CN117732129A - 一种pta氧化残渣浆料过滤装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种PTA氧化残渣浆料过滤装置，属于固体废弃物处理及再利用的技术领域，包括支撑架以及设置在支撑架上的釜体，所述釜体底部设有装置主轴，所述装置主轴外套设有连接圆环，所述连接圆环的侧壁设置有多个支撑骨架，相邻支撑骨架之间设有液体流道与扇形陶瓷板；所述液体流道的一端贯穿连接圆环，所述液体流道的另一端与装置主轴相连通；所述扇形陶瓷板包括扇面主体与连接柱，所述连接柱与扇面主体的内侧固定连接，所述扇面主体的内部为蜂窝状不规则结构，所述连接柱与液体流道相连通；所述装置主轴连通有滤液罐。本发明能实现将PTA氧化残渣浆料进行固液分离，对其中的有机物和钴锰重新利用的效果。

Description

一种PTA氧化残渣浆料过滤装置

技术领域

本发明涉及固体废弃物处理及再利用的技术领域，尤其涉及一种PTA氧化残渣浆料过滤装置。

背景技术

精对苯二甲酸(PTA)是重要的大宗有机原料之一，其主要用途是生产聚酯纤维(涤纶)、聚酯薄膜和聚酯瓶等，广泛用于与化学纤维、轻工、电子、建筑等国民经济的各个方面，与人民生活水平的高低密切相关。2022年我国PTA总产能达到7030.5万吨(占全球66.6％)。

PTA主要的生产工艺是以对二甲苯为原料，以醋酸为溶剂，以醋酸钴、醋酸锰为催化剂同时在溴化物的作用下用空气氧化制成。PTA生产中须排(甩)出一定的量的循环母液，以消除系统中杂质的积累，确保生产正常运行和产品质量。通常排(甩)出量以氧化残渣(干基)的形式计约为7kg/tPTA。PTA氧化残渣中往往含有40％～60％的水分，固相成分以有机羧酸为主，除对苯二甲酸(TA)外，还有苯甲酸(BA)、对甲基苯甲酸(PT)、对羧基苯甲醛(4-CBA)、间苯二甲酸(IPA)、邻苯二甲酸(OPA)和醋酸、钴锰催化剂和其他机械杂质等,其在国家危废名录里面的代码为HW11和HW34，属危废。

目前PTA残渣的处理方法主要有焚烧、用于制造抵挡物质、分离回收其中的有用组分三类方法。分离回收其中的有用组分方法主要是采用物理或化学的方法来分离回收其中的苯甲酸、对苯二甲酸、钴、锰等部分组分，用于制造低档的涂料、增塑剂、苯羧酸脂、活性炭、不饱和树脂等。但是由于现有技术所涉及到的回收技术难度较大，投资成本较高以及产品的复杂性，上述方法并没有得到普遍推广。

发明内容

本发明针对现有过滤技术存在的不足，提供一种PTA氧化残渣浆料过滤装置，通过负压抽滤的原理，将其中在90℃以上不溶于液体的有机物分离，滤液随后进入储液罐中冷却，当温度降低至室温，重新打浆进入设备内部通过负压抽滤，正压挤出的方式，将PTA残渣中的水分排除，对其进行重新利用。

本发明解决上述技术问题的技术方案如下：

一种PTA氧化残渣浆料过滤装置，包括支撑架以及设置在支撑架上的釜体，所述釜体底部设有装置主轴，所述装置主轴外套设有连接圆环，所述连接圆环的侧壁设置有多个支撑骨架，相邻支撑骨架之间设有液体流道与扇形陶瓷板；

所述液体流道的一端贯穿连接圆环，所述液体流道的另一端与装置主轴相连通；

所述扇形陶瓷板包括扇面主体与连接柱，所述连接柱与扇面主体的内侧固定连接，所述扇面主体的内部为蜂窝状不规则结构，所述连接柱与液体流道相连通；

所述装置主轴连通有滤液罐，待过滤物料中的液体依次经过扇形陶瓷板、液体流道以及装置主轴进入滤液罐。

通过采用上述技术方案，由于PTA氧化残渣在90℃以下的环境中，内部的苯甲酸会结晶析出，在90℃以上的环境中则会溶解在液体中。对废液进行热解过滤操作时，待过滤物料中的液体依次经过扇形陶瓷板、液体流道以及装置主轴进入滤液罐，此时液体中携带着90℃以上溶于液体的杂质进入滤液罐中，随后排出。热解过滤装置通过抽滤原理，将废液中在90℃以上不溶于液体的有机物排出，而后滤液罐对90℃的溶液进行精细化过滤，并将过滤后的高温溶液排放至冷凝罐冷却，当温度降低至室温后，重新打浆进入设备内部通过负压抽滤，正压挤出的方式，进行固液分离，对其中的有机物和钴锰分离重新利用。

进一步的，所述连接柱与扇面主体通过胶水粘接，所述扇面主体的外端面均采用胶水密封。

进一步的，所述连接柱的外壁沿其周向设有密封圈，所述密封圈的材质为聚四氟乙烯。

进一步的，所述密封圈远离扇面主体的端部呈锥形，所述密封圈远离扇面主体一端的外径最小。

进一步的，所述支撑骨架的外端部通过螺母、陶板压板与扇面主体的外端面连接。

进一步的，在抽滤过程中，所述釜体内部的负压值稳定在-0.07MPa～-0.06MPa范围内。

进一步的，所述支撑架上设有驱动电机与搅拌电机，所述驱动电机用于驱动滤液罐运作，所述搅拌电机用于驱动装置主轴运作。

进一步的，所述装置主轴通过分配动头、分配静头与滤液罐连接。

进一步的，所述连接柱采用316L不锈钢材质制成。

综上所述，与现有技术相比，上述技术方案的有益效果是：

本发明所述的一种PTA氧化残渣浆料过滤装置，由于PTA氧化残渣浆料在90℃以下的环境中，内部的苯甲酸会结晶析出，在90℃以上的环境中则会溶解在液体中。对氧化残渣浆料过滤操作时，待过滤物料中的液体依次经过扇形陶瓷板、液体流道以及装置主轴进入滤液罐，此时液体中携带着90℃以上溶于液体的杂质进入滤液罐中，随后排出。过滤装置通过抽滤原理，将废液中在90℃以上不溶于液体的杂质排出，而后滤液罐对90℃的溶液进行精细化过滤，并将过滤后的高温溶液排放至冷凝罐冷却，当温度降低至室温后，滤液会在再次产生结晶，重新打浆进入设备内部通过负压抽滤，正压挤出的方式，进行固液分离，对其中的有机物和钴锰分离重新利用。

附图说明

图1为本发明实施例中的整体结构示意图；

图2为本发明实施例中支撑骨架和液体流道的结构示意图；

图3为本发明实施例中陶板压板和装置主轴的结构示意图；

图4为本发明实施例中扇面主体和连接柱的结构示意图；

图5为本发明实施例中液体流道和密封圈的结构示意图。

附图标记说明：1、釜体；2、支撑架；3、滤液罐；4、驱动电机；5、搅拌电机；6、固定板；7、静环；8、动环；9、连接圆环；14、扇形陶瓷板；14-1、扇面主体；14-2、连接柱；15、支撑骨架；16、液体流道；17、陶板压板；18、装置主轴；19、分配动头；20、分配静头；22、密封圈。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本发明，并非用于限定本发明的范围。

本发明实施例公开一种PTA热解过滤装置。

参照图1-图5，一种PTA热解过滤装置，包括支撑架2以及设置在支撑架2上的釜体1，釜体1一侧连接有滤液罐3。其中，釜体1用于对废液进行热解过滤操作，并将过滤后的液体输入滤液罐3中。

由于PTA氧化残渣浆料在90℃以下的环境中，内部的苯甲酸会结晶析出，在90℃以上的环境中则会溶解在液体中。热解过滤装置通过抽滤原理，将废液中在90℃以上不溶于液体的杂质排出，90℃以上溶于液体的杂质随后进入储液罐中冷却，当温度降低至室温，PTA残渣从液体中析出，重新打浆进入设备内部通过负压抽滤，正压挤出的方式，将PTA残渣中的水分排除，对其进行重新利用。

所述釜体1底部设有装置主轴18，所述装置主轴18外套设有连接圆环9，所述连接圆环9的侧壁设置有多个支撑骨架15，相邻支撑骨架15之间设有液体流道16与扇形陶瓷板14；所述液体流道16的一端贯穿连接圆环9，所述液体流道16的另一端与装置主轴18相连通；所述扇形陶瓷板14包括扇面主体14-1与连接柱14-2，所述连接柱14-2与扇面主体14-1的内侧固定连接，所述扇面主体14-1的内部为蜂窝状不规则结构，所述连接柱14-2与液体流道16相连通；所述连接柱14-2采用316L不锈钢材质制成。

所述装置主轴18连通有滤液罐3，待过滤物料中的液体依次经过扇形陶瓷板14、液体流道16以及装置主轴18进入滤液罐3。对废液进行热解过滤操作时，待过滤物料中的液体依次经过扇形陶瓷板14、液体流道16以及装置主轴18进入滤液罐3，此时液体中携带着90℃以上溶于液体的杂质进入滤液罐3中。

滤液罐3连接有真空泵，在抽滤过程中，随时有氮气补充，保证所述釜体1内部的负压值稳定在-0.07MPa～-0.06MPa范围内。设备在正压运行时，需关闭真空泵，打开滤液罐3阀门，利用压力差(气体或水由高压向低压挤出的原理)进行过滤。

设备在负压运行时，由真空泵抽真空，因为真空泵连接滤液罐3，滤液罐3连接釜体1，所以带动滤液罐3及釜体1内部的差生负压约-0.09～-0.06MPa之间。由于物体的性质是从高压的地方向低压的地方移动，此时设备因为氮气补充管路处于微正压，滤液罐3及扇形陶瓷板14因为真空泵的原因处于负压，所以滤液及溶于滤液的物质会随着滤液通过扇形陶瓷板14进入滤液罐3。

具体的，正压抽滤的压力差会达到0.1～0.2MPa，负压抽滤的压力差在0～0.09MPa。正压和负压的工艺不同，根据物料的性质，适用于不同性质物料的固液分离。

所述连接柱14-2与扇面主体14-1通过胶水粘接，所述扇面主体14-1的外端面均采用胶水密封。扇面主体14-1未与连接柱14-2连接的端面均通过胶水密封，扇面主体14-1未与连接柱14-2连接的端面，保证除两侧的扇形过滤面外，剩余面全部封堵，保证过滤性能。

所述连接柱14-2的外壁沿其周向设有密封圈22，所述密封圈22的材质为聚四氟乙烯。所述密封圈22远离扇面主体14-1的端部呈锥形，所述密封圈22远离扇面主体14-1一端的外径最小。所述支撑骨架15的外端部通过螺母、陶板压板17与扇面主体14-1的外端面连接。

操作人员通过螺母将陶板压板17安装到陶板支撑骨架15上时，锥形密封圈22受到来自于扇形陶瓷板14的压力，锥形密封圈22变形，使锥形密封圈22的外圈与液体流道16内圈达到过盈配合的状态，且因锥形密封圈22材质为PTFE，密封性良好。

所述支撑架2上设有驱动电机4与搅拌电机5，所述驱动电机4通过链轮链条与驱动主轴连接，驱动主轴通过联轴器与装置主轴18连接，驱动主轴带动装置主轴18转动，进而将扇形陶瓷板14没入物料中抽滤，提高过滤性能。

所述搅拌电机5通过搅拌主轴与搅拌扇(图中未画出)连接，搅拌扇用于对物料进行搅拌操作。搅拌电机5通过固定板6、静环7、动环8与搅拌主轴连接，通过机械密封保证密封性，保证设备在0.3MPa的压力下设备不会从转动部件泄压。

所述装置主轴18通过分配动头19、分配静头20与滤液罐3连接。分配动头19、分配静头20相互摩擦，起到密封的作用。

釜体1内部设有刮刀，刮刀与扇面主体14-1的外侧相抵接，进行过滤操作时，刮刀将扇面主体14-1外侧不溶于液体的杂质剥离。

本发明实施例一种PTA氧化残渣浆料过滤装置的实施原理为：由于PTA废渣在90℃以下的环境中，内部的苯甲酸会结晶析出，在90℃以上的环境中则会溶解在液体中。对氧化残渣浆料进行热解过滤操作时，待过滤物料中的液体依次经过扇形陶瓷板14、液体流道16以及装置主轴18进入滤液罐3，此时液体中携带着90℃以上溶于液体的杂质进入滤液罐3中，随后排出。热解过滤装置通过抽滤原理，将废液中在90℃以上不溶于液体的杂质排出，而后滤液罐3对90℃的溶液进行精细化过滤，并将过滤后的高温溶液排放至冷凝罐冷却，当温度降低至室温后，滤液会在再次产生结晶，随后除去上层清液，将结晶物质使用球磨机进行粉碎(细碎化处理)，并重新打浆进入设备内部通过负压抽滤，正压挤出的方式，进行固液分离，对其中的有机物和钴锰分离重新利用。

以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种PTA氧化残渣浆料过滤装置，包括支撑架(2)以及设置在支撑架(2)上的釜体(1)，其特征在于，所述釜体(1)底部设有装置主轴(18)，所述装置主轴(18)外套设有连接圆环(9)，所述连接圆环(9)的侧壁设置有多个支撑骨架(15)，相邻支撑骨架(15)之间设有液体流道(16)与扇形陶瓷板(14)；

所述液体流道(16)的一端贯穿连接圆环(9)，所述液体流道(16)的另一端与装置主轴(18)相连通；

所述扇形陶瓷板(14)包括扇面主体(14-1)与连接柱(14-2)，所述连接柱(14-2)与扇面主体(14-1)的内侧固定连接，所述扇面主体(14-1)的内部为蜂窝状不规则结构，所述连接柱(14-2)与液体流道(16)相连通；

所述装置主轴(18)连通有滤液罐(3)，待过滤物料中的液体依次经过扇形陶瓷板(14)、液体流道(16)以及装置主轴(18)进入滤液罐(3)。

2.根据权利要求1所述的一种PTA氧化残渣浆料过滤装置，其特征在于：所述连接柱(14-2)与扇面主体(14-1)通过胶水粘接，所述扇面主体(14-1)的外端面均采用胶水密封。

3.根据权利要求1所述的一种PTA氧化残渣浆料过滤装置，其特征在于：所述连接柱(14-2)的外壁沿其周向设有密封圈(22)，所述密封圈(22)的材质为聚四氟乙烯。

4.根据权利要求3所述的一种PTA氧化残渣浆料过滤装置，其特征在于：所述密封圈(22)远离扇面主体(14-1)的端部呈锥形，所述密封圈(22)远离扇面主体(14-1)一端的外径最小。

5.根据权利要求1所述的一种PTA氧化残渣浆料过滤装置，其特征在于：所述支撑骨架(15)的外端部通过螺母、陶板压板(17)与扇面主体(14-1)的外端面连接。

6.根据权利要求1所述的一种PTA氧化残渣浆料过滤装置，其特征在于：在抽滤过程中，所述釜体(1)内部的负压值稳定在-0.07MPa～-0.06MPa范围内。

7.根据权利要求1所述的一种PTA氧化残渣浆料过滤装置，其特征在于：所述支撑架(2)上设有驱动电机(4)与搅拌电机(5)，所述驱动电机(4)用于驱动滤液罐(3)运作，所述搅拌电机(5)用于驱动装置主轴(18)运作。

8.根据权利要求1所述的一种PTA氧化残渣浆料过滤装置，其特征在于：所述装置主轴(18)通过分配动头(19)、分配静头(20)与滤液罐(3)连接。

9.根据权利要求1所述的一种PTA氧化残渣浆料过滤装置，其特征在于：所述连接柱(14-2)采用316L不锈钢材质制成。