CS212205B2 - Filtr pro periodickou filtraci - Google Patents

Abstract

Vynález se týká periodicky pracujícího filtru opatřeného trojrozměrnými filtračními Slánky umístěnými v uzavřené nádrži. Vynález řeší zjednodušení konstrukce filtru a zvýšení filtračního účinku zejména při filtraci krystalických sedimentu, které mají být po filtraci důkladně a stáj-*' noměrně propláchnuty za použití co nejmeněího množství proplachovací kapaliny. Podstata vynálezu spočívá v tom, že filtr obsahuje pohyblivé a/nebo nepohyblivé filtrační Slánky ve tvaru válců nebo hranolů, uložené svisle v různých úrovních ve spodní části uzavřené nádrže e rozmístěné pravidelně v jejím celém vodorovném průřezu, přičemž nepohyblivé filtrační Slánky jsou opatřeny ventily pro blokování proudu filtrátu celým filtračním článkem nebo jeho částí.

Description

Vynález se týká periodicky pracujícího filtru určeného zejména k filtraci krystalických sedimentů, které mají být po filtraci důkladné a stejnoměrně propláchnuty za použití co nejmenSího množství proplachovací kapaliny. Filtru podle vynálezu lze použít s výhodou např. pro oddělování a čištění aduktu 2,2'-di-(4-hydroxyfenyl)propanu s fenolem.

Jsou známy periodicky pracující tlakové nebo vakuové filtry opatřené ve své střední části rovinnou filtrační přepážkou - filtrační plachetkou, která je z konstrukčních a pevnostních důvodů uložena na masivní děrované desce. Tyto filtry mají následující nedostatky:

Nízký filtrační účinek, zejména jde-li o těžko filtrovatelné směsi, což je způsobeno malou filtrační plochou a rychlým poklesem rychlosti filtrace se vzrůstající tloušíkou filtračního koláče. ZvýSení filtračního účinku je možné pouze zvětšením povrchu filtrační přepážky a tudíž zvětšením celého filtru, což mé za následek zvýšení nákladů.

Zvyšování odporů proti proudění samotnou filtrační přepážkou, které se během filtrace ucpává nejmenšími filtrovanými částečkami. Důsledkem je rovněž snižování filtračního účinku a nutnost provádění přídavných operací, jako je např. proplachování filtrační membrány vhodným rozpustídlem.

Kalá mechanická pevnost filtrační přepážky a obtíže při řešení problému jak odstranit filtrovaný sediment. Obzvláště u plachetkových filtrů není filtrační přepážka odolná ani vůči nepatrnému tlaku, působícímu na ni zdola, což často vede k jejímu poškození a znemožňuje proplachování a profukovéní zespodu, což by velmi často bylo žádoucí.

Flachetková filtrační přepážka znesnadňuje rovněž taveni odfiltrovaného sedimentu, které je někdy nejvhodnšjším způsobem jeho odstranění. Topné články nelze totiž umístit přímo pod filtrační plachetku a při jejich umístění nad plachetkou se zpravidla nedosáhne roztavení vrstvičky sedimentu ležící přímo na plachetce, což je způsobeno špatným přenosem tepla z topných článků kapalinou směrem dolů a zároveň rychlým odváděním tepla z plachetky do její nosné desky.

Kromě filtrů s rovinnou filtrační přepážkou sa vyrábějí filtry opatřené trojrozměrnými filtračními články, např. filtračními svíčkami různých konstrukcí, uložených v přepážce rozdělující prostor filtru na dvě části. D známých filtrů tohoto druhu nelze však dosáhnout vytvoření celistvého a stejnoměrného filtračního koláče, který by vyplnil celý vodorovný průřez filtru a nelze úplně odstranit matečný louh a proplachovací kapalinu.

Odstranění nedostatků známých filtrů a zejména zvýšeni filtračního účinku sa dosáhne u filtru podle vynálezu opatřeného trojrozměrnými filtračními články, která plní funkci filtrační přepážky a jsou umístěny v uzavřená nádrži. Podstata vynálezu spočívá v tom, že filtr obsahuje pohyblivé a/nebo nepohyblivé filtrační články ve tvaru válců nebo hranolů, uložená svisle v různých úrovních ve spodní části uzavřené nádrže a rozmístěné pravidelně v jejím celém vodorovném průřezu.

Ve výhodném provedení jsou nepohyblivé filtrační články opatřeny ventily pro blokování proudu filtrátu celým filtračním článkem nebo jeho částí, přičemž každý filtrační článek je spojen se svislou spojovací trubkou procházející vydutým dnem válcové uzavřené nádrže.

Vynálezem je umožněno během filtrace při poklesu hladiny kapaliny ve filtru postupně blokovat proud filtrátu jednotlivými filtračními články nebo jejich částmi od nejvyššlho k nejnižšímu, případně tyto články přemíslovat směrem ke dnu a filtraci provádět tak dlouho, až se získá stejnoměrný filtrační koláč zaplňující celý vodorovný průřez filtru a potom odstranit veškerý matečný louh a proplachovací tekutinu.

Ve výhodném provedeni jsou filtrační články tvořeny filtračními jsdnbtkami s filtračními Štěrbinami, přičemž pro oddělování a čiětění aduktu 2,2'-di-(4-hydroxyfenyl)propanu s fao nolem se doporučuje, aby filtrační jednotky měly filtrační štěrbiny v počtu 0,5 až 3 na 1 m plochy vodorovného průřezu filtru, který by měl být opatřen vnějSím topným pláStěm.

Filtr podle vynálezu je konstrukčně jednoduchý a vyznačuje ee vysokým filtračním účinkem. Štěrbinové filtrační jednotky jsou mechanicky odolná, čímž je umožněno obrátit směr proudění pro obnovení propustnosti filtru, případně k promíchání obsahu filtru před jeho vyprázdněním. Je usnadněno vhodná umístění topných článků pro případné roztavení filtračního koláče. Spojení filtračních člénků se spojovacími trubkami umožňuje snadnou montáž a demontáž každé filtrační jednotky a také kontrolu, případně řízení množství filtrétu získávaného z každého filtračního článku.

Na výkresu je znázorněn příklad provedení filtru podle vynálezu, přičemž obr. 1 zobrazuje filtr ve svislém řezu a obr. 2 znázorňuje uspořádání filtračních článků ve vodorovném průřezu filtru a vzrůst filtračního koléče okolo těchto člénků.

V tlakové uzavřené nádrži i jsou svisle uložené trojrozměrné filtrační články 2a. 2$,

2c válcového tvaru se středy 2. První článek 2a je nepohyblivý a lze jej zablokovat uzavřením ventilu £ na výstupu filtrétu. Druhý člének 2b je pohyblivý a může být přemísťován ve svislém směru. Třetí člének 2c je nepohyblivý a může být postupně blokován ventily 3·

Filtrovaná směs se přivédí do filtru shora středovým nátrubkem I, proplachovací tekutina se přivédí sprchou II, filtrát se odvédí hlavní trubkou III z filtračních článků 2a. 2b. 2g a produkt se po míšení nebo roztavení odvédí odváděči trubkou IV, vyúsťující ze dna nádrže £. Filtr je opatřen topným pléětěm S·

Během filtrace při poklesu hladiny kapaliny ve filtru se proud filtrátu postupně blokuje uzavíráním ventilů 3 a £ přiřazených k nepohyblivým filtračním článkům 2c. 2a a přemísťováním dolů pohyblivého filtračního článku 2b. Kolem filtračních člénků 2a, 2b. 2c se vytvéří filtrační koléč, jehož tloušťka se postupně zvětěuje, až se jednotlivé válcové části koláče uvedou do vzájemného styku, načež se vytvoří celistvý koléč zaplňující celý vodorovný průřez filtru. Tím se filtrace ukončí.

Filtru podle vynálezu lze běžně používat při filtraci krystalických sedimentů, výhodně s průměrem zrna nad 0,05 mm. Obzvláště je určen pro použití u takových postupů, u nichž sediment mé být důkladně propláchnut co nejmanžím množstvím proplachovací tekutiny a rovněž u postupů, u nichž lze filtrační koláč roztavit nebo rozpustit nebo smísit s vodou před vypuštěním vzhledem k jeho fyzikálním nebo chemickým vlastnostem nebo se zřetelem na příští technologickou operaci.

Použití filtru podle vynálezu je výhodné např. při vyluhování a čištění aduktu 2,2'-(4-hydroxyfenylu)propenu s fenolem ze směsi získané po reakci, které byla vystavena krystalizaci při získávání tohoto produktu z fenolu a acetonu. Krystalický sedinemt takto získaný se vyznačuje přítomností značného množství nečistot, jež nejsou obsaženy v krystalech, nýbrž se vyskytují na jejich povrchu, odkud je lze odstranit oplachováním čistým fenolem. Velké rozpustnost hlavního produktu ve fenolu vede k tomu, že je nutno snížit na nejaenší míru množství fenolu používaného k oplachování. Až dosud se u tohoto postupu sediment odsřeňoval a oplachoval v odstředivkách. Zjistilo se, že při použití filtru podle vynálezu se dosáhne zvýšení čisticího účinku při menších nákladech a menší spotřebě fenolu k oplachování. I když krystal získaný ve filtru podle vynálezu je zpravidla vlhčí než krystal získaný z odstředivky, není tato okolnost v tomto konkrétním případě zvláště závažná, protože fenol v množství 30 % je vázán v krystalech aduktu a přídavné nepatrná množství fenolu, obsažená v sedimentu, nijak podstatněji nemění jeho celková množství.

Z předchozího vyplývá, že filtru podle vynálezu lze nejvýhodněji použit k náhradě odstředivky u takových postupů, u nichž probíhá krystalizace produktu v podobě eduktu s rozpust! dlem.

Použití filtru podle vynálezu je výhodná rovněž při vyluhování anthracenu z anthracenového oleje a jeho propláchnutí zvoleným rozpuetldlem, aby se odstranil fenathren a karbazol, tvořící hlavní neSistoty. Tento postup se dosud prováděl odstředováním a proplachováním, přičemž proplachovéní ee provádělo na odstředivce nebo ve zvláštním přístroji. Při použití filtru podle vynálezu lze podstatně snížit množství proplachovací tekutiny v tomto případě a snadněji kontrolovat čistění anthracenu.

Eiltru podle vynálezu lze táž výhodně používat při vyluhování a člžtění krystalů p-xylenu během nízkotepelné krystalizace směsi xylenu.

Claims (5)

1. Filtr pro periodickou filtraci opatřený trojrozměrnými filtračními články, která tvoří filtrační přepážku a jsou umístěny v uzavřené nádrži, vyznačený tím, že obsahuje pohyblivé a/nebo nepohyblivé filtrační články (2a, 2b, 2c) ve tvaru válců nebo hranolů, uložená svisle v různých úrovních ve spodní části uzavřené nádrže (1) a rozmístěná pravidelně v jejím celám vodorovném průřezu.

2. Filtr podle bodu 1, vyznačený tím, že nepohyblivá filtrační články (2a, 2c) jsou opatřeny ventily (3, 4) pro blokování proudu filtrátu celým filtračním článkem (2a, 2c) nebo jeho částí.

3. Filtr podle hodu í nebo 2, vyznačený tím, že každý filtrační článek (2a, 2B, 2c) je spojen se svislou spojovací trubkou, procházející vydutým dnem válcová uzavřená nádrže (1).

4. Filtr podle bodu 1 nebo 2, vyznačený tím, že filtrační články (2a, 2b, 2c) jsou tvořeny filtračními jednotkami s filtračními štěrbinami.

5. Filtr podlá bodu 4, vyznačený tím, že filtrační jednotky mají filtrační Štěrbiny 2 v počtu 0,5 až 3 na 1 m plochy vodorovného průřezu filtru, přičemž filtr je opatřen vnějším topným pléětěm (5).