CN202478697U - 过滤器 - Google Patents

Abstract

本实用新型提出一种过滤器，包括罐体、管板、至少一滤芯、母液进料阀、滤后液出口阀及浆液下料阀及与罐体直接相连接的阀门。管板设置在罐体上部，并将罐体的内部空间分隔成上下两个腔室；滤芯位于罐体的下腔室中，且滤芯的上端连接固定在管板上，并与罐体的上腔室连通；母液进料阀设置在罐体的下端，并与罐体的下腔室连通；滤后液出口阀设置在罐体的上端，并与罐体的上腔室连通；浆液下料阀设置在罐体的下端，并与罐体的下腔室连通。本实用新型具有过滤效果好、回收率高、减少有机污染物排放、降低污水处理负荷、经济效益明显的优点。

Description

过滤器

技术领域

本实用新型涉及一种过滤器，特别涉及一种用于回收对苯二甲酸母液中固体悬浮颗粒的过滤器。

背景技术

精对苯二甲酸(PTA)的生产一般是以对二甲苯(PX)为原料，以醋酸钴和醋酸锰为催化剂，氢溴酸为助催化剂，醋酸为溶剂，在一定的温度和压力下，利用空气连续氧化制得对苯二甲酸，然后结晶、分离、干燥，得到粗对苯二甲酸(CTA)，粗对苯二甲酸再经加氢反应，结晶、分离和干燥即可制得用于生产聚酯的精对苯二甲酸(PTA)。

在对二甲苯(PX)氧化制取粗对苯二甲酸(CTA)过程中，以及在粗对苯二甲酸(CTA)制取精对苯二甲酸(PTA)的过程中，都会分离出富含催化剂、其它有机物副产物及无机杂质的醋酸溶剂，简称为母液。传统工艺是把这部分抽出的母液通过一个蒸发子系统回收其中的醋酸，而其余的催化剂、副产物、悬浮物全部送到废水处理。

然而，由于母液中悬浮物的主要成份为对苯二甲酸，若直接送到废水处理，不仅增加了废水处理的负荷，还造成了资源的浪费。为此，业界一些生产商增加了一个回收工艺，目的是将母液中的这部分固体悬浮颗粒进行回收再利用。

中国专利号200710180548.9的发明申请公开了一种精对苯二甲酸装置精制母液回收利用系统和工艺方法，其采用的过滤器如图1所示，过滤时，母液从进料控制阀5进入过滤器，从滤清液排放阀8排出，固体颗粒被阻隔在滤芯内表面而逐渐形成滤饼。当滤饼厚度逐渐增大而使过滤器管板12上下压差达到设定值时，通过气相冲洗阀1引入压力气体进行脉冲反吹，使滤饼与滤芯分离，并从浆料排放阀4排出。排出的滤饼浆液回到氧化工艺过程进行再利用。

然而，上述过滤的过程中，由于滤饼是形成在滤芯内表面上的，在滤饼与滤芯脱离后，滤饼要通过滤芯下端开口后才能从浆料排放阀4排出，而滤芯直径通常不大，因此在滤饼排出时很容易受到滤芯内壁的阻碍，若滤饼较厚甚至会造成滤芯管口堵塞，造成固体悬浮颗粒排出不完全，降低了回收率，且需要时常清洗，降低了过滤效率。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种过滤器，以解决现有的用于回收对苯二甲酸母液中悬浮颗粒的过滤器过滤效率低、容易堵塞的问题。

本实用新型提出一种过滤器，包括罐体、管板、至少一滤芯、母液进料阀、滤后液出口阀及浆液下料阀。管板设置在罐体中，并将罐体的内部空间分隔成上下两个腔室；滤芯位于罐体的下腔室上部，且滤芯的上端连接固定在在管板上，并与罐体的上腔室连通；母液进料阀设置在罐体的下端，并与罐体的下腔室连通；滤后液出口阀设置在罐体的上端，并与罐体的上腔室连通；浆液下料阀设置在罐体的下端，并与罐体的下腔室连通。

进一步的，滤芯包括过滤层和支撑层，过滤层烧结包覆在支撑层的外部，且过滤层的厚度小于支撑层，支撑层上的孔径粗于过滤层的孔径。

进一步的，过滤层的厚度为支撑层厚度的10％～20％。

进一步的，支撑层厚度为1.5～5mm，过滤层厚度为0.2～0.3mm。

进一步的，过滤层和支撑层是由不同粒度的金属粉末构成。

进一步的，所述的过滤器，还包括两个进气阀、一反吹阀和一进酸阀，进气阀设置在罐体上，且两个进气阀分别与罐体的上腔室及下腔室连通，反吹阀设置在该罐体的下端，并与该罐体的下腔室连通，进酸阀设置在罐体的上端，并与罐体的上腔室连通。

进一步的，所述的过滤器，还包括精制母液排放阀，精制母液排放阀设置在罐体的下端，并与罐体的下腔室连通。

进一步的，所述的过滤器，还包括进水/碱阀和废液排放阀，进水/碱阀设置在罐体的上端，并与罐体的上腔室连通；废液排放阀设置在罐体的下端，并与罐体的下腔室连通。

进一步的，所述的过滤器，还包括两个压力检测接口，分别设置在罐体的上下两端。

进一步的，所述的过滤器，还包括安全阀，设置在罐体的上端，并与罐体的上腔室连通。

相对于现有技术，本实用新型的有益效果是：

1、通过本实用新型的过滤器可以实现对苯二甲酸母液中98％固体颗粒的回收，减少有机污染物排放，降低污水处理负荷，经济效益明显。

2、利用本实用新型回收对苯二甲酸母液中的固体悬浮颗粒，对苯二甲酸母液是由外而内地经由滤芯过滤，使滤饼形成在滤芯的外表面，过滤面积较大，提高了过滤效率和效果，并且在回收滤饼时更容易将滤饼从滤芯上剥离，提高了固体悬浮颗粒的回收率。

当然，实施本实用新型的任一产品并不一定需要同时达到以上所述的所有优点。

附图说明

图1为现有的一种过滤器结构图；

图2为本实用新型过滤器的一种实施例结构图。

具体实施方式

以下结合附图具体说明本实用新型。

本实用新型的过滤器用于对苯二甲酸母液中固体悬浮颗粒的过滤回收，对苯二甲酸氧化母液和精制母液的过滤均可以使用，请参见图2，其为本实用新型过滤器的一种实施例结构图，其罐体21是一个内部封闭的压力容器；罐体21的内部空间中设置有一管板22，管板22将罐体21的内部空间分隔成上腔室23和下腔室24；罐体21中还设置有多个滤芯25(滤芯25的数量可以根据母液的过滤流量和需要的过滤精度来设计)，滤芯25的上端连接在管板22上，且通过管板22上预设的通孔与上腔室23连通；罐体21上设置有母液进料阀N1，滤后液出口阀N2，浆液下料阀N3，反吹阀N4，精制母液排放阀N5，进水/碱阀N6，进酸阀N7，进气阀N8a、N8b，液位检测接口N9a、N9b，放空阀N10，安全阀N11，压力检测接口阀N12a、N12b以及废液排放阀N13。母液进料阀N1、浆液下料阀N3、反吹阀N4，精制母液排放阀N5、废液排放阀N13均设置在罐体21的下端，并与罐体21的下腔室连通24；滤后液出口阀N2、进水/碱阀N6，进酸阀N7，、放空阀N10，安全阀N11均设置在罐体21的上端，并与罐体21的上腔室23连通；两个进气阀N8a、N8b，两个液位检测接口N9a、N9b和两个压力检测接口N12a、N12b分别设置在罐体21的上下两端，并分别与罐体的上腔室23及下腔室24连通。

回收对苯二甲酸氧化母液中固体悬浮颗粒时，氧化母液以一定流量经由过滤器下部母液进料阀N1进入过滤器，开始阶段上部放空阀N10打开，将过滤器内的气体放空，至液位变送器显示过滤器充满时(液位检测接口N9a、N9b连接一个液位变送器LT)，放空阀N10关闭。此时，上部的滤后液出口阀N2开启，进入过滤器的氧化母液经过滤芯25过滤后成为滤清液(氧化母液流经滤芯25的方向见图2中滤芯位置的箭头方向)，并从滤后液出口阀N2排出后送入汽提塔回收溶剂。在过滤的过程中，氧化母液中的固体悬浮颗粒被阻挡在滤芯25外部，且随着过滤的进行，滤芯25表面滤饼不断加厚，滤芯25内外压力差逐渐增大，当压力检测接口N12a、N12b检测到的压力差达到设定压力值时(如0.2MPa，压力检测接口N12a和N12b连接压力变送器PT)，停止过滤，并关闭滤后液出口阀N2和母液进料阀N1。然后从过滤器上部的一个进气阀N8a引入反吹气体(反吹气体优选氮气)，并对过滤器内部增压。当压力达到设定值时，瞬间打开反吹阀N4，过滤器内液体会快速反向流动(即反吹气体带着上腔室23中的液体会迅速通过滤芯25进入下腔室24，液体流经滤芯25的方向与图2中滤芯位置的箭头方向相反)，从而使附着在滤芯25外的滤饼与滤芯25脱离，经过数次反吹后(即数次瞬开反吹阀N4)，将过滤器中的液体连同滤饼一起经由浆液下料阀N3气排至打浆罐。排放完毕后，再由进酸阀N7注入醋酸，清洗滤芯25和过滤器中残留的固体颗粒，然后再次从进气阀N8a引入反吹气体进行脉冲反吹，脉冲反吹后再经由浆液下料阀N3气排至打浆罐。此时，一个过滤周期结束，再次从母液进料阀N1进氧化母液，打浆罐中的浆液经过打浆后返回氧化单元参加氧化反应，实现母液固体悬浮颗粒的回收。当然，进醋酸后脉冲反吹的次数可以根据实际需要来调整，可以是一次、两次、三次等。

回收对苯二甲酸精制母液中固体悬浮颗粒时，精制母液以一定流量经由过滤器下部母液进料阀N1进入过滤器，开始阶段上部放空阀N10打开，将过滤器内的气体放空，至液位变送器LT显示过滤器充满时，放空阀N10关闭。此时，上部的滤后液出口阀N2开启，进入过滤器的精制母液经过滤芯25过滤后成为滤清液(精制母液流经滤芯25的方向见图2中滤芯位置的箭头方向)，并从滤后液出口阀N2排出后送入精制单元作为工艺水回用。在过滤的过程中，精制母液中的固体悬浮颗粒被阻挡在滤芯25外部，且随着过滤的进行，滤芯25表面滤饼不断加厚，滤芯25内外压力差逐渐增大，当压力检测接口N12a、N12b检测到的压力差达到设定压力值时(如0.2MPa，压力检测接口N12a和N12b连接压力变送器PT)，停止过滤，关闭母液进料阀N1，并打开精制母液排放阀N5，将过滤器内的滤清液排放，并将精制母液排回母液罐。排放完毕后，关闭滤后液出口阀N2和精制母液排放阀N5，开启进气阀N8a、N8b，送入干燥气体，对滤饼和过滤器进行干燥。当达到干燥时间时，关闭进气阀N8a、N8b，打开进酸阀N7，进醋酸至满液位，并从过滤器上部一个进气阀N8a引入反吹气体(反吹气体优选氮气)，对过滤器内部增压。当压力达到设定值时，瞬间打开反吹阀N4，过滤器内液体会快速反向流动(即反吹气体带着上腔室23中的液体会迅速通过滤芯25进入下腔室24，液体流经滤芯25的方向与图2中滤芯位置的箭头方向相反)，从而使附着在滤芯25外的滤饼与滤芯25脱离，并经由浆液下料阀N3气排至打浆罐。滤饼排放完毕后，再次由进酸阀N7注入醋酸，清洗滤芯25和过滤器中残留的固体颗粒，脉冲反吹后再经由浆液下料阀N3气排至打浆罐。此时，一个过滤周期结束，再次从母液进料阀N1进精制母液，开始新的过滤周期，打浆罐中的浆液经过打浆后返回氧化单元参加氧化反应，实现母液固体悬浮颗粒的回收。

利用本实用新型对对苯二甲酸母液进行过滤回收，由于母液由外而内通过滤芯25，因而滤饼形成在滤芯25外表面，因而有效过滤面积较大，提高了过滤效率和效果，而且在回收滤饼时，滤饼是从滤芯的外部随着液体从浆液下料阀N3排出，不会受到滤芯内壁的阻碍，更不会堵塞滤芯的管口，因此更容易将滤饼从滤芯上剥离，提高了固体悬浮颗粒的回收率。

特别的，本实用新型可以为对苯二甲酸母液的过滤配备特殊的过滤器滤芯，即滤芯由支撑层和过滤层两层构成。普通的过滤器滤芯多为一层多孔材料直接构成，为了保证足够的机械强度，其厚度一般要在2.5mm～3.0mm左右，这就造成滤芯上微孔延伸过长，流通量降低，固体颗粒进入其中容易发生堵塞且不易清理。滤芯采用支撑层和过滤层的两层结构后，支撑层主要起支撑的作用，厚度可以在1.5～5mm，过滤层主要起过滤以及控制过滤精度的作用，厚度可以在0.2～0.3mm(过滤层的厚度一般是支撑层厚度的10％～20％)，这样支撑层上的孔径就可以相对设较粗，而过滤层的孔径就可以相对设较细，由于过滤层的厚度较小，微孔延伸较短，因而不容易堵塞，在有足够强度的前提下可以保证通过的液体流量。

值得注意的是，在反复过滤的过程中，滤芯25表面可能会残留一些难以脱离的固体颗粒，造成过滤器的过滤能力降低，因此可以定期用碱对过滤器进行清洗，或者在过滤器上腔室23和下腔室24的初始压差，即一个过滤周期结束后压力检测接口N12a、N12b检测到的压力差升高达到设定值后，开启进水/碱阀N6引入碱液，洗去滤芯25表面残留的固体颗粒，并从废液排放阀N13排出。然后再从进水/碱阀N6引入清水对滤芯25进行彻底洗净，并从废液排放阀N13排出，这样可以持久保证过滤器的过滤效果。

另外，由于对苯二甲酸母液过滤过程中，对苯二甲酸母液温度在85±5°，会产生一定蒸汽。为了防止过滤器内部过压，当上部压力检测接口N12a检测到的压力大于一个阈值时，自动开启安全阀N11，放出蒸汽并为内部空间降压，可以有效防止事故发生。

以上公开的仅为本实用新型的几个具体实施例，但本实用新型并非局限于此，任何本领域的技术人员能思之的变化，只要不超出所附权利要求书所述范围，都应落在本实用新型的保护范围内。

Claims (10)

1.一种过滤器，其特征在于，包括：

一罐体；

一管板，设置在该罐体上部，并将该罐体的内部空间分隔成上下两个腔室；

至少一滤芯，位于该罐体的下腔室中，且该滤芯的上端连接在该管板上，并与该罐体的上腔室连通；

一母液进料阀，设置在该罐体的下端，并与该罐体的下腔室连通；

一滤后液出口阀，设置在该罐体的上端，并与该罐体的上腔室连通；

一浆液下料阀，设置在该罐体的下端，并与该罐体的下腔室连通。

2.如权利要求1所述的过滤器，其特征在于，该滤芯包括过滤层和支撑层，该过滤层烧结包覆在该支撑层的外部，且该过滤层的厚度小于该支撑层，该支撑层上的孔径粗于该过滤层的孔径。

3.如权利要求2所述的过滤器，其特征在于，该过滤层的厚度为该支撑层厚度的10％～20％。

4.如权利要求2所述的过滤器，其特征在于，该支撑层厚度为1.5～5mm，该过滤层厚度为0.2～0.3mm。

5.如权利要求2～4任一项所述的过滤器，其特征在于，该过滤层和该支撑层是由不同粒度的金属粉末构成。

6.如权利要求1所述的过滤器，其特征在于，还包括两个进气阀、一反吹阀和一进酸阀，两个进气阀设置在该罐体上，且两个进气阀分别与该罐体的上腔室及下腔室连通，该反吹阀设置在该罐体的下端，并与该罐体的下腔室连通，该进酸阀设置在该罐体的上端，并与该罐体的上腔室连通。

7.如权利要求1所述的过滤器，其特征在于，还包括一精制母液排放阀，该精制母液排放阀设置在该罐体的下端，并与该罐体的下腔室连通。

8.如权利要求1所述的过滤器，其特征在于，还包括一进水/碱阀和一废液排放阀，该进水/碱阀设置在该罐体的上端，并与该罐体的上腔室连通；该废液排放阀设置在该罐体的下端，并与该罐体的下腔室连通。

9.如权利要求1所述的过滤器，其特征在于，还包括两个压力检测接口，分别设置在该罐体的上下两端。

10.如权利要求1所述的过滤器，其特征在于，还包括一安全阀，设置在该罐体的上端，并与该罐体的上腔室连通。

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