤特殊膜的功能的单一构件。
相对于设想由其上安装有滤膜的框架组成的过滤元件的现有技术，作为单一构件形成过滤元件消除了在清洁和洗涤阶段中构件彼此剥脱的任何可能性。
这能自动实施过滤器的清洁而无需人工干预，从而使得外罩的频繁打开变得多余。因此，可制造外罩，从而耐受的操作压力比现有技术中所用的过滤器的外罩所耐受的那些更高，从而允许处理更高浓度的溶液，由此导致总体能量节约。
此外，使用装备有多个中空圆筒作为过滤元件的过滤器提供了其它优点，因为所述过滤器自身的特征在于，在相同的总体障碍下具有 高过滤表面，和由于不存在可拆开的构件而具有更高的稳定性和降低的磨损。
根据第二方面，本发明涉及一种三聚氰胺生产装置，其包括至少一个管线过滤器，所述管线过滤器包括外罩，其中插入多个包括由硬质多孔材料制成的中空圆筒的过滤元件。
就使用本发明管线过滤器类型的三聚氰胺溶液的过滤和脱色组件而言，本发明的三聚氰胺生产装置有利地获得了上文上述的技术效果。
根据第三方面，本发明涉及一种在三聚氰胺生产装置中三聚氰胺溶液的过滤方法，其特征在于其包括经由至少一个管线过滤器过滤三聚氰胺溶液的阶段，所述管线过滤器包括外罩，其中插入多个包括由硬质多孔材料制成的中空圆筒的过滤元件。
就三聚氰胺溶液的过滤和脱色组件而言，所述在三聚氰胺生产装置中的三聚氰胺溶液的过滤方法有利地获得了上文所述的技术效果。
在至少一个上述方面中，本发明可具有至少一个下述优选特性；特别地，这些可根据需要彼此组合，从而满足具体应用要求。
中空圆筒优选由烧结的焦炭/煤(coal)制成。
由烧结的焦炭制成的中空圆筒方便地在单一元件中引入并发挥机械抗力和过滤这两种功能。
中空圆筒优选包括由粉末状材料组成的表面涂覆层。
涂覆层有利地起预涂层的作用，且因此有利地能辅助过滤，从而使得在过滤期间累积在圆筒表面上的固体颗粒沉积物是多孔的且不可压缩的。
此外，由于涂覆层和中空圆筒均是由硬质材料制成的，因此它们不彼此粘附。实际上，由于三聚氰胺溶液的持续流动将其压在壁本身上，涂覆层持续粘附在中空圆筒的壁上。因此，在过滤器的清洁阶段中，借助简单的反洗涤，涂覆层容易且完全地从圆筒表面剥脱。
这允许过滤器的清洁和再生，特别是预涂层的收集和更新完全自动进行，而无需打开过滤器的外罩。
更优选地，至少一部分粉末状材料具有相对于存在于中空圆筒外 表面上的孔的尺寸而言更大尺寸的粒度。
优选至少一部分粉末状材料具有大于40微米的尺寸。
甚至更优选地，至少一部分粉末状材料的颗粒的尺寸大于65微米。
这确保了至少一部分粉末状材料的颗粒不渗透入中空圆筒外表面的孔中，从而产生在连续再循环下也截留具有较小尺寸的颗粒的表面层。
因此，在中空圆筒表面上产生了粉末状材料层，其有助于过滤器清洁阶段中的移除。因此，可通过反洗涤移除由粉末状材料层和所截留的残渣组成的滤饼。
至少一部分粉末状材料的颗粒的尺寸在任何情况下优选小于250微米。
粉末状材料的颗粒的尺寸甚至更优选小于150微米。
粉末状材料的这些粒度尺寸有利地允许形成中空圆筒的涂覆层，所述涂覆层具有足够小的颗粒间空间，从而基本上阻挡悬浮在三聚氰胺溶液中的所有杂质。
60-75％的粉末状材料优选具有小于37微米的粉末状材料颗粒尺寸。
中空圆筒的表面涂覆层优选由粉末化的焦炭/煤制成。
由粉末化的焦炭制成的涂覆层优选允许其在从过滤器中排出并干燥后再次利用，例如用作燃料添加剂。以此方式回收其中所含的热能。
脱色反应器更优选为活性炭类型的，形成中空圆筒的涂覆层的粉末化的焦炭与脱色反应器中所用的活性炭是相同类型的。
甚至更优选地，相对于脱色反应器中所用的活性炭，形成中空圆筒的涂覆层的粉末化的焦炭具有不同的粒度，优选更细。
在任何情况下，在所述生产方法中已设想的在管线过滤器中使用物质有利地排除了就所述方法的外来物质而言的最终产物(三聚氰胺)污染的任何可能性。
至少一个防护过滤器优选连接在脱色反应器的下游。
甚至更优选地，所述防护过滤器包括外罩，其中插入多个包括由硬质多孔材料、优选烧结的焦炭制成的中空圆筒的过滤元件。
申请人发现，使用与管线过滤器类似类型的防护过滤器提供了就再生时间和能量节约而言与已关于管线过滤器所述那些类似的优点。
这些过滤器具有仅截留可能从脱色反应器中排出的焦炭颗粒的作用，因此证明即使在没有粉末状材料组成的表面涂覆层下生产时就已是完全有效的。
三聚氰胺溶液的过滤方法优选包括根据如下步骤的所述至少一个管线过滤器的清洁和再生阶段：
-对中空圆筒实施反洗涤，从而导致滤饼从中空圆筒的外表面剥脱，其中所述滤饼至少包含中空圆筒的涂覆层和从经过滤的三聚氰胺溶液中截留的残余物；
-收集并干燥通过反洗涤剥脱的滤饼。
干燥的滤饼可有利地再利用以作为燃料添加剂。
本发明的其它特性和优点将由下文其优选实施方案的详细描述且参照附图而变得更明显。
根据前文描述，单一构造中的不同特性可根据需要彼此组合，从而利用尤其是来自具体组合的益处。
在所述附图中：
-图1为已知技术的三聚氰胺生产装置中的三聚氰胺溶液的过滤和脱色组件的方框图；
-图2为本发明三聚氰胺生产装置中的三聚氰胺溶液的过滤和脱色组件的一个优选实施方案的方框图；
-图3为本发明三聚氰胺生产装置的管线过滤器的清洁和再生阶段中所用的元件的示意图。
在本说明书中，为了说明附图，相同的附图标记用于表示具有相同功能的构造元件。此外，清楚起见，一些附图标记可能不在所有附图中予以重复。
参照图2，这显示了三聚氰胺生产装置中的三聚氰胺溶液的过滤 和脱色组件，整体标记为10。
横跨三聚氰胺生产装置的两个段50a，50b连接三聚氰胺溶液的过滤和脱色组件10(未整体示出)。
图2的三聚氰胺溶液的过滤和脱色组件10包括一对与下游脱色反应器13连接的管线过滤器12a,12b。
还设想连接在脱色反应器13下游的防护过滤器14。
根据本发明，两个管线过滤器12a,12b包括外罩11，其中插入多个包括由硬质材料制成的中空圆筒(也称为烛)的过滤元件15。
在所示的具体实例中，中空圆筒由具有40-65微米的平均孔隙度尺寸的烧结的焦炭制成。
或者，可使用由其它类型的硬质多孔材料如微孔瓷制成的圆筒。
中空圆筒15的多孔表面允许液体在空腔内通过，另一方面，截留固体级分通过。
中空圆筒15的上端与适于将圆筒15保持在固定的垂直位置的支撑板16连接。
所述中空圆筒的表面被粉末化的焦炭层覆盖，其起预涂层的作用。
至少一部分粉末化的焦炭具有使得其不渗透入中空圆筒的外表面的孔的粒度。
用作预涂层的粉末化的焦炭的粒度还使得形成颗粒间空间足够小以阻挡悬浮在三聚氰胺溶液中的杂质的层。
在所示的具体实例中，仅60-75％量的粉末状材料具有小于37微米的粉末状材料的颗粒尺寸。
根据所示的实施方案，用作预涂层的粉末化的焦炭/煤的类型与用于脱色三聚氰胺溶液的那些相同，但具有更细的粒度。
对应于上文所述的内容，所述三聚氰胺生产装置中的三聚氰胺溶液的过滤和脱色组件设想在将三聚氰胺溶液经由烛式过滤器送至脱色反应器或者提供多个具有上述中空圆筒的过滤元件之前实施过滤。
更具体地，存在于三聚氰胺溶液中的杂质累积在中空圆筒的外表面上，从而形成滤饼，而液体部分则通过所述滤饼并进入存在于中空 圆筒侧面或覆盖物上的孔中。然后，经过滤的液体沿圆筒15的空腔向后运动并从圆筒15的上端排出。
因此，经过滤的液体到达管线过滤器12a,12b的出口并引入脱色反应器13中。
特别地，存在于三聚氰胺溶液中的杂质被由粉末化的焦炭组成的表面层截留，且与其形成滤饼。
一旦管线过滤器12a,12b耗尽，则排出滤饼并收集。
参照图3，本发明过滤和脱色组件10中所用的管线过滤器12a,12b的清洁和再生阶段如下。
当目前正在运行的过滤器12b达到贯穿过滤元件15的最大压力差时，将其与组件10分离并将备用过滤器12a连接就位，其同时进入完全的再生条件，其中过滤元件15被由粉末化的焦炭组成的预涂层覆盖，使用一定流速的洗涤水以确保预涂层被压在过滤元件15的壁上，从而防止其剥脱。在该条件下，备用过滤器12a保持在与运行的过滤器12b相同的压力和温度。
为了分离耗尽的过滤器12b，首先打开存在于再生的过滤器12a的出口18a处的出口阀31a。
然后，打开存在于再生的过滤器12a的入口17a处的第一入口阀21a，以允许三聚氰胺溶液进入。同时，关闭存在于耗尽的过滤器12b的入口17b处的第一入口阀21b。
然后，打开第二入口阀22b，从而使得洗涤水可进入耗尽的过滤器12b，并关闭再生的过滤器12a的相应第二入口阀22a。
从此时起，再生的过滤器12a处于运行状态，而耗尽的过滤器12b则用洗涤水洗涤以移除其中所含的所有三聚氰胺溶液。
然后关闭现在正流向耗尽的过滤器12b的洗涤水的加热(阀23)，因此冷却耗尽的过滤器12b。
随后分离耗尽的过滤器12b，关闭相应出口阀31b和洗涤水的第二入口阀22b。
最后，通过打开排空阀24b和25而排空耗尽的过滤器12b，从而 将压力降至大气压。
此时，耗尽的过滤器12b与过滤和脱色组件10完全分离，且准备好排空滤饼(由预涂层和截留的杂质组成)且备用于新的过滤循环。
滤饼通过快速反洗涤排出。
为此，打开位于耗尽的过滤器12b顶部的穹顶19侧面上的阀26b以及阀27。以此方式，过滤器12b内的液位得以降低，从而产生空的空间。
然后，与阀25一起再次关闭侧阀26b。
打开空气入口阀28，其使空气通过排空阀24b并进入过滤器12b中，直至达到5巴(表压)的压力。
最后，打开位于过滤器底部的排出口20上的阀29b，从而将过滤器12b的内容物排入旋风分离器30中。
以此方式，仍存在于过滤器12b内的液体被空气推出，快速且逆流地通过过滤元件15，从而使得滤饼剥脱并移除。将由滤饼和液相组成的糊状悬浮液排入旋风分离器30中，在其中发生空气/悬浮液分离。空气排入大气中，而糊状悬浮液排入回收槽32中。
需要的话，可重复反洗涤不同次数。一旦耗尽的过滤器12b的清洁阶段结束，则通过更新滤饼而对其进行再生。
为此，在经清洁的过滤器12b中充入水，打开阀22b、24b和25，直至水溢出过滤器12b。此时，关闭阀22b。
在焦炭装载槽33中充入水，并使水在槽33中循环，启动泵34并打开与槽33相连的阀35。
将所需量的粉末化的焦炭排入槽33中，并启动槽33和过滤器12b之间的循环，打开阀36、37b和38，并关闭阀35。
对30,000吨/年的三聚氰胺的装置而言，装入的焦炭量优选等于20kg。该量根据待覆盖的过滤元件15的总表面而变化，显然，其还根据所述过滤元件的数量而变化。该值取决于在耗尽之前过滤器必须具有的持续时间，在恒定量的待移除悬浮固体下，其与过滤表面直接成比例。
所述槽优选装备有用于促进槽33和过滤器12b之间的循环的搅拌器。
由于循环通过过滤器12b，悬浮液中所含的焦炭沉积在过滤元件15的过滤表面外部，从而形成新的预涂层。
澄清的水返回至槽33中。一旦槽33内的全部水变清澈，则结束预涂层的更新阶段。
为了保持预涂层在过滤元件15的壁上，必须通过用再循环水洗涤而保持恒定水流通过过滤器12。
然后，再生的过滤器12b保持备用，直至运行中的过滤器12a达到最大压力差且因此必须替换。
阀门的操纵可手动进行或者借助计算机控制程序自动进行。
对装入回收槽32中的糊状悬浮液进行处理，从而回收其中所含的焦炭。
通过滗析在回收槽32中分离焦炭和水。该固/液分离借助垂直位于漕32侧面上的特定可见光控制。
排空清澈的相并在三聚氰胺生产装置50a，50b中回收，而残余固体借助特定加热设备如低压蒸气盘管，或者利用热水或电阻干燥。
一旦焦炭干燥，则可借助焚烧炉对其进行处理或者添加至燃料中。
下文实施方案的实施例仅仅是出于示意本发明的目的而提供的，且不限制由所附权利要求限定的保护范围。
实施例
在具有30,000t/a额定生产能力的三聚氰胺生产装置中使用一对使用20Kg粉末化的焦炭以形成预涂层的烛式过滤器。所述烛式过滤器具有平均30天的时间且要求约3小时以对其进行再生。
由于无需打开烛式过滤器，在相同尺寸下，它们可在相对于板式过滤器或叶片式过滤器而言更高的压力下运行。
在该具体实施例中，所述过滤器使用使得在25巴(表压)压力保持175℃温度的浓度的氨溶液运行，且溶液中的三聚氰胺浓度等于20重量％。
因此，在本实施例中，相对于上文所述的现有技术溶液而言更高的三聚氰胺浓度能降低能量消耗。
在三聚氰胺生产装置中的三聚氰胺溶液的过滤和脱色组件、方法的特征以及相关的三聚氰胺生产装置的特征(这些是本发明的目标)以及相关的优点由上文描述是明显的。
上文所述实施方案的其它变型是可能的，且不排除在本发明的公开内容之外。
最后，显然可对由此设想的在三聚氰胺生产装置中的三聚氰胺溶液的过滤和脱色组件、方法以及三聚氰胺生产装置进行大量调整和变型，所有这些均包括在本发明内；此外，所有细节可被技术上等效的要素代替。实际上，所用的材料以及尺寸均可根据技术要求进行调整。
Claims (14)
1.一种三聚氰胺生产装置中的三聚氰胺溶液的过滤和脱色组件(10)，其包括与至少一个下游脱色反应器(13)直接或间接连接的至少一个管线过滤器(12a,12b)，其特征在于所述至少一个管线过滤器(12a,12b)包括外罩(11)，其中插入多个包括由硬质多孔材料制成的中空圆筒的过滤元件(15)。
2.根据权利要求1的三聚氰胺溶液的过滤和脱色组件(10)，其中所述中空圆筒(15)由烧结的焦炭制成。
3.根据权利要求1或2的三聚氰胺溶液的过滤和脱色组件(10)，其中所述中空圆筒(15)包括由粉末状材料组成的表面涂覆层。
4.根据权利要求3的三聚氰胺溶液的过滤和脱色组件(10)，其中至少一部分粉末状材料具有相对于存在于所述中空圆筒外表面上的孔尺寸而言更大尺寸的粒度，优选大于40微米，更优选大于65微米。
5.根据权利要求3或4的三聚氰胺溶液的过滤和脱色组件(10)，其中至少一部分粉末状材料的颗粒的尺寸小于250微米，优选小于150微米。
6.根据权利要求3-5中任一项的三聚氰胺溶液的过滤和脱色组件(10)，其中所述中空圆筒(15)的表面涂覆层由粉末化的焦炭制成。
7.根据权利要求6的三聚氰胺溶液的过滤和脱色组件(10)，其中脱色反应器(13)为活性炭类型的，形成所述中空圆筒(15)的涂覆层的粉末化的焦炭与脱色反应器(13)中所用的活性炭具有相同类型，优选具有不同的粒度。
8.一种生产三聚氰胺(50)的装置，包括至少一个管线过滤器(12a,12b)，其包括外罩(11)，其中插入多个包括由硬质多孔材料制成的中空圆筒的过滤元件(15)。
9.一种在三聚氰胺生产装置中的三聚氰胺溶液的过滤方法(100)，其特征在于其包括经由至少一个管线过滤器(12a,12b)过滤三聚氰胺溶液的步骤，所述管线过滤器包括外罩(11)，其中插入多个包括由硬质多孔材料制成的中空圆筒的过滤元件(15)。
10.根据权利要求9的三聚氰胺溶液的过滤方法(100)，包括形成由粉末状材料组成的中空圆筒(15)的表面涂覆层的步骤。
11.根据权利要求10的三聚氰胺溶液的过滤方法(100)，其中至少一部分粉末状材料具有相对于存在于所述中空圆筒外表面上的孔尺寸而言更大尺寸的粒度，优选大于40微米，更优选大于65微米。
12.根据权利要求10或11的三聚氰胺溶液的过滤方法(100)，其中至少一部分粉末状材料的颗粒的尺寸小于250微米，优选小于150微米。
13.根据权利要求10-12中任一项的三聚氰胺溶液的过滤方法(100)，包括使用活性炭脱色反应器(13)脱色三聚氰胺溶液的步骤，其中所述中空圆筒(15)的表面涂覆层由粉末化的焦炭组成，其中所述粉末化的焦炭和脱色反应器(13)中所用的活性炭是相同类型的，优选具有不同的粒度。
14.根据权利要求10-13中任一项的三聚氰胺溶液的过滤方法(100)，包括清洁和再生至少一个管线过滤器(12a,12b)的步骤，其包括如下步骤：
-对所述中空圆筒(15)实施反洗涤，从而导致滤饼从所述中空圆筒(15)的外表面剥脱，其中所述滤饼至少包含所述中空圆筒(15)的涂覆层和从经过滤的三聚氰胺溶液中截留的残余物；
-收集并干燥通过反洗涤剥脱的滤饼。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| ITMI20150253 | 2015-02-20 | ||
| ITMI2015A000253 | 2015-02-20 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN105903260A true CN105903260A (zh) | 2016-08-31 |
Family
ID=52633445
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201610090292.1A Pending CN105903260A (zh) | 2015-02-20 | 2016-02-18 | 三聚氰胺生产装置中三聚氰胺溶液的过滤和脱色组件和方法和使用其的三聚氰胺生产装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN105903260A (zh) |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0245585A2 (en) * | 1986-03-12 | 1987-11-19 | Sapporo Breweries Limited | A filtration apparatus |
| CN2662973Y (zh) * | 2003-12-30 | 2004-12-15 | 四川美丰化工股份有限公司 | 三聚氰胺生产装置过滤器滤芯 |
| CN1657525A (zh) * | 2004-02-17 | 2005-08-24 | 山东海化魁星化工有限公司 | 三聚氰胺连续精制新工艺 |
| CN101691361A (zh) * | 2008-05-13 | 2010-04-07 | 欧洲技术设于伊特根的三聚氰氨-卢森堡-分支机构 | 改进的蜜胺纯化方法及相关设备 |
| CN201592024U (zh) * | 2009-12-24 | 2010-09-29 | 四川锦华化工有限责任公司 | 三聚氰胺超滤系统预过滤器清洗系统 |
-
2016
- 2016-02-18 CN CN201610090292.1A patent/CN105903260A/zh active Pending
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0245585A2 (en) * | 1986-03-12 | 1987-11-19 | Sapporo Breweries Limited | A filtration apparatus |
| CN2662973Y (zh) * | 2003-12-30 | 2004-12-15 | 四川美丰化工股份有限公司 | 三聚氰胺生产装置过滤器滤芯 |
| CN1657525A (zh) * | 2004-02-17 | 2005-08-24 | 山东海化魁星化工有限公司 | 三聚氰胺连续精制新工艺 |
| CN101691361A (zh) * | 2008-05-13 | 2010-04-07 | 欧洲技术设于伊特根的三聚氰氨-卢森堡-分支机构 | 改进的蜜胺纯化方法及相关设备 |
| CN201592024U (zh) * | 2009-12-24 | 2010-09-29 | 四川锦华化工有限责任公司 | 三聚氰胺超滤系统预过滤器清洗系统 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US3679052A (en) | Filtration apparatus and method | |
| US10780378B2 (en) | Process for filtration of fluids and filter apparatus for performing the process | |
| JP5117527B2 (ja) | 非鉄製錬設備における排ガス処理装置、及び非鉄製錬設備における排ガス処理方法 | |
| CN103272415A (zh) | 过滤系统和过滤方法 | |
| CN105771417A (zh) | 一种过滤回收pta氧化阶段母液中固体颗粒的方法和应用该方法的过滤器 | |
| KR200475293Y1 (ko) | 고압의 공기를 이용한 필터형 시료 전처리 시스템 | |
| CN105903260A (zh) | 三聚氰胺生产装置中三聚氰胺溶液的过滤和脱色组件和方法和使用其的三聚氰胺生产装置 | |
| JP2014071025A (ja) | 固液分離方法および固液分離装置 | |
| US4820426A (en) | Process for the processing of fluids containing suspended particles | |
| CN103331057B (zh) | 一种液体氯硅烷中硅粉的过滤装置 | |
| CN207856476U (zh) | 一种过滤设备 | |
| JP5523734B2 (ja) | ドレン水浄化装置 | |
| CN107149802A (zh) | 卧式高效微孔过滤机 | |
| CN205500939U (zh) | 废碱液回收系统 | |
| CN220012168U (zh) | 含氨冷凝液过滤器 | |
| CN109908658A (zh) | 电解液在线粗过滤装置 | |
| KR20120079599A (ko) | 고압의 공기를 이용한 필터형 시료 전처리 시스템 | |
| Gabelman | An overview of filtration | |
| CN210698914U (zh) | 一种精轧机润滑油箱用的油水分离装置 | |
| CN101590088B (zh) | 叶黄素油膏生产中用于清除浸出混合液中杂质的技术 | |
| CN207871806U (zh) | 一种易清理的除尘水箱 | |
| CZ20023492A3 (cs) | Způsob a zařízení pro úpravu vody z výroby | |
| CN102989224A (zh) | 全自动除渣过滤器 | |
| CN205073783U (zh) | 纳米材料过滤装置 | |
| CN106582122A (zh) | 一种带三级过滤灰尘装置的除尘设备 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| TA01 | Transfer of patent application right |
Effective date of registration: 20210413 Address after: Swiss Wollerau Applicant after: Ouji melamine Co.,Ltd. Address before: Itgen, Switzerland Applicant before: EUROTECNICA MELAMINE |
|
| TA01 | Transfer of patent application right | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Application publication date: 20160831 |
|
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |