CS212205B2

CS212205B2 - Filter for periodical filtration

Info

Publication number: CS212205B2
Application number: CS31979A
Authority: CS
Inventors: Jozef Kolt; Maciej Kiedik; Roman Jarawka; Edward Grzywa; Jerzy Czyz; Anna Niezgoda; Kazimierz Terelak
Original assignee: Zaklady Chem Blachowina
Priority date: 1978-01-18
Filing date: 1979-01-15
Publication date: 1982-03-26
Also published as: AR217726A1; SU971077A3; PL113690B1; DD141783A5; RO77136A; PL204122A1

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.The invention relates to a periodic working machine filter provided with three-dimensional filtering Salt tanks placed in a closed tank. The invention solves the simplification of the construction filter and increase filtering effect in particular in the filtration of crystalline sediments, to be thoroughly and stable after filtration * flushed using as little as possible the amount of flushing liquid. The essence of the invention is that the filter contains moving and / or stationary . \ tfilter cylinders or prisms, stored vertically at different levels at the bottom of the enclosed tank regularly in its entire horizontal section taking stationary filtering salt cellars are provided with valves for blocking the current the filtrate through the whole filter element or its parts.

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.The invention relates to a periodically operating filter intended, in particular, for filtering crystalline sediments to be thoroughly and uniformly rinsed after filtration using as little flushing liquid as possible. The filter according to the invention can be advantageously used, for example, for separating and purifying the adduct of 2,2'-di- (4-hydroxyphenyl) propane with phenol.

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:There are known periodically operating pressure or vacuum filters provided in their central part with a planar filter baffle - filter cloth, which for structural and strength reasons is placed on a massive perforated plate. These filters have the following drawbacks:

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.Low filtration effect, especially in the case of difficult-to-filter mixtures, due to the small filtration area and the rapid decrease in the filtration rate with increasing filter cake thickness. Increasing the filter effect is only possible by increasing the surface of the filter partition and hence increasing the entire filter, resulting in increased costs.

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.Increasing the flow resistance by the filter baffle itself, which is clogged by the smallest filtered particles during filtration. This also results in a reduction in the filtration effect and the need for additional operations, such as flushing the filter membrane with a suitable solvent.

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.The sludge mechanical strength of the filter baffle and difficulties in solving the problem of how to remove filtered sediment. Especially in the case of sheet filters, the filter screen is not resistant even to the slight pressure exerted on it from the bottom, which often leads to its damage and prevents flushing and purging from below, which would very often be desirable.

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.The flute filter baffle also makes it difficult to melt the filtered sediment, which is sometimes the most convenient way to remove it. The heating elements cannot be placed directly under the filter cloth and when placed above the cloth the melting of the sediment layer lying directly on the cloth does not usually occur, which is caused by poor heat transfer from the heating elements by liquid downwards and rapid heat transfer from the cloth to its support plate.

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.In addition to filters with a planar filter baffle, filters are provided with three-dimensional filter elements, eg filter candles of different designs, housed in a baffle separating the filter space into two parts. However, known filters of this kind cannot achieve a consistent and uniform filter cake that fills the entire horizontal cross-section of the filter and the mother liquor and flushing liquid cannot be completely removed.

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.The elimination of the drawbacks of known filters and, in particular, an increase in the filtration effect is achieved with a filter according to the invention provided with three-dimensional filter elements which perform the function of a filter barrier and are placed in a closed tank. It is an object of the present invention to provide a filter comprising movable and / or immovable cylindrical or prismatic filter elements disposed vertically at different levels in the lower part of the closed tank and spaced regularly throughout its horizontal cross-section.

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.In a preferred embodiment, the stationary filter elements are provided with valves for blocking the filtrate flow with all or a portion of the filter element, each filter element being connected to a vertical connecting pipe passing through a concave bottom of a cylindrical closed tank.

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.The invention makes it possible, during filtration, to gradually block the flow of the filtrate through the individual filter elements or parts thereof from the highest to the lowest during the filtration as the liquid level in the filter drops, or to displace these elements downwards and to carry out the filtering until a uniform filter cake is obtained and then remove all mother liquor and flushing liquid.

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.In a preferred embodiment, the filter elements consist of filter elements with filter slits, and for separating and clarifying the adduct of 2,2'-di- (4-hydroxyphenyl) propane with phenol, it is recommended that the filter units have filter slits in the range of 0.5 to 3 per 1 m of horizontal cross-sectional area of the filter, which should be provided with an outer heating jacket.

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.The filter according to the invention is structurally simple and has a high filtration effect. The slot filter units are mechanically resistant, thereby allowing the flow direction to be reversed to restore the filter's permeability, or to mix the filter contents before emptying. Appropriate placement of the heating elements is facilitated to eventually melt the filter cake. The connection of the filter elements to the connecting tubes allows easy assembly and disassembly of each filter unit, as well as checking or controlling the amount of filter obtained from each filter element.

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.1 shows a filter in vertical section and FIG. 2 shows the arrangement of the filter elements in a horizontal cross-section of the filter and the growth of the filter wheel around these members.

V tlakové uzavřené nádrži i jsou svisle uložené trojrozměrné filtrační články 2a. 2$,Three-dimensional filter elements 2a are mounted vertically in the pressure-sealed container. 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·The first member 2a is immovable and can be locked by closing the valve 6 at the outlet of the filter. The second member 2b is movable and can be displaced vertically. The third member 2c is immovable and can be gradually blocked by valves 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·The filtered mixture is fed into the filter from above through the central nozzle I, the flushing fluid is fed through the shower II, the filtrate is discharged through the main tube III from the filter elements 2a. 2b. 2g and after mixing or melting, the product is discharged through a discharge tube IV resulting from the bottom of the tank. The filter is equipped with 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.During filtration as the level of liquid in the filter drops, the filtrate stream is gradually blocked by closing the valves 3 and 6 associated with the stationary filter elements 2c. 2a and moving down the movable filter element 2b. Around the filter elements 2a, 2b. 2c, a filter cake is formed, the thickness of which gradually increases until the individual cylindrical portions of the cake come into contact with each other, whereupon an integral cake is formed which fills the entire horizontal cross-section of the filter. This completes the filtration.

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.The filter according to the invention can normally be used for filtering crystalline sediments, preferably with a grain diameter above 0.05 mm. It is particularly intended for use in processes where the sediment is to be thoroughly flushed with as little flushing fluid as possible, as well as in processes where the filter cake can be melted or dissolved or mixed with water prior to discharge due to its physical or chemical properties or for the next technology operation.

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.The use of a filter according to the invention is advantageous, for example, in leaching and purifying the adduct of 2,2 '- (4-hydroxyphenyl) propene with phenol from a mixture obtained after the reaction which has been crystallized to obtain this product from phenol and acetone. The crystalline sediment thus obtained is characterized by the presence of a considerable amount of impurities which are not present in the crystals but occur on their surface, from which they can be removed by rinsing with pure phenol. The high solubility of the main product in phenol leads to the need to reduce to a minimum the amount of phenol used for rinsing. Until now, the sediment was screened and rinsed in centrifuges. It has been found that by using the filter according to the invention, an increase in the cleaning effect is achieved at a lower cost and a lower consumption of phenol for rinsing. Although the crystal obtained in the filter according to the invention is generally wetter than the crystal obtained from a centrifuge, this circumstance is not particularly relevant in this particular case, since the phenol at 30% is bound in the adduct crystals and the additional small amounts of phenol contained in the sediment. does not change its total quantities.

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.It follows from the foregoing that the filter according to the invention can be most advantageously used to replace the centrifuge in processes where crystallization of the product in the form of a starting material with a solvent is carried out. 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.The use of a filter according to the invention is also advantageous in leaching anthracene from anthracene oil and rinsing it with a selected solvent to remove phenathrene and carbazole, which are the major impurities. This procedure has so far been performed by centrifugation and rinsing, with the rinsing being carried out on a centrifuge or in a separate apparatus. By using the filter according to the invention, the amount of flushing fluid in this case can be substantially reduced and the anthracene purification can be more easily controlled.

Eiltru podle vynálezu lze táž výhodně používat při vyluhování a člžtění krystalů p-xylenu během nízkotepelné krystalizace směsi xylenu.The electric filter according to the invention can also be advantageously used in the leaching and milling of p-xylene crystals during low-temperature crystallization of the xylene mixture.

Claims

A periodic filter having three-dimensional filter elements which form a septum filter and are contained in a closed tank, characterized in that it comprises movable and / or stationary filter elements (2a, 2b, 2c) in the form of cylinders or prisms mounted vertically in of different levels at the bottom of the closed tank (1) and regularly distributed throughout its horizontal section.

Filter according to claim 1, characterized in that the stationary filter elements (2a, 2c) are provided with valves (3, 4) for blocking the filtrate flow with all or part of the filter element (2a, 2c).

Filter according to claim 1 or 2, characterized in that each filter element (2a, 2B, 2c) is connected to a vertical connecting pipe passing through the concave bottom of a cylindrical closed tank (1).

Filter according to claim 1 or 2, characterized in that the filter elements (2a, 2b, 2c) are formed by filter units with filter slots.

Filter according to claim 4, characterized in that the filter units have filter slots 2 in the number of 0.5 to 3 per 1 m of horizontal cross-sectional area of the filter, the filter being provided with an outer heating braid (5).