CN113087081B - 一种基于陶瓷膜技术pta精制母液回收方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种基于陶瓷膜技术PTA精制母液回收方法，包括系统预制，回收作业及系统调控等三个步骤。本发明PTA母液回收工艺简单，有效的简化了回收作业的操作工艺，并极大的提高了回收作业的工作效率、回收质量，并降低了回收作业的劳动强度及成本；同时有效的提高了PTA母液回收设备运行的自动化程度和智能化程度，可同步对PTA母液回收工艺参数进行同步监控，并根据实际生产状态精确调整PTA母液回收工作控制参数，有效克服了过滤设备维护对PTA母液回收作业造成的冲突，从而有效的提高了PTA母液回收作业的工作效率和质量。

Description

一种基于陶瓷膜技术PTA精制母液回收方法

技术领域

本发明涉及一种PTA母液回收方法，属化工技术领域。

背景技术

PTA母液回收系统是当前废液净化治理、资源回收作业的重要技术，但在实际工作中发现，当前所使用的PTA母液回收系统及其回收工艺在运行中，一方面用于过滤作业的陶瓷膜安装定位、更新维护难度大，且由于安装定位作业需要占用较大的空间结构，从而导致有效过滤面积小，从而严重影响了PTA母液回收净化的工作效率；另一方面在回收过程中，当前的回收系统在对过滤进行清理净化作业时均需要停止对PTA母液回收作业，从而进一步导致PTA母液回收作业的连续性和工作效率低下，难以有效满足使用的需要；

同时，当前的PTA母液回收系统运行时，系统运行、调控作业的自动化和智能化程度相对较低，无法对PTA母液回收作业工艺参数进行全程监控，同时也无法根据实际监控参数对PTA母液回收系统运行参数进行调整，从而导致PTA母液回收作业灵活性及回收效率均相对较差。

因此针对这一问题，迫切需要开发一种全新的PTA母液回收方法，以满足实际使用的需要。

发明内容

为了解决现有技术上的不足，本发明提供一种基于陶瓷膜技术PTA精制母液回收方法。

一种基于陶瓷膜技术PTA精制母液回收方法，包括如下步骤：

第一步，系统预制，首先将PTA母液回收系统一端通过换热器与PTA母液收集系统连通，将PTA母液回收系统另一端分别与排污系统和回流系统连通，并使PTA母液回收系统与外部惰性气体气源连通，完成回收系统预制，并将PTA母液回收系统通过物联网通讯网关与基于大数据的企业设备管理平台间建立数据连接；

第二步,回收作业，完成第一步后，待回收的PTA母液首先通过换热器进行余热回收并降温作业，使通过换热器后的PTA母液温度恒定在10℃—50℃，并对换热后的PTA母液进行缓存，并使PTA母液缓存量为PTA母液回收系统额定产能的2—10倍，然后通过增压泵对缓存的PTA母液根据PTA母液回收系统的输入端口数量分为若干供给流，并由增压泵对各供给流增压后再通过外部惰性气体气源供给的高压气源对各供给流进行交替脉冲式二次增压，并使得各供给流交替通过过滤系统的陶瓷膜进行过滤，并使过滤系统输入端压力为输出端压力的2.5—6.5倍，然后将过滤系统过滤后的滤液通过增压泵二次增压并输送到相应的物料收集系统，完成PTA母液收集，通过惰性气体气源的高压气流对陶瓷膜进行冲击清理作业，并将清理污染物通过排污系统收集；

第三步，系统调控，在第二步运行过程中，由基于大数据的企业设备管理平台首先设定PTA母液回收系统的产能，然后对换热器的换热效率、换热器输入和输出端PTA母液温度、缓存状态的PTA母液储存量、PTA母液回收系统运行效率进行监控，一方面对换热器的换热效率进行调节，另一方面根据PTA母液回收系统的产能设定缓存状态的PTA母液储存量及向输送至PTA母液回收系统中进行过滤作业的各供给流的供给压力、供给量及各供给流过滤作业的时间间隔进行同步调整，即可实现PTA母液回收同步监控调整作业，提高PTA母液回收作业设备运行的稳定性和连续性。

进一步的，所述的基于大数据的企业设备管理平台内包括基于大数据基础的数据管理服务器、基于云计算技术的生产参数计算服务器、通讯网关、基于物联网控制器为基础的控制电路系统，其中所述基于大数据基础的数据管理服务器、基于云计算技术的生产参数计算服务器间通过通讯网关连接，且基于大数据基础的数据管理服务器、基于云计算技术的生产参数计算服务器通过通讯网关与基于物联网控制器为基础的控制电路系统连接，且所述基于物联网控制器为基础的控制电路系统另通过通讯网关与至少一个PTA母液回收系统电气连接。

进一步的，所述的第一步中，所述PTA母液回收系统中的单个陶瓷膜过滤机构有效过滤面面积为5—10平方米，且陶瓷膜过滤机构数量不少于两个。

进一步的，所述的第二步中，在过滤作业时，过滤系统输出端压力调节为0.01—0.1MPa。

进一步的，所述的第二步中在通过高压气源进行对陶瓷膜冲击清理时，高压气流为脉冲气流，并对陶瓷膜前端面、后端面其中任意一个侧表面或两个侧表面交替冲击清理。

进一步的，所述的PTA母液回收系统包括承载机架、过滤器、缓存罐、增压泵、调压泵、多通阀、分流管、流量传感器、温度传感器、压力传感器及驱动电路，其中所述承载机架为轴向截面呈矩形的框架结构，所述缓存罐和过滤器均至少两个，其中缓存罐与承载机架上端面连接并相互并联，过滤器嵌于承载机架内并相互并联，所述缓存罐轴线与水平面垂直分布，其下端面通过导流管与多通阀连通，所述多通阀通过分流管分别与各过滤器连通，且所述过滤器与分流管间通过增压泵连通，所述过滤器后端面通过导流管分别与排污系统和回流系统连通，且所述过滤器均设至少两个导气口，且同一过滤器的各导气口间通过导气管与多通阀连通，并通过多通阀与调压泵连通，所述调压泵另通过导气管与外部惰性气体气源连通，所述温度传感器若干，分别嵌于各过滤器、缓存罐侧表面，所述流量传感器和压力传感器分别与导气口所连通的导气管、过滤器连接的分流管及缓存罐所连接的导流管连接，所述驱动电路与承载机架外表面连接，并分别与过滤器、增压泵、调压泵、多通阀、分流管、流量传感器、温度传感器、压力传感器及通讯网关电气连接。

进一步的，所述的过滤器包括过滤管、引流管、密封端盖、陶瓷过滤膜、承载环、流入口、流出口、排污口及排气口，所述过滤管至少两条，环绕引流管轴线分布并通过控制阀与引流管上端面连通，且过滤管与引流管轴线呈30°—90°夹角，所述陶瓷过滤膜通过承载环嵌于过滤管内并与过滤管同轴分布，所述承载环为与过滤管同轴分布的闭合环状结构，与过滤管管壁滑动连接，所述陶瓷过滤膜嵌于承载环内并与承载环同轴分布，所述过滤管上端面、引流管下端面均设密封端盖，且过滤管连接的密封端盖上设流出口、引流管下端面的密封端盖设流入口，所述过滤管下端面侧壁位置设至少一个排污口，承载环上端面及下端面对应的过滤管侧壁设排气口，且所述排气口轴线与过滤管轴线相交，并与承载环上端面及下端面呈0°—60°夹角，所述流入口通过控制阀与分流管连通，流出口与回流系统连通，排污口与排污系统连通，排气口通过多通阀与调压泵连通，所述过滤管、引流管均与一个流量传感器、温度传感器、压力传感器连接，且所述控制阀另与驱动电路电气连接。

进一步的，所述的驱动电路为基于工业单片机为基础的电路系统，且驱动电路另设串口通讯电路。

本发明PTA母液回收工艺简单，有效的简化了回收作业的操作工艺，并极大的提高了回收作业的工作效率、回收质量，并降低了回收作业的劳动强度及成本；同时有效的提高了PTA母液回收设备运行的自动化程度和智能化程度，可同步对PTA母液回收工艺参数进行同步监控，并根据实际生产状态精确调整PTA母液回收工作控制参数，有效克服了过滤设备维护时对PTA母液回收作业造成的冲突，从而有效的提高了PTA母液回收作业的工作效率和质量。

附图说明

下面结合附图和具体实施方式来详细说明本发明；

图1为本发明系统结构示意图；

图2为基于大数据的企业设备管理平台电气结构示意图；

图3为PTA母液回收系统结构示意图；

图4为过滤器结构示意图；

图5为本发明方法流程示意图。

图中：基于大数据基础的数据管理服务器1、基于云计算技术的生产参数计算服务器2、通讯网关3、基于物联网控制器为基础的控制电路系统4、承载机架11、过滤器12、缓存罐13、增压泵14、调压泵15、多通阀16、分流管17、流量传感器18、温度传感器19、压力传感器101、驱动电路102、导流管103、导气口104、导气管105、控制阀120、过滤管121、引流管122、密封端盖123、陶瓷过滤膜124、承载环125、流入口126、流出口127、排污口128、排气口129。

具体实施方式

为使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于施工，下面结合具体实施方式，进一步阐述本发明。

如图1—5所示，一种基于陶瓷膜技术PTA精制母液回收方法，包括如下步骤：

第一步，系统预制，首先将PTA母液回收系统一端通过换热器与PTA母液收集系统连通，将PTA母液回收系统另一端分别与排污系统和回流系统连通，并使PTA母液回收系统与外部惰性气体气源连通，完成回收系统预制，并将PTA母液回收系统通过物联网通讯网关与基于大数据的企业设备管理平台间建立数据连接；

第二步,回收作业，完成第一步后，待回收的PTA母液首先通过换热器进行余热回收并降温作业，使通过换热器后的PTA母液温度恒定在10℃—50℃，并对换热后的PTA母液进行缓存，并使PTA母液缓存量为PTA母液回收系统额定产能的2—10倍，然后通过增压泵14对缓存的PTA母液根据PTA母液回收系统的输入端口数量分为若干供给流，并由增压泵14对各供给流增压后再通过外部惰性气体气源供给的高压气源对各供给流进行交替脉冲式二次增压，并使得各供给流交替通过过滤系统的陶瓷膜进行过滤，并使过滤系统输入端压力为输出端压力的2.5—6.5倍，然后将过滤系统过滤后的滤液通过增压泵14二次增压并输送到相应的物料收集系统，完成PTA母液收集，同时在各供给流交替通过过滤系统的陶瓷膜进行过滤间隔间，另通过惰性气体气源的高压气流对陶瓷膜进行冲击清理作业，并将清理污染物通过排污系统收集；

第三步，系统调控，在第二步运行过程中，由基于大数据的企业设备管理平台首先设定PTA母液回收系统的产能，然后对换热器的换热效率、换热器输入和输出端PTA母液温度、缓存状态的PTA母液储存量、PTA母液回收系统运行效率进行监控，一方面对换热器的换热效率进行调节，另一方面根据PTA母液回收系统的产能设定缓存状态的PTA母液储存量及向输送至PTA母液回收系统中进行过滤作业的各供给流的供给压力、供给量及供给各供给流过滤作业时的时间间隔进行同步调整，即可实现PTA母液回收同步监控调整作业，提高PTA母液回收作业设备运行的稳定性和连续性。

本实施例中，所述的基于大数据的企业设备管理平台内包括基于大数据基础的数据管理服务器1、基于云计算技术的生产参数计算服务器2、通讯网关3、基于物联网控制器为基础的控制电路系统4，其中所述基于大数据基础的数据管理服务器1、基于云计算技术的生产参数计算服务器2间通过通讯网关3连接，且基于大数据基础的数据管理服务器1、基于云计算技术的生产参数计算服务器2通过通讯网关3与基于物联网控制器为基础的控制电路系统4连接，且所述基于物联网控制器为基础的控制电路系统4另通过通讯网关3与至少一个PTA母液回收系统电气连接。

其中，所述的第一步中，所述PTA母液回收系统中的单个陶瓷膜过滤机构有效过滤面面积为5—10平方米，且陶瓷膜过滤机构数量不少于两个。

本实施例中，所述的第二步中，在过滤作业时，过滤系统输出端压力调节为0.01—0.1MPa。

进一步优化的，所述的第二步中在通过高压气源进行对陶瓷膜冲击清理时，高压气流为脉冲气流，并对陶瓷膜前端面、后端面其中任意一个侧表面或两个侧表面交替冲击清理。

重点说明的，所述的PTA母液回收系统包括承载机架11、过滤器12、缓存罐13、增压泵14、调压泵15、多通阀16、分流管17、流量传感器18、温度传感器19、压力传感器101及驱动电路102，其中所述承载机架11为轴向截面呈矩形的框架结构，所述缓存罐13和过滤器12均至少两个，其中缓存罐13与承载机架11上端面连接并相互并联，过滤器12嵌于承载机架11内并相互并联，所述缓存罐13轴线与水平面垂直分布，其下端面通过导流管103与多通阀16连通，所述多通阀16通过分流管17分别与各过滤器12连通，且所述过滤器12与分流管17间通过增压泵14连通，所述过滤器12后端面通过导流管103分别与排污系统和回流系统连通，且所述过滤器12均设至少两个导气口104，且同一过滤器12的各导气口104间通过导气管105与多通阀16连通，并通过多通阀16与调压泵15连通，所述调压泵15另通过导气管105与外部惰性气体气源连通，所述温度传感器19若干，分别嵌于各过滤器12、缓存罐13侧表面，所述流量传感器18和压力传感器101分别与导气口104所连通的导气管105、过滤器12连接的分流管17及缓存罐13所连接的导流管103连接，所述驱动电路102与承载机架11外表面连接，并分别与过滤器12、增压泵14、调压泵15、多通阀16、分流管17、流量传感器18、温度传感器19、压力传感器101及通讯网关3电气连接。

此外需要特别注意的，所述的过滤器12包括过滤管121、引流管122、密封端盖123、陶瓷过滤膜124、承载环125、流入口126、流出口127、排污口128及排气口129，所述过滤管121至少两条，环绕引流管122轴线分布并通过控制阀120与引流管122上端面连通，且过滤管121与引流管122轴线呈30°—90°夹角，所述陶瓷过滤膜124通过承载环125嵌于过滤管121内并与过滤管121同轴分布，所述承载环125为与过滤管121同轴分布的闭合环状结构，与过滤管121管壁滑动连接，所述陶瓷过滤膜124嵌于承载环125内并与承载环125同轴分布，所述过滤管121上端面、引流管122下端面均设密封端盖123，且过滤管121连接的密封端盖123上设流出口127、引流管122下端面的密封端盖123设流入口126，所述过滤管121下端面侧壁位置设至少一个排污口128，承载环125上端面及下端面对应的过滤管121侧壁设排气口129，且所述排气口129轴线与过滤管121轴线相交，并与承载环125上端面及下端面呈0°—60°夹角，所述流入口126通过控制阀120与分流管17连通，流出口127与回流系统连通，排污口128与排污系统连通，排气口129通过多通阀16与调压泵15连通，所述过滤管121、引流管122均与一个流量传感器18、温度传感器19、压力传感器101连接，且所述控制阀120另与驱动电路102电气连接。

其中在通过各过滤器12进行母液回收过滤时，驱动电路102依次驱动各过滤器12进行过滤作业，实现在对PTA母液连续过滤作业的同时，利用各过滤器12工作间隔时间实现对过滤器12进行依次维护作业；

同时对单个过滤器12运行中，通过控制阀120调整同一过滤器12中各过滤管121依次与引流管122导通，实现对PTA母液连续过滤作业的同时，利用各过滤管121工作间隙进行陶瓷过滤膜124利用惰性气体冲击净化及更换作业，从而实现设备运行的稳定性、连续性。

本实施例中，所述的驱动电路102为基于工业单片机为基础的电路系统，且驱动电路102另设串口通讯电路。

此外，本发明运行过程中，通过驱动电路102驱动流量传感器18、温度传感器19、压力传感器101运行，实现对PTA母液回收参数进行检测，并将采集的参数输送至基于大数据的企业设备管理平台，由基于大数据的企业设备管理平台根据采集的实际工艺参数同步对PTA母液回收作业参数及设备运行状态进行同步调整，提高PTA回收作业的工作效率和回收质量。

本发明PTA母液回收工艺简单，有效的简化了回收作业的操作工艺，并极大的提高了回收作业的工作效率、回收质量，并降低了回收作业的劳动强度及成本；同时有效的提高了PTA母液回收设备运行的自动化程度和智能化程度，可同步对PTA母液回收工艺参数进行同步监控，并根据实际生产状态精确调整PTA母液回收工作控制参数，有效克服了过滤设备维护对PTA母液回收作业造成的冲突，从而有效的提高了PTA母液回收作业的工作效率和质量。

以上显示和描述了本发明的基本原理和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，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (2)

1.一种基于陶瓷膜技术PTA精制母液回收方法，其特征在于，所述的基于陶瓷膜技术PTA精制母液回收方法包括如下步骤： 第一步，系统预制，首先将PTA母液回收系统一端通过换热器与PTA母液收集系统连通，将PTA母液回收系统另一端分别与排污系统和回流系统连通，并使PTA母液回收系统与外部惰性气体气源连通，完成回收系统预制，并将PTA母液回收系统通过物联网通讯网关与基于大数据的企业设备管理平台间建立数据连接； 第二步,回收作业，完成第一步后，待回收的PTA母液首先通过换热器进行余热回收并降温作业，使通过换热器后的PTA母液温度恒定在10℃—50℃，并对换热后的PTA母液进行缓存，并使PTA母液缓存量为PTA母液回收系统额定产能的2—10倍，然后通过增压泵（14）对缓存的PTA母液根据PTA母液回收系统的输入端口数量分为若干供给流，并由增压泵（14）对各供给流增压后再通过外部惰性气体气源供给的高压气源对各供给流进行交替脉冲式二次增压，并使得各供给流交替通过过滤系统的陶瓷膜进行过滤，并使过滤系统输入端压力为输出端压力的2.5—6.5倍，然后将过滤系统过滤后的滤液通过增压泵（14）二次增压并输送到相应的物料收集系统，完成PTA母液收集，通过惰性气体气源的高压气流对陶瓷膜进行冲击清理作业，并将清理污染物通过排污系统收集； 第三步，系统调控，在第二步运行过程中，由基于大数据的企业设备管理平台首先设定PTA母液回收系统的产能，然后对换热器的换热效率、换热器输入和输出端PTA母液温度、缓存状态的PTA母液储存量、PTA母液回收系统运行效率进行监控，一方面对换热器的换热效率进行调节，另一方面根据PTA母液回收系统的产能设定缓存状态的PTA母液储存量及向输送至PTA母液回收系统中进行过滤作业的各供给流的供给压力、供给量及供给各供给流过滤作业时的时间间隔进行同步调整，即可实现PTA母液回收同步监控调整作业，提高PTA母液回收作业设备运行的稳定性和连续性；所述的PTA母液回收系统包括承载机架（11）、过滤器（12）、缓存罐（13）、增压泵（14）、调压泵（15）、多通阀（16）、分流管（17）、流量传感器（18）、温度传感器（19）、压力传感器（101）及驱动电路（102），其中所述承载机架（11）为轴向截面呈矩形的框架结构，所述缓存罐（13）和过滤器（12）均至少两个，其中缓存罐（13）与承载机架（11）上端面连接并相互并联，过滤器（12）嵌于承载机架（11）内并相互并联，所述缓存罐（13）轴线与水平面垂直分布，其下端面通过导流管（103）与多通阀（16）连通，所述多通阀（16）通过分流管（17）分别与各过滤器（12）连通，且所述过滤器（12）与分流管（17）间通过增压泵（14）连通，所述过滤器（12）后端面通过导流管（103）分别与排污系统和回流系统连通，且所述过滤器（12）均设至少两个导气口（104），且同一过滤器（12）的各导气口（104）间通过导气管（105）与多通阀（16）连通，并通过多通阀（16）与调压泵（15）连通，所述调压泵（15）另通过导气管（105）与外部惰性气体气源连通，所述温度传感器（19）若干，分别嵌于各过滤器（12）、缓存罐（13）侧表面，所述流量传感器（18）和压力传感器（101）分别与导气口（104）所连通的导气管（105）、过滤器（12）连接的分流管（17）及缓存罐（13）所连接的导流管（103）连接，所述驱动电路（102）与承载机架（11）外表面连接，并分别与过滤器（12）、增压泵（14）、调压泵（15）、多通阀（16）、分流管（17）、流量传感器（18）、温度传感器（19）、压力传感器（101）及通讯网关（3）电气连接； 所述的过滤器（12）包括控制阀（120）、过滤管（121）、引流管（122）、密封端盖（123）、陶瓷过滤膜（124）、承载环（125）、流入口（126）、流出口（127）、排污口（128）及排气口（129），所述过滤管（121）至少两条，环绕引流管（122）轴线分布并通过控制阀（120）与引流管（122）上端面连通，且过滤管（121）与引流管（122）轴线呈30°—90°夹角，所述陶瓷过滤膜（124）通过承载环（125）嵌于过滤管（121）内并与过滤管（121）同轴分布，所述承载环（125）为与过滤管（121）同轴分布的闭合环状结构，与过滤管（121）管壁滑动连接，所述陶瓷过滤膜（124）嵌于承载环（125）内并与承载环（125）同轴分布，所述过滤管（121）上端面、引流管（122）下端面均设密封端盖（123），且过滤管（121）连接的密封端盖（123）上设流出口（127）、引流管（122）下端面的密封端盖（123）设流入口（126），所述过滤管（121）下端面侧壁位置设至少一个排污口（128），承载环（125）上端面及下端面对应的过滤管（121）侧壁设排气口（129），且所述排气口（129）轴线与过滤管（121）轴线相交，并与承载环（125）上端面及下端面呈0°—60°夹角，所述流入口（126）通过控制阀（120）与分流管（17）连通，流出口（127）与回流系统连通，排污口（128）与排污系统连通，排气口（129）通过多通阀（16）与调压泵（15）连通，所述过滤管（121）、引流管（122）均与一个流量传感器（18）、温度传感器（19）、压力传感器（101）连接，且所述控制阀（120）另与驱动电路（102）电气连接，所述的基于大数据的企业设备管理平台内包括基于大数据基础的数据管理服务器（1）、基于云计算技术的生产参数计算服务器（2）、通讯网关（3）、基于物联网控制器为基础的控制电路系统（4），其中所述基于大数据基础的数据管理服务器（1）、基于云计算技术的生产参数计算服务器（2）间通过通讯网关（3）连接，且基于大数据基础的数据管理服务器（1）、基于云计算技术的生产参数计算服务器（2）通过通讯网关（3）与基于物联网控制器为基础的控制电路系统（4）连接，且所述基于物联网控制器为基础的控制电路系统（4）另通过通讯网关（3）与至少一个PTA母液回收系统电气连接，所述的第一步中，所述PTA母液回收系统中的单个陶瓷膜过滤机构有效过滤面面积为5—10平方米，且陶瓷膜过滤机构数量不少于两个，所述的第二步中，在过滤作业时，过滤系统输出端压力调节为0.01—0.1MPa，所述的第二步中在通过高压气源进行对陶瓷膜冲击清理时，高压气流为脉冲气流，并对陶瓷膜前端面、后端面其中任意一个侧表面或两个侧表面交替冲击清理。

2.据权利要求1所述的一种基于陶瓷膜技术PTA精制母液回收方法，其特征在于：所述的驱动电路（102）为基于工业单片机为基础的电路系统，且驱动电路（102）另设串口通讯电路。

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