CN111349456A - 一种可更改填料堆积方式的静电分离器及清洗方法 - Google Patents

Abstract

本发明提出一种可更改填料堆积方式的静电分离器及清洗方法，以实现在静电分离器内无需拆卸即可方便变化填料堆积方式，并解决了现有技术中填料反冲洗不充分，反冲洗效率低、填料干燥困难的技术问题，包括筒体，同轴心的电极柱，内电极和筒体之间设有若干填料板，填料板设有组装柱插孔、固定柱插孔、移动柱插孔、电极孔和填料放置孔，填料排列在填料板上，通过固定柱固定奇数板的位置，通过移动柱控制偶数板的水平移动实现填料堆积方式的更改。

Description

一种可更改填料堆积方式的静电分离器及清洗方法

技术领域

本发明涉及到催化裂化油浆净化的技术领域，特别是指一种可更改填料堆积方式的静电分离器及其清洗的方法。

背景技术

随着我国催化裂化加工能力的不断提升，催化油浆的产量也在逐年增长，油浆的产量一般约占催化裂化加工量的5％～10％。由于催化油浆的主要成分为稠环芳烃和催化剂颗粒，在循环回炼过程中易生焦并放出大量的热量，大大降低使装置的安全性和稳定性；还严重影响了催化裂化产品的质量。因此，需要对催化油浆进行部分外甩处理，产生了对大量外甩油浆进行高效利用的需要。

催化油浆中具有高效利用的部分是稠环芳烃，而催化剂颗粒会严重影响针状焦、碳纤维、炭黑、乳化沥青和其他高附加值产品的品质。因此，催化油浆实现高值利用的前提是有效除去其中的催化颗粒。目前净化催化裂化油浆的方法主要有水洗法、重力沉降法、离心分离法、过滤分离法和静电分离法等。其中，静电分离具有分离效率高，处理量大，压降小，适合除去粒径小于10μm的微米级剂亚微米级催化剂颗粒的优点。在静电分离催化油浆中催化剂时，需要加入玻璃珠等填料来增强局部电场强度，所以会产生简单立方堆积、面心立方堆积、六方最密堆积等堆积方式及几种堆积方式混合的填料堆积形式。到目前为止，市面上未有一种可以保证静电分离时采用单一填料堆积方式进行油浆净化的方法，也不存在一种可以根据分离效率及分离时间不同来转换对应的填料堆积方式的方法，并且在静电分离器的内部对填料进行反冲洗，容易出现清洗不充分，干燥困难的情况。

发明内容

基于上述现有技术的不足，本发明提出一种可更改填料堆积方式的静电分离器及清洗方法，以实现在静电分离器内无需拆卸即可方便变化填料堆积方式，并解决了现有技术中填料反冲洗不充分，反冲洗效率低、填料干燥困难的技术问题。

本发明采用的技术方案如下：一种可更改填料堆积方式的静电分离器，其特征在于，包括筒体，筒体内部与筒体同轴心设置圆柱电极，所述筒体作为静电分离器的阴极，所述圆柱电极作为静电分离器的阳极，所述筒体内部设置多层水平方向放置的填料板，所述填料板将静电分离器内部沿竖直方向分为多个分离区，所述分离区用于存放填料；

所述填料板按层叠排放的奇偶数顺序分为奇数堆积板和偶数堆积板，所述奇数堆积板和偶数堆积板上均设置多个填料放置孔和多个组装柱孔，所述奇数堆积板和偶数堆积板的中心还均设置供圆柱电极穿过的扁形电极孔，所述圆柱电极可沿扁形电极孔移动；所述奇数堆积板一侧设置多个供固定柱穿过的固定柱孔，与多个固定柱孔相对的另一侧设置有多个移动柱槽，所述移动槽可以供移动柱沿槽移动；所述偶数堆积板一侧设置多个固定柱槽，所述固定柱槽可供固定柱沿槽移动，与多个固定柱槽相对的另一侧设置有多个供移动柱穿过的移动柱孔；所述填料放置孔用于固定每一个填料的位置。

所述静电分离器还包括固定柱和移动柱，所述固定柱穿过固定柱孔及固定柱槽，所述移动柱用于穿过移动柱槽和移动柱孔；所述组装柱用于穿过组装柱孔。

所述筒体内侧壁面还设置有卡槽，所述卡槽用于面心立方堆积时，固定偶数堆积板的竖直相对位置。

所述筒体顶部设有与筒体转动连接的顶盖，所述顶盖上设有用于插入移动柱的顶盖移动柱孔，所述筒体底部设置有供移动柱穿过的底部移动柱孔；所述筒体底部设有催化油浆入口，所述筒体侧面上部设置有催化油浆出口，筒体底部中心处设置有电极旋槽，所述电极旋槽用于连接和固定圆柱电极，所述电极旋槽内铺设绝缘材料，以将圆柱电极和筒体绝缘分离。

所述筒体内部还设有盖板和填料垫板，所述填料垫板设于筒体底部，填料垫板上对应填料板各孔槽的位置开设有垫板固定柱槽、垫板组装柱槽、垫板移动柱孔、垫板电极孔、油浆入孔，所述垫板固定柱槽用于固定柱的位置固定，所述垫板组装柱槽用于组装柱的位置固定，所述垫板移动柱孔为扁状形孔，所述移动柱可在垫板移动柱孔内移动一定距离，所述垫板电极孔供圆柱电极穿过，所述油浆入孔用于方便底部油浆进入到分离区；所述盖板形状与填料垫板结构相同，其临近顶盖设置于筒体上部，用于压紧填料；盖板上对应填料垫板各孔槽的位置设置有盖板固定柱孔、盖板组装柱孔、盖板移动柱孔、盖板电极孔、油浆出孔，所述盖板固定柱孔和盖板组装柱孔分别供固定柱和组装柱穿过，所述盖板电极孔供圆柱电极穿过，所述盖板移动柱孔为扁状形孔，所述移动柱可在盖板移动柱孔内移动一定距离，所述油浆出孔用于方便油浆流出到分离区顶部。

本发明的筒体由具有良好导电性的材料制造而成，通常为不锈钢材料，作为所述静电分离器的阳极；内部圆柱电极通常选用具有更好导电性的铜材料制造，作为所述静电分离器的阴极；在所述阴极和阳极之间施加10000V左右的电压。所述填料板用于固定静电分离时填料的堆积方式，采用高强度和较好绝缘性的材料制造。

本发明的可更改填料堆积方式的静电分离器的填料堆积方式包括简单立方堆积、面心立方堆积和六方密堆积三种；所述简单立方堆积由若干奇数堆积板和偶数堆积板依次堆叠得到，所述六方密堆积方式为若干六方密堆积板竖直堆叠得到，所述面心立方堆积为简单立方堆积转换得到。

以下对本发明的静电分离器的填料板装配及填料堆积方式的转变作简要说明：

圆柱电极安装于筒体底部电极旋槽中后，首先将填料垫板安装在筒体底部，然后将填料板按照奇偶层数顺序堆叠奇数堆积板和偶数堆积板，在多层填料板的上层安装盖板，最后利用固定柱依次穿过盖板、多层填料板后固定在填料垫板的垫板固定柱槽中，安装顶盖后完成本申请静电分离器的简单立方堆积方式的填料堆积。简单立方堆积方式向面心立方堆积方式转换的具体实施步骤如下：1)首先打开顶盖和底部的移动孔对应的旋塞；2)然后分别在顶盖的移动柱孔中插入移动柱至其到达底部的移动柱出口；3)拉动移动柱，将偶数堆积板拉动至固定在筒体内部卡槽中；4)抽出移动柱，旋紧旋塞。

重复上述的步骤1)-4)，并改变移动柱的移动方向为相反方向可以实现面心立方堆积方式向简单立方堆积方式的转变。填料板类型更换为六方密堆积板时可实现六方密堆积和其余两种堆积方式的转换。

本发明还提供了一种可更改填料堆积方式的静电分离器的清洗方法，其进一步包括清洗部分，所述清洗部分包括清洗池、旋转台、喷水管和风机；所述旋转台设置于清洗池底部，旋转台上设置有电极孔对应卡凸和多个移动柱孔对应卡凸，所述喷水管用于向清洗池内喷入清洗液，所述风机用于对清洗完的填料板风干处理，所述清洗池用于存放及清洗吸附饱和状态的填料架。

具体的清洗方法包括如下步骤：1)打开筒体上部的顶盖，在盖板组装柱孔上分别插入组装柱，将组装柱旋进底部垫板对应的垫板组装柱槽内，在组装柱上部安装压紧螺母，压紧盖板将多层填料板组装成填料架；2)把填料架移到填料清洗池，使填料垫板上的垫板移动柱孔和垫板电极孔对应好旋转台上的移动柱孔对应卡凸和电极孔对应卡凸；3)打开喷水管，开始填料架的旋转清洗，清洗完后打开风机进行填料架的干燥；4)将干燥好的填料架放入静电分离器内，安装好固定柱后，解除组装柱的安装，关闭顶盖后，打开催化油浆的进出口阀门，开始催化油浆的分离。

与现有技术相比，本发明的有益效果在于：

1、本发明首次采用了固定及转换静电分离器中填料堆积方式的方法，可以根据不同的分离效率、油浆固含量、分离时间等需求条件调整填料的堆积方式，不需要复杂拆装填料板即可实现油浆净化；

2、本发明的填料板可组装成填料架，方便填料的装填和清洗，提高了反冲洗效率，节省了反冲洗时间。

附图说明

图1是本发明简单立方堆积方式的主视剖视图；

图2是本发明装有移动柱的简单立方堆积方式的主视剖视图；

图3是本发明简单立方堆积方式变换到面心立方堆积方式的过程图，其中，(a)是状态一，(b)是状态二，(c)是状态三；

图4是本发明奇数堆积板结构示意图；

图5是本发明偶数堆积板结构示意图；

图6是本发明填料垫板结构示意图；

图7是本发明盖板结构示意图；

图8是本发明清洗部分结构示意图；

图9是本发明旋转台结构示意图；

图10是本发明六方密堆积板结构示意图；

图中：1、顶盖，2、盖板，3、筒体，4、卡槽，5、移动柱，6、电极旋槽，7、油浆入孔，8、催化油浆入口，9、填料垫板，10、固定柱，11、填料板，12、填料，13、催化油浆出口，14、圆柱电极，15、旋塞，16、顶盖移动柱孔，17、底部移动柱孔，18、移动柱槽，19、组装柱孔，20、填料放置孔，21、固定柱孔，22、扁形电极孔，23、固定柱槽，24、移动柱孔，25、垫板移动柱孔，26、垫板组装柱槽，27、垫板固定柱槽，28、盖板固定柱孔，29、盖板组装柱孔，30、垫板电极孔，31、旋转台，32、移动柱孔对应卡凸，33、电极孔对应卡凸，34、清洗液存放处，35、清洗液输送泵，36、清洗液管道，37、清洗液喷嘴，38、风机喷嘴，39、风机管道，40、风机，41、清洗池，42、清洗废液排出管，43、盖板移动柱孔，44、盖板电极孔，45、油浆出孔。

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。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

图1是本发明简单立方堆积方式的主视剖视图；图2是本发明装有移动柱的简单立方堆积方式的主视剖视图；如图所示，本发明的可更改填料堆积方式的静电分离器，包括筒体3，筒体3内部与筒体同轴心设置圆柱电极14，所述筒体3作为静电分离器的阴极，所述圆柱电极14作为静电分离器的阳极，所述筒体3内部设置多层水平方向放置的填料板11，所述填料板11将静电分离器内部沿竖直方向分为多个分离区，所述分离区用于存放填料12；所述多层填料板11一侧设置固定柱10，其另一侧设置可安装移动柱5的孔槽；所述筒体3内侧壁面还设置有卡槽4，所述卡槽4用于面心立方堆积时，固定偶数堆积板的竖直相对位置。所述筒体3顶部设有与筒体转动连接的顶盖1，所述顶盖1上设有用于插入移动柱5的顶盖移动柱孔16，所述筒体3底部设置有供移动柱穿过的底部移动柱孔17；所述筒体3底部设有催化油浆入口8，所述筒体3侧面上部设置有催化油浆出口13，筒体底部中心处设置有电极旋槽6，所述电极旋槽6用于连接和固定圆柱电极14，所述电极旋槽6内铺设绝缘材料，以将圆柱电极和筒体绝缘分离。所述筒体内部还设有盖板2和填料垫板9，所述填料垫板9设于筒体底部，填料垫板9上设有多个油浆入孔7，所述盖板2设置于多层填料板11上方。工作状态时，筒体3底部的底部移动柱孔17和顶盖1的顶盖移动柱孔16均由旋塞15封闭。

所述填料板按层叠排放的奇偶数顺序分为奇数堆积板和偶数堆积板，如图4所示，是本发明奇数堆积板结构示意图，如图5所示，是本发明偶数堆积板结构示意图，所述奇数堆积板和偶数堆积板上均设置多个填料放置孔20和多个组装柱孔19，所述奇数堆积板和偶数堆积板的中心还均设置供圆柱电极14穿过的扁形电极孔22，所述圆柱电极可沿扁形电极孔22移动；所述奇数堆积板一侧设置多个供固定柱穿过的固定柱孔21，与多个固定柱孔21相对的另一侧设置有多个移动柱槽18，所述移动柱槽18可以供移动柱5沿槽移动；所述偶数堆积板一侧设置多个固定柱槽23，所述固定柱槽23可供固定柱沿槽移动，与多个固定柱槽23相对的另一侧设置有多个供移动柱穿过的移动柱孔24；所述填料放置孔20用于固定每一个填料的位置。

图6是本发明填料垫板结构示意图；图7是本发明盖板结构示意图；如图所示，填料垫板9上对应填料板各孔槽的位置开设有垫板固定柱槽27、垫板组装柱槽26、垫板移动柱孔25、垫板电极孔30、油浆入孔7，所述垫板固定柱槽27用于固定柱10的位置固定，所述垫板组装柱槽26用于组装柱的位置固定，所述垫板移动柱孔25为扁状形孔，所述移动柱5可在垫板移动柱孔25内移动一定距离，所述垫板电极孔30供圆柱电极穿过，所述油浆入孔7用于方便底部油浆进入到分离区；所述盖板2形状与填料垫板9结构相同，其临近顶盖1设置于筒体上部，用于压紧填料；盖板2上对应填料垫板各孔槽的位置设置有盖板固定柱孔28、盖板组装柱孔29、盖板移动柱孔43、盖板电极孔44、油浆出孔45，所述盖板固定柱孔28和盖板组装柱孔29分别供固定柱和组装柱穿过，所述盖板电极孔44供圆柱电极穿过，所述盖板移动柱孔43为扁状形孔，所述移动柱可在盖板移动柱孔43内移动一定距离，所述油浆出孔45用于方便油浆流出到分离区顶部。

图3是本发明简单立方堆积方式变换到面心立方堆积方式的过程图，其中，(a)是状态一，(b)是状态二，(c)是状态三；如图所示，状态一是简单立方堆积工作状态示意图，顶盖和筒体底部的顶盖移动柱孔和底部移动柱孔均由旋塞封闭，状态二是简单立方堆积向面心立方堆积的过程示意图，取掉顶盖移动柱孔和底部移动柱孔的旋塞，插入移动柱，状态三是变换到面心立方堆积的状态示意图，将移动柱向右拉动，移动柱沿奇数堆积板的移动柱槽滑动，但是移动柱穿过偶数堆积板的移动柱孔，从而带动偶数堆积板向右移动，并最终由筒体内壁的卡槽固定，完成填料板的简单立方堆积向面心立方堆积变换。

本发明还提出了一种可更改填料堆积方式的静电分离器的清洗方法，下面结合附图8和附图9对清洗方法作详细说明，图8是本发明清洗部分结构示意图；图9是本发明旋转台结构示意图；如图所示，其进一步包括清洗部分，所述清洗部分包括清洗池41、旋转台31、喷水管36和风机40；所述旋转台31设置于清洗池41底部，旋转台31上设置有电极孔对应卡凸33和多个移动柱孔对应卡凸32，所述喷水管用于向清洗池内喷入清洗液，所述风机用于对清洗完的填料板风干处理，所述清洗池用于存放及清洗吸附饱和状态的填料架。

进一步的，所述喷水管36上游经由清洗液输送泵35连通清洗液存放处34，喷水管36下游连接多个水平方向喷射的清洗液喷嘴37；所述风机40经由风机管道39连接多个水平方向喷射的风机喷嘴38；清洗池41底部还设置有阀门控制的清洗液排出管42。

具体的清洗方法包括如下步骤：1)打开筒体3上部的顶盖1，在盖板组装柱孔29上分别插入组装柱，将组装柱旋进填料垫板9对应的垫板组装柱槽26内，在组装柱上部安装压紧螺母，压紧盖板2将多层填料板组装成填料架；2)把填料架移到填料清洗池41，使填料垫板9上的垫板移动柱孔25和垫板电极孔30对应好旋转台31上的移动柱孔对应卡凸32和电极孔对应卡凸33；3)打开喷水管36，开始填料架的旋转清洗，清洗完后打开风机40进行填料架的干燥；4)将干燥好的填料架放入静电分离器内，安装好固定柱后，解除组装柱的安装，关闭顶盖后，打开催化油浆的进出口阀门，开始催化油浆的分离。

作为另一实施例，图10是本发明六方密堆积板结构示意图，六方密堆积板上填料放置孔的排列方式与图4、图5中填料板上填料放置孔排列方式不同，所述六方密堆积板上填料放置孔呈正六边形排列，填料板类型更换为六方密堆积板时可实现六方密堆积和其余两种堆积方式的转换。

上述虽然结合附图对本发明的具体实施方式进行了描述，但并非对本发明保护范围的限制，所属领域技术人员应该明白，在本发明的技术方案的基础上，本领域技术人员不需要付出创造性劳动即可作出的各种等效结构或等效流程的修改或变形，或直接或间接运用到其他相关的技术领域，仍在本发明的保护范围以内。

Claims (9)

1.一种可更改填料堆积方式的静电分离器，其特征在于，包括筒体(3)，筒体内部与筒体同轴心设置圆柱电极(14)，所述筒体内部设置多层水平方向放置的填料板(11)，

所述筒体(3)顶部设有与筒体转动连接的顶盖(1)，所述顶盖(1)上设有用于插入移动柱(5)的顶盖移动柱孔(16)，所述筒体(3)底部设置有供移动柱穿过的底部移动柱孔(17)；所述筒体(3)底部设有催化油浆入口(8)，所述筒体(3)侧面上部设置有催化油浆出口(13)，筒体底部中心处设置有电极旋槽(6)，所述电极旋槽(6)用于连接和固定圆柱电极(14)，所述电极旋槽(6)内铺设绝缘材料；所述筒体内部还设有盖板(2)和填料垫板(9)，所述填料垫板(9)设于筒体底部，填料垫板(9)上设有多个油浆入孔(7)，所述盖板(2)设置于多层填料板(11)上方。

2.根据权利要求1所述的可更改填料堆积方式的静电分离器，其特征还在于，所述填料板按层叠排放的奇偶数顺序分为奇数堆积板和偶数堆积板，所述奇数堆积板和偶数堆积板上均设置多个填料放置孔(20)和多个组装柱孔(19)，所述奇数堆积板和偶数堆积板的中心还均设置供圆柱电极(14)穿过的扁形电极孔(22)，所述圆柱电极可沿扁形电极孔(22)移动；所述奇数堆积板一侧设置多个供固定柱穿过的固定柱孔(21)，与多个固定柱孔(21)相对的另一侧设置有多个移动柱槽(18)，所述移动柱槽(18)可以供移动柱(5)沿槽移动；所述偶数堆积板一侧设置多个固定柱槽(23)，所述固定柱槽(23)可供固定柱沿槽移动，与多个固定柱槽(23)相对的另一侧设置有多个供移动柱穿过的移动柱孔(24)；所述填料放置孔(20)用于固定每一个填料的位置。

3.根据权利要求1或2所述的可更改填料堆积方式的静电分离器，其特征还在于，所述筒体内侧壁面还设置有卡槽，所述卡槽用于固定偶数堆积板的竖直相对位置。

4.根据权利要求3所述的可更改填料堆积方式的静电分离器，其特征还在于，所述填料垫板上开设有垫板固定柱槽(27)、垫板组装柱槽(26)、垫板移动柱孔(25)、垫板电极孔(30)、油浆入孔(7)，所述垫板固定柱槽(27)用于固定柱(10)的位置固定，所述垫板组装柱槽(26)用于组装柱的位置固定，所述垫板移动柱孔(25)为扁状形孔，所述移动柱(5)可在垫板移动柱孔(25)内移动一定距离，所述垫板电极孔(30)供圆柱电极穿过，所述油浆入孔(7)用于方便底部油浆进入到分离区。

5.根据权利要求4所述的可更改填料堆积方式的静电分离器，其特征还在于，所述盖板上设置有盖板固定柱孔(28)、盖板组装柱孔(29)、盖板移动柱孔(43)、盖板电极孔(44)、油浆出孔(45)，所述盖板固定柱孔(28)和盖板组装柱孔(29)分别供固定柱和组装柱穿过，所述盖板电极孔(44)供圆柱电极穿过，所述盖板移动柱孔(43)为扁状形孔，所述移动柱可在盖板移动柱孔(43)内移动一定距离，所述油浆出孔(45)用于方便油浆流出到分离区顶部。

6.一种更改静电分离器填料堆积方式的方法，其采用权利要求5所述的静电分离器，包括以下步骤：1)首先打开顶盖和底部的移动孔对应的旋塞；2)然后分别在顶盖的移动柱孔中插入移动柱至其到达底部的移动柱出口；3)拉动移动柱，将偶数堆积板拉动至固定在筒体内部卡槽中；4)抽出移动柱，旋紧旋塞。

7.一种可更改填料堆积方式的静电分离器的清洗系统，用于清洗权利要求1-5任一项所述的静电分离器，包括清洗池(41)、旋转台(31)、喷水管(36)和风机(40)；所述旋转台(31)设置于清洗池(41)底部，旋转台(31)上设置有电极孔对应卡凸(33)和多个移动柱孔对应卡凸(32)，所述喷水管用于向清洗池内喷入清洗液，所述风机用于对清洗完的填料板风干处理，所述清洗池用于存放及清洗吸附饱和状态的填料架。

8.根据权利要求7所述的清洗系统，其特征还在于，所述喷水管(36)上游经由清洗液输送泵(35)连通清洗液存放处(34)，喷水管(36)下游连接多个水平方向喷射的清洗液喷嘴(37)；所述风机(40)经由风机管道(39)连接多个水平方向喷射的风机喷嘴(38)；清洗池(41)底部还设置有阀门控制的清洗液排出管(42)。

9.一种可更改填料堆积方式的静电分离器的清洗方法，其采用权利要求7或8所述的清洗系统，包括以下步骤：

1)打开筒体(3)上部的顶盖(1)，在盖板组装柱孔29上分别插入组装柱，将组装柱旋进填料垫板(9)对应的垫板组装柱槽(26)内，在组装柱上部安装压紧螺母，压紧盖板(2)将多层填料板组装成填料架；2)把填料架移到填料清洗池(41)，使填料垫板(9)上的垫板移动柱孔(25)和垫板电极孔(30)对应好旋转台(31)上的移动柱孔对应卡凸(32)和电极孔对应卡凸(33)；3)打开喷水管(36)，开始填料架的旋转清洗，清洗完后打开风机(40)进行填料架的干燥；4)将干燥好的填料架放入静电分离器内，安装好固定柱后，解除组装柱的安装，关闭顶盖后，打开催化油浆的进出口阀门，开始催化油浆的分离。

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