KR200413954Y1 - Mother liquor filtration system in the PTA or PTA process - Google Patents
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Abstract
본 고안은 여과 시스템에 관한 것이며, 더욱 상세하게는 PTA 내지 QTA 제조시 일차 분리가 이루어진 후 잔존하는 PTA 내지 QTA를 포함하는 모액에서 PTA 또는 QTA의 분리를 위한 여과를 수행하는 메탈 필터를 이용한 여과 시스템에 관한 것이다.The present invention relates to a filtration system, and more particularly, a filtration system using a metal filter to perform filtration for the separation of PTA or QTA in the mother liquor containing the remaining PTA to QTA after the primary separation in the production of PTA to QTA It is about.
본 고안에 따른 PTA 또는 QTA 공정에 있어서의 모액 여과 시스템은, 모액의 유입구와 여과된 잔액의 유출구가 각각 구비되고, 개폐식 뚜껑과 여과조를 구비한 상하로 긴 밀폐형 케이스와; 상기 케이스에 기밀구조로 설치되어 상기 케이스를 상하로 분리하여 구획하며, 내부에는 메탈 필터 설치공이 천공된 격막; 및 상기 격막의 메탈 필터 설치공을 상하로 관통하여 기밀구조로 설치되며, 격막에 의해 구획된 일방으로 노출된 단부는 개방되고 타방으로 도출된 단부는 폐쇄된 구조의 실린더형 메탈 필터를 포함하여 구성되며, 상기 메탈 필터가 내부에 통공이 형성된 금속재질의 플랜지부 하부에 금속분말을 실린더형상으로 압축성형한 후 소성하여 이루어진 일체형 금속소성필터 형태로 된 것을 특징으로 한다. The mother liquor filtration system in the PTA or QTA process according to the present invention, the mother liquid inlet and the outlet of the filtered residue are respectively provided, the vertically long closed case having an openable lid and a filtration tank; A diaphragm installed in the case in an airtight structure to separate and divide the case up and down, and having a metal filter installation hole formed therein; And a cylindrical metal filter having an airtight structure penetrating up and down the metal filter installation hole of the diaphragm, the one end of which is divided by the diaphragm being opened and the other end thereof being closed. The metal filter may be formed in the form of an integrated metal plastic filter formed by compressing a metal powder in a cylindrical shape under the flange portion of a metal material having a hole formed therein and then firing the metal powder.
PTA, QTA, 모액, 여과, 필터, 금속소결 PTA, QTA, mother liquor, filtration, filter, metal sinter
Description
도 1은 본 고안의 바람직한 실시예에 따른 모액 여과 시스템의 전체 구성을 보여주는 단면 구성도이고, 1 is a cross-sectional view showing the overall configuration of the mother liquor filtration system according to a preferred embodiment of the present invention,
도 2는 도 1에서의 격막에 메탈 필터를 설치한 상태를 보여주는 요부확대도이며,FIG. 2 is an enlarged view illustrating main parts of a metal filter installed in the diaphragm of FIG. 1; FIG.
도 3과 도 4는 본 고안에 따른 모액 여과 시스템의 사용상태도이다.3 and 4 is a state diagram using the mother liquor filtration system according to the present invention.
*** 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 ****** Explanation of symbols for main parts of drawing ***
1 : 모액 여과 시스템1: mother liquor filtration system
10 : 케이스 11 : 뚜껑10 case 11: lid
12 : 여과조 13 : 모액 유입구12: filtration tank 13: mother liquor inlet
14 : 잔액 유출구 14: balance outlet
20 : 격막 21 : 메탈 필터 설치공20: diaphragm 21: metal filter installation
30 : 메탈 필터 31 : 플랜지부30: metal filter 31: flange portion
32 : 금속소결필터부 32: metal sintered filter part
본 고안은 여과 시스템에 관한 것이며, 더욱 상세하게는 PTA 내지 QTA 제조시 일차 분리가 이루어진 후 잔존하는 PTA 내지 QTA를 포함하는 모액에서 PTA 또는 QTA의 분리를 위한 여과를 수행하는 메탈필터를 이용한 여과 시스템에 관한 것이다.The present invention relates to a filtration system, and more particularly, a filtration system using a metal filter that performs filtration for separation of PTA or QTA in a mother liquor containing PTA to QTA remaining after primary separation in the production of PTA to QTA. It is about.
폴리에스테르의 제조의 원료가 되는 PTA의 제조공정에 있어서는, 일반적으로 원료와, 촉매, 용매 등을 반응기에 넣고 산화반응을 완료시킨 후, 결정화와 분리공정 및 건조를 통해 CTA라는 중간물질을 얻고, 이를 다시 환원반응시켜 얻어진 생성물을 결정화하고, 분리한 후, 건조하여 최종적으로 PTA라는 생성물을 얻게 된다. 이때, 분리공정에서 대부분의 생성물을 침전에 의해 분리해 내는 것이 가능하지만, 일부는 모액 내에 부유한 상태로 존재하게 되며, 이러한 모액에 잔존하는 PTA를 모두 분리해 내는 것은 공정의 수율 향상이라는 측면과 폐수의 배출을 줄이는 측면에서 모두 중요하다. 최근에는 PTA 공정을 더욱 간단하게 개선하여 QTA를 생성물로 얻는 QTA 공정이 개발되어 이용되고 있는데, 이러한 QTA 공정에 있어서도 이는 마찬가지로 적용된다.In the production process of PTA, which is a raw material for the production of polyester, generally, a raw material, a catalyst, a solvent, and the like are put in a reactor to complete an oxidation reaction, and then an intermediate material called CTA is obtained through crystallization, separation, and drying. The product obtained by reduction reaction was again crystallized, separated, and dried to finally obtain a product called PTA. At this time, it is possible to separate most of the products by precipitation in the separation process, but some are present in a floating state in the mother liquor, and separating all the PTA remaining in the mother liquor is in terms of improving the yield of the process. All are important in terms of reducing the discharge of waste water. Recently, a QTA process has been developed and used to more easily improve the PTA process to obtain QTA as a product, and the same applies to such a QTA process.
이렇게 모액 내에 잔존하는 PTA 내지 QTA의 분리를 위해서는 여과 시스템이 이용되는데, 종래의 여과 시스템에 있어서는, PTA 내지 QTA를 포함하는 모액을 평판상의 금속소결필터를 실린더상으로 가공 접합하여 이루어진 필터부재를 인-아웃방식으로 통과시키면서, 필터부재 내벽에 잔존의 PTA 또는 QTA가 여과되어 분리되도록 구성되어 있었다.A filtration system is used for the separation of PTA and QTA remaining in the mother liquor. In the conventional filtration system, a filter member formed by processing and joining a flat metal sintering filter to a cylinder liquid containing PTA to QTA While passing through the out-of-pass method, the remaining PTA or QTA was separated by filtration on the inner wall of the filter member.
그런데, 이러한 종래의 여과 시스템에 있어서는 평판상의 금속소결필터를 용접에 의해 서로 접합하고 이를 플랜지에 접합한 형태의 메탈 필터를 사용하였기 때문에, 시간이 경과함에 따라 용접부위가 액류의 압력을 견디지 못하고 파손되는 등 내구성이 취약할 뿐만 아니라, 인-아웃방식으로 모액이 필터부재를 통과하기 때문에 여과된 PTA 등이 필터부재의 내부에 침착되어, 이들을 수거하는 작업이 매우 번거로운 문제점이 있었다. However, in such a conventional filtration system, since the metal filter of the flat plate type metal sintering filter was joined to each other by welding and bonded to the flange was used, the welded portion could not withstand the pressure of the liquid flow and damaged as time passed. In addition, the durability is not only weak, and because the mother liquor passes through the filter member in an in-out manner, the filtered PTA is deposited inside the filter member, and thus there is a problem that the collection of them is very cumbersome.
본 고안은 상기와 같은 종래의 여과 시스템에 있어서의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 내구성이 향상되고, 여과된 생성물의 취합과 청소 유지가 용이한 PTA 내지 QTA 공정에 있어서의 모액에 잔존하는 PTA 내지 QTA의 여과 분리를 위한 여과 시스템을 제공하는 것을 목적으로 한다.The present invention is to solve the problems in the conventional filtration system as described above, PTA to QTA remaining in the mother liquor in the PTA to QTA process is improved in durability, easy to collect and clean the filtered product It is an object of the present invention to provide a filtration system for the separation of filtration.
상기 목적을 달성하기 위한 본 고안에 따른 PTA 또는 QTA 공정에 있어서의 모액 여과 시스템은,The mother liquor filtration system in the PTA or QTA process according to the present invention for achieving the above object,
상측부와 하측부에 모액의 유입구와 여과된 잔액의 유출구가 각각 택일적으로 구비되고, 개폐식 뚜껑과 여과조를 구비한 상하로 긴 밀폐형 케이스와; 상기 케이스에 기밀구조로 설치되어 상기 케이스를 상하로 분리하여 여과부와 잔액 유출부를 구획하며, 내부에는 메탈 필터 설치공이 천공된 격막; 및 상기 격막의 메탈 필터 설치공을 상하로 관통하여 기밀구조로 설치되며, 격막에 의해 구획된 일방으로 노출된 단부는 개방되고 타방으로 도출된 단부는 폐쇄된 구조의 실린더형 메탈 필 터를 포함하여 구성되어, 상기 메탈 필터를 통과시키면서 PTA 또는 QTA 공정에 있어서의 모액에 포함된 PTA 또는 QTA를 여과 분리하며,An upper and lower portions of the mother liquid inlet and the outlet of the filtered residue are respectively provided, the upper and lower sealed case having an openable lid and a filtration tank; A diaphragm installed in the case to separate the case up and down to partition the filtration unit and the remaining liquid outflow part; And a cylindrical metal filter having an airtight structure penetrating up and down the metal filter installation hole of the diaphragm, the one end of which is divided by the diaphragm being opened and the other end thereof being closed. It is configured to filter and separate the PTA or QTA contained in the mother liquor in the PTA or QTA process while passing through the metal filter,
상기 메탈 필터가 내부에 통공이 형성된 금속재질의 플랜지부 하부에 금속분말을 실린더형상으로 압축성형한 후 소성하여 이루어진 일체형 금속소성필터 형태인 것을 특징으로 한다.The metal filter is characterized in that the metal powder is formed in the form of an integral metal plastic filter formed by compressing the metal powder in a cylindrical shape in the lower portion of the flange portion of the metal material having a through-hole.
상기 구성에 있어서, 바람직하게는 상기 메탈 필터를 2개 이상 구비하게 되며, 또한, 상기 격막에 의해 구획된 잔액 유출부측으로 노출된 메탈 필터의 단부는 개방되고 여과부측으로 도출된 메탈 필터의 단부는 폐쇄된 구조로 이루어져, 모액의 유입구를 통해 유입된 모액이 아웃-인방식으로 메탈 필터를 통과하여 여과되어 유출구로 유출되도록 구성되며, 또한 바람직하게는 상기 격막에 의해 구획된 상부측이 잔액 유출부를 형성하고, 하부측은 여과부를 형성하는 것을 특징으로 한다.In the above configuration, preferably, two or more metal filters are provided, and an end portion of the metal filter exposed to the residue outlet part partitioned by the diaphragm is opened and an end portion of the metal filter led to the filtration part side is opened. Consisting of a closed structure, the mother liquid introduced through the inlet of the mother liquid is filtered out through the metal filter in an out-in manner and flows out to the outlet. The lower side forms a filtration unit.
더욱 바람직하게는 상기 케이스의 상단과 하단부에는 각각 백워싱용 유체 유입구와 여과 분리된 PTA 또는 QTA를 포함한 모액의 배출구를 더 포함하여 구성된다.More preferably, the upper and lower portions of the case further include a backwashing fluid inlet and a discharge port of the mother liquor including PTA or QTA separated by filtration.
이하, 첨부된 도면을 참조하여, 본 고안에 따른 모액 여과 시스템을 좀 더 상세하게 설명한다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings, it will be described in more detail the mother liquor filtration system according to the present invention.
도 1은 본 고안의 바람직한 실시예에 따른 모액 여과 시스템의 전체 구성을 보여주는 단면 구성도이고, 도 2는 도 1에서의 격막에 메탈 필터를 설치한 상태를 보여주는 요부확대도이며, 도 3과 도 4는 본 고안에 따른 모액 여과 시스템의 사용 상태도이다. 1 is a cross-sectional view showing the entire configuration of the mother liquor filtration system according to a preferred embodiment of the present invention, Figure 2 is an enlarged view showing the main portion showing a state in which a metal filter installed in the diaphragm in Figure 1, Figure 3 and Figure 4 is a state diagram using the mother liquor filtration system according to the present invention.
도 1을 참조하면, 본 실시예에 따른 PTA 또는 QTA 공정에 있어서의 모액 여과 시스템은, 전체적으로 케이스(10)와 상기 케이스(10)의 내부에 장착된 격막(20) 및 메탈 필터(30)를 포함하여 구성된다.Referring to FIG. 1, the mother liquor filtration system in the PTA or QTA process according to the present embodiment includes a
여기서 상기 케이스(10)는 개폐식 뚜껑(11)과 하부의 실린더형 여과조(12)를 구비한 상하로 긴 밀폐형 구조체로서, 도면상 좌측 하부와 우측 상부에는 각각 여과를 요하는 모액의 유입구(13)와 잔액의 유출구(14)가 마련되어 있으며, 이들은 각각 밸브(15a, 16a)가 구비된 유입관(15) 및 유출관(16)과 연결되어 있어 유입구(13)로 유입된 모액은 케이스(10)의 좌측 하부에서 우측 상부로 이동하여 유출구(14)로 유출되는 과정에서 메탈 필터(30)를 통과하면서 여과가 이루어지게 된다.Here, the
한편, 케이스(10)의 상기 뚜껑(11)과 여과조(12) 하단 및 상단에는 각각 이들 사이에 격막을 설치하기 위한 단턱부(11a, 12a)가 돌출되게 형성되어 있어, 격막(20)은 이들 사이를 가로질러 여과조(12)의 상단부에 결착 수용되는 형태로 설치된다.On the other hand, at the lower end and the upper end of the
이 격막(20)에는 다수 개의 메탈 필터(30)가 설치되며, 이 격막에 의해 격막 하부의 여과부(A)와 여과에 의해 PTA 또는 QTA를 분리해 낸 잔액이 유출되는 상부의 잔액 유출부(B)가 구획된다. 따라서, 이 격막(20)은 여과되지 않은 모액과 여과된 잔액이 서로 혼합되지 않도록 기밀을 유지한 채 장착된다. 기밀의 유지는 통상의 방법에 의한 패킹에 의해 이루어지게 된다. A plurality of
그리고, 이 격막(20)을 상하로 관통하여 메탈 필터(30)가 설치되므로, 격막 (20)에는 도 2에서 보는 것과 같이 메탈 필터의 장착을 위한 메탈 필터 설치공(21)이 다수 개 천공되어 있다. 메탈 필터 설치공(21)은 실제 장착되는 메탈 필터(30)의 수보다 더 많이 형성되어 있을 수도 있으며, 이럴 경우에는 도 2에서 보는 것과 같이 별도의 기밀부재(40)를 이용하여 폐쇄하여야 한다. Since the
한편, 상기 메탈 필터(30)는 중심부에 통공(31a)이 형성된 금속재질의 플랜지부(31)의 하부에 금속 분말을 실린더 형상으로 일체화되게 압축 성형한 후, 이를 소성하여 이루어진 금속소결필터부(32)가 일체로 구비된 형태로, 금속소결필터부(32)에는 수 ㎛ 정도의 미세공이 형성되어 있어, 여과과정에서 모액에 포함된 용매는 통과하고, 고체 성분인 PTA나 QTA는 통과하지 못하여 표면에 침착되도록 구성되어 있다.On the other hand, the
이렇게 구성된 메탈 필터(30)는 플랜지부(31)를 상기 격막(20)의 메탈 필터 설치공(21)에 기밀구조로 설치하되, 다수 개의 메탈 필터(30)를 하나의 격막(20)에 정렬된 상태로 설치하여, 도 4에서 보는 바와 같이, 필터의 보수나 재생시 등의 경우에는 개방된 여과조(12)의 상부 쪽으로 일시에 취출이 가능하도록 구성되어 있어 유지보수가 용이하게 이루어질 수 있다.The
이상 상술한 구조로 이루어진 본 실시예에 따른 모액 여과 시스템(1)에 의해 모액의 여과가 이루어지는 과정을 간단하게 설명하면, 먼저 PTA 또는 QTA 공정에서 일차적으로 PTA와 QTA의 분리가 이루어진 상태의 모액은 케이스(10)의 좌측 하부에 형성된 모액 유입구(13)를 통해 유입되어 실린더형 여과조(12) 내부에 마련된 격막 하부의 여과부(A)로 유입된다. 여과조(12) 내에 유입된 모액은 메탈 필터 (30)의 금속소결필터부(32)를 외부측에서 내부측으로 통과하면서 모액에 포함된 잔존 PTA 또는 QTA가 걸러져 금속소결필터부(32)의 외벽면에 침적되거나 여과조(12) 하부로 낙하하여 침전이 이루어지고, 액체 성분인 잔액만이 메탈 필터를 통과하여 격막(20)의 상부에 형성된 잔액 유출부(B)로 유출된 후, 우측 상부의 잔액 유출구(14)를 통하여 배출된다. When the mother liquor filtration is performed by the mother liquor filtration system 1 according to the present exemplary embodiment having the above-described structure, the mother liquor of the state in which PTA and QTA are first separated in a PTA or QTA process is first described. It is introduced through the mother
그리고, 상기 케이스(10)의 뚜껑(11)과 여과조(12)의 상단과 하단에는 도 1 및 도 3에서 보는 바와 같이, 각각 백워싱용 유체 유입구(17)와 여과된 PTA 또는 QTA를 포함한 모액의 배출구(18)가 마련되어 있다. 따라서, 상당 기간 여과가 이루어져 여과 분리된 PTA 또는 QTA가 금속소결필터부(32)의 외벽 등에 침적되어 여과의 효율이 떨어진 때에는, 도 3에서 보는 바와 같이 모액 유입구(13) 및 잔액 유출구(14)의 밸브를 잠그고, 백워싱용 유체 유입구(17) 및 모액 배출구(18)의 밸브를 개방하여 상부에서 백워싱용 압축공기 또는 소량의 워싱액과 같은 백워싱용 유체를 투입하여 메탈 필터(30)를 화살표와 같이 인-아웃방식으로 통과시키면서 여과 분리된 PTA 또는 QTA를 배출구(18)를 통해 배출시키게 된다. 이들 백워싱용 유체 유입구(17)와 모액 배출구(18)의 밸브는 여과가 이루어지는 동안에는 폐쇄된 상태를 유지하게 된다.And, as shown in Figures 1 and 3, the
본 고안에 따른 PTA 또는 QTA 공정에 있어서의 모액 여과 시스템에 있어서는, 종래와 같이 평판형 금속소결필터를 실린더 형상으로 용접한 형태의 메탈 필터를 사용하지 않고, 자체적으로 실린더 형상으로 압축 성형한 후 이를 소결한 일체 형 메탈 필터를 사용하기 때문에, 장기간 사용하더라도 용접부위에서의 크랙발생 등으로 인해 내구성이 낮은 문제가 발생하지 않으므로, 장기간 사용할 수 있어 필터의 보수와 교체에 따른 비용과 시간적인 손실을 대폭 절감할 수 있는 효과가 있다.In the mother liquor filtration system in the PTA or QTA process according to the present invention, after using a metal filter in the form of a cylindrical metal sintered filter welded in a cylindrical shape as in the prior art, after compression molding in a cylindrical shape by itself Since the sintered integrated metal filter is used, even if it is used for a long time, the problem of low durability does not occur due to crack generation at the welded part, so it can be used for a long time, which greatly reduces the cost and time loss due to the maintenance and replacement of the filter. It can work.
또한, 여과되는 모액의 흐름이 아웃-인 방식으로 이루어지기 때문에, 여과된 PTA 또는 QTA는 면적이 넓은 필터의 외측면에 침적되어 회수와 재생에 따른 노력과 시간이 절감되는 효과가 있을 뿐만 아니라, 여과의 효율이 대폭 향상된다. In addition, since the flow of the mother liquor to be filtered is made in an out-in manner, the filtered PTA or QTA is deposited on the outer surface of the large-area filter, which not only saves effort and time due to recovery and regeneration, The efficiency of filtration is greatly improved.
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- 2006-02-03 KR KR2020060003029U patent/KR200413954Y1/en not_active IP Right Cessation
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