CN110975404A - 一种聚苯硫醚生产中滤液组分分离前处理方法及系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了聚苯硫醚生产中滤液组分分离前处理方法，对需要滤液进行收集存储；将存储的液体通入一级过滤设备进行一级过滤，得到一级清液，并将一级清液进行收集储存；将一级过滤中产生的大颗粒残渣进行回收，并对一级过滤设备进行清洗；将一级清液通入二级过滤设备进行二级过滤，得到二级清液，并将二级清液通入后续组分分离工艺处理。本发明还公开了一种聚苯硫醚生产中滤液组分分离前处理系统，其包括存储系统、过滤系统、清洗系统、输送系统和控制系统。本发明通过将收集的混合滤液进行粗过滤和纳米级过滤后，可直接进入后续组分分离工艺处理，具有分离过滤效率高、运行成本低、操作简易等优点。
Description
技术领域
本发明涉及化工设备技术领域，尤其涉及一种聚苯硫醚生产中滤液组分分离前处理方法和系统。
背景技术
在聚苯硫醚的生产过程中，合成料浆经过滤、洗涤后会产生大量混合滤液，该滤液中含有水、溶剂、盐和低聚物等物质。为降低生产成本，同时实现节能减排的环保要求，需对各组分进行分离以便回收和利用，在此过程中，低聚物因其自身性质会导致分离效果产生负面影响，主要体现在(1)低聚物自身会产生粘性，附着在设备上形成结块，容易堵塞或者损坏设备；(2)低聚物与溶剂在加热条件下会发生副反应，对于后续的溶剂回收的产率以及质量产生影响；(3)低聚物的主要成分是低分子量的聚苯硫醚，该物质的碳化温度高于350℃，在盐回收过程中难以进行清除。
因此，在混合滤液进行各组分分离回收前，需要对其进行前处理，将低聚物从滤液中分离，降低其对后续回收工艺的影响，而目前缺少这方面的前处理方法及系统。
发明内容
针对上述现有技术的不足，本专利申请所要解决的技术问题是：如何提供一种提高分离过滤效率、降低成本、操作便利的聚苯硫醚生产中滤液组分分离前处理方法和系统。
为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：
一种聚苯硫醚生产中滤液组分分离前处理方法，其包括以下步骤：
S1：收集滤液存储于滤液混合储槽内；
S2：滤液泵入一级过滤设备进行一级过滤，获得一级清液；
S3：一级滤液泵入二级过滤设备进行二级过滤，获得二级清液。
具体的，所述步骤S2中一级过滤设备为管式过滤器。
具体的，所述步骤S2中一级过滤设备过滤压力0.3～0.5Mpa。
具体的，所述步骤S2中滤饼在一级过滤设备中滤液过滤结束后排渣清洗。
具体的，所述步骤S3中二级过滤设备为陶瓷膜过滤器。
具体的，所述步骤S3中二级过滤设备滤芯孔径为10～50nm。
具体的，所述步骤S3中二级过滤设备过滤压力为0.25～0.35MPa。
具体的，所述步骤S3中二级过滤设备中滤液过滤同时对滤芯进行间歇式反冲洗，反冲压力为0.4～0.6MPa。
一种聚苯硫醚生产中滤液组分分离前处理系统，包括存储系统、过滤系统、清洗系统、输送系统和控制系统；
具体的，所述存储系统包括滤液混合储槽、粗滤液储槽和精滤液储槽，所述滤液混合储槽、粗滤液储槽和精滤液储槽上均设置有进液口和出液口。
具体的，所述过滤系统包括管式过滤器和陶瓷膜过滤器，所述管式过滤器包括罐体，所述罐体上设置有进料口、排渣口、溢流口、洗水接口，所述罐体内设置有滤芯、所述滤芯与集液管连接，所述集液管上设置有排液口、空气接口、真空接口，所述罐体底部设置有空气盘管；所述陶瓷膜过滤器包括筒体，所述筒体包括分离腔和设置在分离腔内的陶瓷膜过滤管，所述筒体两端分别与上管道和下管道连通，所述上管道设置有空气排口，所述下管道设置有进料口和浓缩液排口，所述筒体上设置有渗透液排口，将分离腔和渗透液集液管连通，所述渗透液集液管与精滤液储槽连通，所述陶瓷膜过滤器包括多个连通的过滤筒体，各个筒体之间通过筒体两端与管道连通固定。
具体的，所述清洗系统包括喷淋装置、水箱、空压机、真空泵和反冲罐；所述喷淋装置设置在管式过滤器内，所述水箱与洗水管连接，所述空压机与空气管连接，所述真空泵与真空管连接，所述反冲罐顶部设置有空气排口和进口，底部设置有渗透液进液口，也为排液口。
具体的，所述输送系统包括混合液泵、粗滤液泵、膜过滤循环泵以及用于连接各系统的管道；所述混合液泵、粗滤液泵、膜过滤循环泵均为进料泵；所述连接各系统的管道的包括第一至第十管路，所述第一管路连通滤液混合储槽出料口和混合管式过滤器进料口，混合液泵设置在第一管路上，所述第二管路与混合管式过滤器排渣口连通，所述第三管路连通混合管式过滤器排液口和粗滤液储槽进液口，所述第四管路连通粗滤液储槽出液口和陶瓷膜过滤器进料口，粗滤液泵和膜过滤循环泵均设置在第四管路上，所述第五管路连通陶瓷膜过滤器浓缩液排口和滤液混合储槽进液口，所述第六管路连通陶瓷膜过滤器渗透液集液管和精滤液储槽进液口，所述第七管路连通反冲罐进液口与陶瓷膜过滤器渗透液集液管，所述第八管路为真空管，与混合管式过滤器真空口连通，所述第九管路为洗水管，与混合管式过滤器洗水接口连通，所述第十管路为空气管，与混合管式过滤器空气接口以及反冲罐空气进口连通。
具体的，所述控制系统包括PLC控制器、电磁阀，所述第一至第十管道上均设置有电磁阀，所述PLC控制器与进料泵、电磁阀均电性连接。
本方法可以通过粗过滤和纳米级过滤两级过滤，实现滤液中低聚物的分离，得到清液作为后续回收工艺原料，滤渣则可作为具有经济效益的产品，为聚苯硫醚的生产降低了成本，同时实现节能减排的环保要求，且处理系统结构简单，设备通用性和互换性强，降低了生产成本，为后续各组分分离和回收工艺起到了保护的作用。
附图说明
图1为本发明所述聚苯硫醚生产中滤液组分分离前处理方法及系统的具体例的一种线路图。
图2为本发明所述一级过滤设备的具体例的一种示意图。
图3为本发明所述二级过滤设备的具体例的一种示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。
实施例一：
参照图1-3，一种聚苯硫醚生产用溶剂分离前处理系统，包括存储系统、过滤系统、清洗系统、输送系统和控制系统。
所述存储系统包括滤液混合储槽1、粗滤液储槽4和精滤液储槽9，所述滤液混合储槽1、粗滤液储槽4和精滤液储槽9上均设置有进液口和出液口。
所述过滤系统包括混合管式过滤器3和陶瓷膜过滤器7。
所述混合管式过滤器3为管式过滤器，所述管式过滤器包括罐体31，所述罐体上设置有进料口32、排渣口33、洗水接口34，所述罐体内设置有滤芯36、所述滤芯36与集液管37连接，所述集液管37上设置有排液口38、真空接口39、空气接口40，所述罐体31设置有空气盘管41。
所述陶瓷膜过滤器7为陶瓷膜过滤器，所述陶瓷膜过滤器包括筒体71，所述筒体71包括分离腔73和设置在分离腔73内的陶瓷膜过滤管74，所述筒体71两端分别与上管道75和下管道77连通，所述上管道75设置有空气排口76，所述下管道77设置有进料口78和浓缩液排口79，所述筒体71上设置有渗透液排口72，将分离腔73与渗透液集液管连通，所述渗透液集液管分别与反冲罐8和与精滤液储槽9连通，所述陶瓷膜过滤器包括多个连通的过滤筒体，各个筒体之间通过筒体两端与管道连通固定。
所述清洗系统包括喷淋装置24、水箱11、空压机12、真空泵10和反冲罐8；所述喷淋装置24设置在管式过滤器内，所述水箱11与洗水管29连接，所述空压机11与空气管30连接，所述真空泵10与真空管28连接，所述反冲罐8顶部设置有空气排口和进口，底部设置有渗透液进液口，也为排液口。
所述输送系统包括混合液泵2、粗滤液泵5、膜过滤循环泵6以及用于连接各系统的管道；
所述混合液泵2、粗滤液泵5、膜过滤循环泵6均为进料泵；
所述连接各系统的管道的包括第一至第十管路，所述第一管路21连通滤液混合储槽1出料口和混合管式过滤器23进料口，混合液泵2设置在第一管路上，所述第二管路22与混合管式过滤器3排渣口连通，所述第三管路223连通混合管式过滤器3排液口和粗滤液储槽4进液口，所述第四管路24连通粗滤液储槽4出液口和陶瓷膜过滤器7进料口，粗滤液泵5和膜过滤循环泵6均设置在第四管路24上，所述第五管路25连通陶瓷膜过滤器7浓缩液排口和滤液混合储槽1进液口，所述第六管路26连通陶瓷膜过滤器7渗透液集液管和精滤液储槽9进液口，所述第七管路连通反冲罐进液口与陶瓷膜过滤器渗透液集液管，所述第八管路28为真空管，与混合管式过滤器3真空口连通，所述第九管路29为洗水管，与混合管式过滤器3洗水接口连通，所述第十管路30为空气管，与混合管式过滤器3空气接口以及反冲罐8空气进口连通。
所述控制系统包括PLC控制器、电磁阀，所述第一至第十管道上均设置有电磁阀，所述PLC控制器与进料泵、电磁阀均电性连接。
本系统可以实现液体与低聚物等有机物进行分离，得到清液和残渣，其中清液进行溶剂分离回收，残渣具有经济效益，为聚苯硫醚的生产降低了成本，另外本系统配置有对管式过滤器和陶瓷过滤器的清洗设备，防止过滤器堵塞，保障设备的正常运行。本系统结构简单，设备通用性和互换性强，降低了生产成本，为后续的溶剂分离起到了保护的基础作用。
实施例二：
参照图1-3，一种聚苯硫醚生产用溶剂分离前处理方法，包括以下步骤：
S1：收集合成料浆离心分离后滤液以及各级洗液存储于滤液混合储槽1；
S2：混合滤液经混合液泵2泵入混合管式过滤器3进行粗过滤，过滤完成后排渣清洗。
S3：粗滤液经粗滤液泵5和膜过滤循环泵6泵入陶瓷膜过滤器7进行纳米级过滤，过滤的同时利用反冲罐8对陶瓷过滤管74进行间歇性的反冲洗。
具体的，步骤S2中的过滤压力为0.35MPa。
具体的，步骤S2中的粗滤液从排液口38流出进入粗滤液储槽4，过滤滤渣从排渣口33排出后可经洗涤干燥进行回收。
具体的，步骤S2中管式过滤器通过过滤器内部喷淋装置35进行喷淋冲洗，并利用空气盘管41通入空气，形成气浮搅拌清洗，提高清洗效果。
具体的，步骤S3中过滤压力为0.3MPa，所述陶瓷过滤器内的滤芯孔径为20nm。
具体的，步骤S3中膜过滤循环泵6提供动力使料液在过滤器中循环过滤。
具体的，步骤S3中的渗透液从渗透液排口72流出进入精滤液储槽9，浓缩液从浓缩液排口79返回滤液混合储槽1。
具体的，步骤S3中在过滤时，打开反冲罐8排气口，将渗透液收集到反冲罐至目标液位，关闭排气口，从空气进口通入空气加压至0.5MPa，高压水流从渗透液排口72进入分离腔73对陶瓷膜过滤管74进行间歇性反冲洗，这样不仅循环使用渗透液，减少清洗所需用量，还防止陶瓷膜过滤管堵塞，提高过滤效率。
本方法能够将液体进行收集存储，并将液体分别进行管式过滤和陶瓷过滤，管式过滤将液体中含有的大颗粒物质以及杂质进行分离得到粗滤液，粗滤液通入陶瓷过滤器，陶瓷过滤器将粗滤液中的低聚物等有机物进行过滤分离，得到精制滤液，为后续溶剂分离起到了保护性作用，避免有机物影响设备安全和分离效果，本方法，简单有效，在保障过滤的前提下，降低了劳动力，节省了生产成本，且回收的残渣具有经济效益。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。
Claims (14)
1.一种聚苯硫醚生产中滤液组分分离前处理方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1：收集滤液存储于滤液混合储槽内；
S2：滤液泵入一级过滤设备进行一级过滤，获得一级清液；
S3：一级滤液泵入二级过滤设备进行二级过滤，获得二级清液。
2.如权利要求1所述的聚苯硫醚生产中滤液组分分离前处理方法，其特征在于，所述步骤S2中一级过滤设备为管式过滤器。
3.如权利要求1所述的聚苯硫醚生产中滤液组分分离前处理方法，其特征在于，所述步骤S2中一级过滤设备过滤压力0.3～0.5Mpa。
4.如权利要求1所述的聚苯硫醚生产中滤液组分分离前处理方法，其特征在于，所述步骤S2中滤饼在一级过滤设备中滤液过滤结束后排渣清洗。
5.如权利要求1所述的聚苯硫醚生产中滤液组分分离前处理方法，其特征在于，所述步骤S3中二级过滤设备为陶瓷膜过滤器。
6.如权利要求1所述的聚苯硫醚生产中滤液组分分离前处理方法，其特征在于，所述步骤S3中二级过滤设备滤芯孔径为10～50nm。
7.如权利要求1所述的聚苯硫醚生产中滤液组分分离前处理方法，其特征在于，所述步骤S3中二级过滤设备过滤压力为0.25～0.35MPa。
8.如权利要求1所述的聚苯硫醚生产中滤液组分分离前处理方法，其特征在于，所述步骤S3中二级过滤设备中滤液过滤同时对滤芯进行间歇式反冲洗，反冲压力为0.4～0.6MPa。
9.一种聚苯硫醚生产中滤液组分分离前处理系统，其特征在于，包括存储系统、过滤系统、清洗系统、输送系统和控制系统。
10.如权利要求9所述的聚苯硫醚生产中滤液组分分离前处理系统，其特征在于，所述存储系统包括滤液混合储槽、粗滤液储槽和精滤液储槽，所述滤液混合储槽、粗滤液储槽和精滤液储槽上均设置有进液口和出液口。
11.如权利要求9所述的聚苯硫醚生产中滤液组分分离前处理系统，其特征在于，所述过滤系统包括管式过滤器和陶瓷膜过滤器；
所述管式过滤器包括罐体，所述罐体上设置有进料口、排渣口、溢流口、洗水接口，所述罐体内设置有滤芯、所述滤芯与集液管连接，所述集液管上设置有排液口、空气接口、真空接口，所述罐体底部设置有空气盘管；
所述陶瓷膜过滤器包括筒体，所述筒体包括分离腔和设置在分离腔内的陶瓷膜过滤管，所述筒体两端分别与上管道和下管道连通，所述上管道设置有空气排口，所述下管道设置有进料口和浓缩液排口，所述筒体上设置有渗透液排口，将分离腔和渗透液集液管连通，所述渗透液集液管与精滤液储槽连通，所述陶瓷膜过滤器包括多个连通的过滤筒体，各个筒体之间通过筒体两端与管道连通固定。
12.如权利要求9所述的聚苯硫醚生产中滤液组分分离前处理系统，其特征在于，所述清洗系统包括喷淋装置、水箱、空压机、真空泵和反冲罐；所述喷淋装置设置在管式过滤器内，所述喷淋装置与洗水管连接，所述水箱与洗水管连接，所述空压机与空气管连接，所述真空泵与真空管连接，所述反冲罐顶部设置有空气排口和进口，底部设置有渗透液进液口，也为排液口。
13.如权利要求9所述的聚苯硫醚生产中滤液组分分离前处理系统，其特征在于，所述输送系统包括混合液泵、粗滤液泵、膜过滤循环泵以及用于连接各系统的管道；
所述混合液泵、粗滤液泵、膜过滤循环泵均为进料泵；
所述连接各系统的管道的包括第一至第十管路，所述第一管路连通滤液混合储槽出料口和混合管式过滤器进料口，混合液泵设置在第一管路上，所述第二管路与混合管式过滤器排渣口连通，所述第三管路连通混合管式过滤器排液口和粗滤液储槽进液口，所述第四管路连通粗滤液储槽出液口和陶瓷膜过滤器进料口，粗滤液泵和膜过滤循环泵均设置在第四管路上，所述第五管路连通陶瓷膜过滤器浓缩液排口和滤液混合储槽进液口，所述第六管路连通陶瓷膜过滤器渗透液集液管和精滤液储槽进液口，所述第七管路连通反冲罐进液口与陶瓷膜过滤器渗透液集液管，所述第八管路为真空管，与混合管式过滤器真空口连通，所述第九管路为洗水管，与混合管式过滤器洗水接口连通，所述第十管路为空气管，与混合管式过滤器空气接口以及反冲罐空气进口连通。
14.如权利要求9所述的聚苯硫醚生产中滤液组分分离前处理系统，其特征在于，所述控制系统包括PLC控制器、电磁阀，所述第一至第十管道上均设置有电磁阀，所述PLC控制器与进料泵、电磁阀均电性连接。
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Denomination of invention: A kind of pretreatment method and system for separation of filtrate components in polyphenylene sulfide production Effective date of registration: 20220804 Granted publication date: 20211008 Pledgee: Chongqing Branch of China Everbright Bank Co.,Ltd. Pledgor: CHONGQING JUSHI NEW MATERIAL TECHNOLOGY Co.,Ltd. Registration number: Y2022500000053 |
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| PE01 | Entry into force of the registration of the contract for pledge of patent right |
Denomination of invention: A pre-treatment method and system for separating filtrate components in the production of polyphenylene sulfide Effective date of registration: 20231031 Granted publication date: 20211008 Pledgee: Chongqing Branch of China Everbright Bank Co.,Ltd. Pledgor: CHONGQING JUSHI NEW MATERIAL TECHNOLOGY Co.,Ltd. Registration number: Y2023500000088 |