TWI600461B - 用於芳族羧酸的過濾機 - Google Patents

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Description

用於芳族羧酸的過濾機
本發明係關於在芳族羧酸生產中使用之旋轉過濾機之設計及操作上之改良。
旋轉過濾機用於許多需要將固體與液體分離之化學過程中，如用於合成中間體之製造中，該等合成中間體例如為適合於聚合材料及由其製成之產品之製造的芳族羧酸，如對苯二甲酸(TA)或間苯二甲酸(IPA)。旋轉過濾機提供允許在單個設備中進行多個製程步驟之優點。特定言之，旋轉過濾機首先將漿料分成濾餅及濾液，之後對濾餅進行後續處理(例如洗滌、乾燥)，隨後將其排出。該等後續處理可包括例如單階段或多階段濾餅洗滌、置換洗滌、逆流洗滌、閉式循環洗滌、重漿料化、溶劑交換、汽蒸、萃取以及機械法或熱法濾餅乾燥。在液壓式配置中，製程步驟在過濾機內部分開的區段腔室中進行，其允許濾液及其他流體分開流出。
如圖1及圖2所示之旋轉過濾機通常包含可旋轉的轉鼓，其在轉鼓之外表面上具有一系列過濾小室。轉鼓含有一系列將位於過濾小室底部之濾布或膜連接至控制頭的排液管，該控制頭收集濾液及任何施用至存在於過濾小室外表面上之濾餅或固體產物的處理流體(例如洗滌流體)。排液管亦可提供對過濾小室的氣體反吹，以在排出步驟期間移除濾餅。轉鼓可在外殼中旋轉，該外殼環繞其圓周分成一系列區， 在各區中可對濾餅施加一個處理階段，亦即該等區在圓周上一個接著一個，使得當轉鼓旋轉時，過濾小室依次遇到各區及各處理階段。在液壓式配置中，在轉鼓與外殼之間的環形空間在任一端以及各區之間經密封。控制頭負責單獨排放個別濾液且由旋轉芯及固定環構成，該固定環分成一系列區以對應於外殼之彼等區。控制頭亦負責任何用於排出濾餅及/或清潔濾布之反吹。
在使用中，在第一階段中藉由在壓力下將漿料饋至轉鼓外側而將漿料施用至轉鼓。在過濾階段中將濾液經由排液管自濾餅移除至控制頭，且可返回製備漿料之製造過程、進行進一步處理或丟棄。當轉鼓旋轉時，濾餅自初始過濾階段移動至處理階段。此等處理階段可包括複數個洗滌階段。在多階段逆流洗滌過程中，洗滌流體在與轉鼓旋轉方向相反之方向上饋送通過過濾機；將來自後一洗滌階段(如由濾餅「看來」)之洗滌流體導向緊鄰的先前洗滌階段。此藉由以下方式達成：使洗滌流體經由一個洗滌階段中之外殼中之洗滌流體輸入穿過轉鼓(經由過濾小室及排液管)進入與彼洗滌階段相關之控制頭中之洗滌流體輸出，且隨後將彼洗滌流體導向先前洗滌階段中之洗滌流體輸入。可將通至與第一洗滌階段相關之控制頭中之洗滌流體輸出的洗滌流體自旋轉過濾機移除。因此，在與「第一洗滌階段」相關之區中之濾餅最髒(亦即，其含有最大濃度之一或多種雜質)，且在與「最終洗滌階段」相關之區中之濾餅最清潔(亦即，其含有最低濃度之一或多種雜質)。類似地，供應至最終洗滌階段之洗滌流體最清潔，且離開第一洗滌階段之洗滌流體最髒。在旋轉過濾機之操作的最終階段，例如藉由經排液管反吹氣體或液體，及/或藉由機械刮削，將濾餅自轉鼓移除。
在上述旋轉過濾機之習知配置中，外殼及控制頭中之區為“暫時對準的”，亦即當轉鼓旋轉時，各過濾小室之入口及出口(經由排液 管)在與控制頭中自一個輸出區切換至下一個輸出區同時自外殼中之一個輸入區切換至下一個輸入區。此藉由與在控制頭中各區之間的分隔元件暫時對準(儘管取決於排液管之構造，其可能相對於彼此存在物理上之偏移)之外殼中各區之間的分隔元件達成。然而，當過濾小室自一個階段通向另一個階段時，來自彼階段之洗滌流體(或濾液)經外殼中及控制頭中各區之間的分隔元件限制在排液管內。此導致來自第一洗滌階段之相對較髒受限洗滌流體轉移至向彼第一洗滌階段供應洗滌流體之下一洗滌階段之控制頭中之洗滌流體輸出中，亦即，逆流流動由於受限洗滌流體而基本上經破壞。在逆流多階段型洗滌操作中，在各過濾小室及控制頭之間的濾液導管之相對容積對製程效能有顯著影響，且顯著影響達成給定洗滌效能所需之洗滌比(wash ratio)。 特定言之，當濾液導管之相對容積增加時，饋至各階段之實際洗滌比變得愈來愈大於在僅考慮濾餅中之液體體積情況下之名義洗滌比，且對於愈來愈薄之濾餅，此效果加劇，因為濾液導管容積佔洗滌比愈來愈大之比例(參見圖10)。
關於造紙工業之美國專利7,897,014揭示一種假洗滌偏置，其使用用於纖維質漿之洗滌的移位的密封。在此設計中，濾液排出經由在「布」下之通道到達轉鼓端部之端口。在芳族羧酸製程中，濾液通藉由將布下之空間連通到控制頭之過濾機管離開。在此參考文件中，未揭示洗滌濾液體積流可作為移位之密封的結果而經減少之益處。在芳族羧酸製程中，濾液體積流之減少導致過濾機面積及成本的減少。
如本文所使用之術語「洗滌比」為由穿過洗滌階段之乾燥固體的單位質量流量表達之到達洗滌階段之洗滌液的質量流量。如本文所使用之術語「濾液導管容積」係指在過濾機介質與控制頭之間容納之液體的體積，通常表達為個過濾小室或小袋之平均容積。如本文所使用之術語「進水(water ingress)」是由乾燥固體之單位質量流量表達的 在最終洗滌階段進料之水，在來自第一洗滌階段之洗滌出口流體中離開過濾機，或在來自濾餅形成(過濾)階段之母液中離開過濾機時之質量速率。
本發明之一個目的在於提供旋轉過濾機之設計及操作上之改良。本發明之另一個目的在於對旋轉過濾機中之逆流多階段洗滌操作提供改良。本發明之另一個目的在於降低在過濾小室與控制頭之間的濾液導管之相對容積對旋轉過濾機中洗滌比及洗滌效能之影響，尤其在旋轉過濾機中之逆流多階段洗滌操作中。本發明之另一個目的在於減少或消除進料至洗滌階段之較清潔洗滌流體經來自同一階段之髒洗滌流體污染。
本發明第一及第二態樣之揭示內容
在第一態樣中，本發明提供一種在旋轉過濾機中將液體與芳族羧酸材料分離之方法，該方法包含第一洗滌階段、最終洗滌階段及一或多個中間洗滌階段，其中(i)在該第一洗滌階段前，將該液體及該固體材料之混合物導入至該旋轉過濾機中之濾鼓的表面上，(ii)使該濾鼓圍繞其軸在該旋轉過濾機內旋轉，(iii)該第一洗滌階段之洗滌流體經由該濾鼓自第一洗滌流體輸入區通至第一洗滌流體輸出區，(iv)該最終洗滌階段之洗滌流體經由該濾鼓自最終洗滌流體輸入區通至最終洗滌流體輸出區，(v)該一或多個中間洗滌階段中之每一者之洗滌流體經由該濾鼓自彼階段之洗滌流體輸入區通至彼階段之洗滌流體輸出區，及(vi)洗滌流體以相對於該濾鼓之旋轉方向逆流流動的方式，自一個洗滌階段之洗滌流體輸出區通至先前洗滌階段之洗滌流體輸入區； 其特徵在於：(vii)洗滌流體經由該濾鼓自洗滌流體輸入區(IZn)通至同一洗滌階段(n)之洗滌流體輸出區(OZn)，且另外通至先前洗滌階段之洗滌流體輸出區(較佳通至緊鄰的先前洗滌階段(n-1)之洗滌流體輸出區(OZn-1))。
因此，在本發明之第一態樣的方法中，使來自洗滌階段(n)之洗滌流體輸出自洗滌流體輸出區(OZn)直接通至緊鄰的先前洗滌階段(n-1)之洗滌流體輸入區(IZn-1)，且另外直接通至比緊鄰的先前洗滌區(n-1)更上游之洗滌階段之洗滌流體輸入區。較佳地，使洗滌階段(n)之洗滌流體輸出直接通至緊鄰的先前洗滌區(n-1)之洗滌流體輸入區(IZn-1)，且另外直接通至洗滌階段(n-2)之洗滌流體輸入區(IZn-2)。
在本發明之第一態樣之方法中，較佳使來自洗滌階段(n)之洗滌流體輸出之第一(亦即最髒的)部分通至先前洗滌階段之洗滌流體輸出區(較佳通至洗滌流體輸出區(OZn-1))且不饋至洗滌流體輸出區(OZn)，且使來自洗滌階段(n)之洗滌流體輸出之後續部分通至洗滌流體輸出區(OZn)。因此，使來自洗滌階段(n)之洗滌流體輸出之第一部分通至先前洗滌階段之洗滌流體輸出區(較佳洗滌流體輸出區(OZn-1))，在該輸出區中使其直接通至比緊鄰的先前洗滌階段(n-1)更上游之洗滌階段的洗滌流體輸入區(較佳通至洗滌階段(n-2)之洗滌流體輸入區(IZn-2))。
根據本發明之第二態樣，提供一種旋轉過濾機，其包含：(i)外殼，該外殼包含第一洗滌區、最終洗滌區及一或多個中間洗滌區，該第一洗滌區包含第一洗滌流體輸入區，該最終洗滌區包含最終洗滌流體輸入區，該一或多個中間洗滌區各自包含洗滌流體輸入區；(ii)控制頭，該控制頭包含第一洗滌流體輸出區、最終洗滌流 體輸出區及一或多個中間洗滌流體輸出區；及(iii)濾鼓，該濾鼓位於該外殼內且可繞其軸在該外殼內旋轉；及(iv)以相對於該濾鼓之旋轉方向逆流流動的方式將洗滌流體自洗滌輸出區轉移至先前洗滌區之洗滌輸入區的構件；其特徵在於，該旋轉過濾機經組態以使洗滌流體經由該濾鼓自洗滌流體輸入區(IZn)通至同一洗滌區(n)之洗滌流體輸出區(OZn)，且另外通至先前洗滌區之洗滌流體輸出區(較佳通至緊鄰的先前洗滌區(n-1)之洗滌流體輸出區(OZn-1))。
因此，使來自洗滌區(n)之洗滌流體輸出自洗滌流體輸出區(OZn)直接通至緊鄰的先前洗滌區(n-1)之洗滌流體輸入區(IZn-1)，且另外直接通至比緊鄰的先前洗滌區(n-1)更上游之洗滌區的洗滌流體輸入區。較佳地，使來自洗滌區(n)之洗滌流體輸出直接通至緊鄰的先前洗滌區(n-1)之洗滌流體輸入區(IZn-1)，且另外直接通至洗滌區(n-2)之洗滌流體輸入區(IZn-2)。
較佳地，使來自洗滌區(n)之洗滌流體輸出之第一(亦即最髒的)部分通至先前洗滌區之洗滌流體輸出區(較佳通至洗滌流體輸出區(OZn-1))且不饋至洗滌流體輸出區(OZn)，且使來自洗滌區(n)之洗滌流體輸出之後續部分通至洗滌流體輸出區(OZn)。因此，使來自洗滌區(n)之洗滌流體輸出之第一部分通至先前洗滌區之洗滌流體輸出區(較佳洗滌流體輸出區(OZn-1))，在該輸出區中使其直接通至比緊鄰的先前洗滌區(n-1)更上游之洗滌區的洗滌流體輸入區(較佳通至洗滌區(n-2)之洗滌流體輸入區(IZn-2))。該旋轉過濾機適合於過濾芳族羧酸材料。
將來源於一個輸入區之洗滌流體導向與較早的輸入區相聯繫之輸出區(即一個由濾餅看來更早/更上游的輸出區)之此配置在本文中稱為「洗滌偏置」。較佳地，洗滌偏置經組態以使得來自洗滌區(n)之洗滌 濾液之第一(亦即最髒的)部分藉由以下方式移向上游的兩個或兩個以上區(且較佳上游兩個區)：不將其饋至洗滌輸出區(OZn)，而是饋至先前洗滌區之輸出區(較佳饋至輸出區(OZn-1))，在該輸出區中使其直接通至比緊鄰的先前洗滌區(n-1)更上游之洗滌區的洗滌流體輸入區(較佳通至洗滌區(n-2)之洗滌流體輸入區(IZn-2))。
本發明之洗滌偏置原理提供許多優點，導致更經濟的製程。
(i)洗滌偏置之使用降低來自一個洗滌階段之相對較髒流體向饋至同一洗滌階段之洗滌流體中的輸運。取而代之，洗滌液體之最髒部分饋回更上游(相對於濾餅而言)的一個階段。
(ii)若應用於除了第一洗滌階段之外的所有階段，則其降低除最終洗滌階段之外的所有階段之洗滌流量，同時向此等洗滌階段提供更清潔的洗滌流體，從而降低此等洗滌階段所需之時間(且因此降低過濾機角度)。如關於本發明之第一及第二態樣所使用，術語「過濾機角度」為為由對應於濾鼓表面上之單一洗滌區之圓弧所限定之角度。
(iii)若應用於過濾階段後之第一洗滌階段，則洗滌偏置降低來自第一洗滌階段之洗滌流體經來自過濾階段之濾液之污染，且降低來自第一洗滌階段之洗滌流體的流量。
(iv)降低與處理洗滌濾液(亦即經使用之洗滌流體)相關的設備尺寸及成本以及運行成本(諸如泵送成本)。
(v)洗滌偏置降低除最終洗滌階段之外的所有洗滌階段中洗滌流量對濾液排液管容積、濾餅厚度及其他在過濾小室之濾布與控制頭之間(濾液排液管終止處)的流體滯留之敏感性。
本發明之第一及第二態樣之附圖的簡述
圖1為習知旋轉過濾機之展開圖。
圖2為圖1之習知旋轉過濾機之截面，示出正在進行洗滌階段之濾 餅。
圖3及圖4為藉由使用洗滌偏置達成之洗滌速率上之定性減少的圖示。
圖5為使用五階段洗滌循環之旋轉過濾機之習知操作的概念圖示，示出在操作之個階段中用於洗滌流體的進入及退出點。
圖6對應於圖5，且進一步示出在習知操作期間洗滌流體之逆流流動。
圖7及圖8分別對應於圖5及圖6，且示出使用本發明之洗滌偏置原理之旋轉過濾機之操作的概念圖示，且特定關於本發明之第一及第二態樣。
圖9為在其五個洗滌階段中之四個中使用洗滌偏置之旋轉過濾機之示意圖，示出對此等階段中之每一者而言之洗滌偏置角。
圖10示出對於各種過濾機小袋填充深度，濾液導管容積對洗滌比之影響。
圖3至10圖示洗滌偏置之一般原則及用於進行洗滌偏置之旋轉過濾機，但是應理解，圖3至10係關於用於本發明之第一及第二態樣之特徵及術語。圖3至10中之參考數字僅用於本發明之第一及第二態樣。
本發明之第一及第二態樣之詳細描述
本發明提供旋轉過濾機，通常為液壓多室旋轉壓力過濾機。
在下文中描述本發明之第一及第二態樣之各種實施例。將認識到，在各實施例中指定之特徵可與其他指定特徵組合，以提供其他實施例。
旋轉過濾機
在圖1中所示之習知旋轉過濾機1a包含濾鼓2a，其位於外殼3a內且可繞其軸在外殼3a內旋轉。濾鼓2a在其外表面上包含過濾小室4a， 其經由排液管5a與控制頭6a流體連通。在圖2中提供之旋轉過濾機1a之橫截面顯示將外殼3a環繞其圓周劃分之一系列四個區，包括漿料輸入區10a、洗滌區20a、乾燥區30a及濾餅排出區40a。如所示，裝載至過濾小室4a上之濾餅正於洗滌區20a中進行洗滌階段。
外殼
本發明之旋轉過濾機包含外殼，其含有可在外殼內旋轉之濾鼓。外殼通常具有一系列開口，經由該等開口可將漿料及處理流體導入旋轉過濾機中，且經由該等開口可將濾餅自旋轉過濾機中移除。較佳地，將個別處理劑(包括漿料及處理流體)壓饋至外殼，且操作壓力通常不大於約7巴，通常在約4巴與約5巴之間，跨越濾餅之壓差通常為約3巴(但最多約5巴)。外殼縱向地分成一系列區(或區段腔室)，其限定濾鼓旋轉通過之處理階段之數目。
外殼包含第一洗滌流體輸入區、最終洗滌流體輸入區及一或多個中間洗滌流體輸入區。在一個實施例中，外殼包含四個洗滌流體輸入區。在另一實施例中，外殼包含五個洗滌流體輸入區。此等洗滌流體輸入區中之每一者可限定一個「洗滌階段」，亦即當情況可能時分別為第一洗滌階段、第二洗滌階段、第三洗滌階段、第四洗滌階段及第五洗滌階段。第一洗滌流體輸入區及第二洗滌流體輸入區相鄰，第二洗滌流體輸入區與第三洗滌流體輸入區、第三洗滌流體輸入區與第四洗滌流體輸入區、以及第四洗滌流體輸入區與洗滌流體輸入區亦相鄰。洗滌流體輸入區通常彼此不連續。
根據習知逆流洗滌製程，供應至最終洗滌流體區或最終洗滌階段之洗滌流體為向系統輸入之最清潔的洗滌流體(亦即其含有最低濃度之一或多種污染物)，且較佳為清潔洗滌流體，適宜地為清潔水(例如，未在任何先前洗滌製程中經使用之水)。應理解，除了逆流洗滌製程之外，旋轉過濾機亦可視情況使用交叉流洗滌製程，亦即，旋轉 過濾機可經組態以將洗滌流體，較佳清潔洗滌流體經由濾鼓自洗滌流體輸入區通至同一洗滌區之洗滌流體輸出區，其中，彼洗滌流體之至少一部分不通至先前洗滌區之洗滌流體輸入區。
外殼適宜地另外包含與第一洗滌流體輸入區相鄰之漿料輸入區。漿料輸入區限定與第一洗滌階段相鄰之漿料輸入階段(或過濾階段)。第一洗滌流體輸入區及漿料輸入區通常彼此不連續。
適宜地，所導入漿料(亦即液體及固體材料之混合物)之過濾在第一洗滌階段之前的漿料輸入區中完成。
外殼適宜地另外包含濾餅排出區，其供用於其中將濾餅自旋轉過濾機移除之排出階段。因此，應理解，本發明之第一態樣之方法適宜地包含在最終洗滌階段之後的排出階段。在本發明中，較佳地，在濾餅排出期間且在下一過濾-洗滌循環之漿料輸入區中之濾餅形成之前將濾液導管排空，因為否則進水可能以相當大的經濟成本顯著增加。
外殼還可包含其他輸入區，例如用於導入處理液體或氣體以提供乾燥步驟。因此，外殼可另外包含乾燥氣體輸入區，其適宜地與洗滌流體輸入區相鄰，通常與最終洗滌流體輸入區相鄰，亦即旋轉過濾機可包含與洗滌區相鄰、通常與最終洗滌區相鄰之乾燥區。乾燥區亦可與濾餅排出區相鄰，儘管其他處理區(例如另一乾燥區)可位於乾燥區與濾餅排出區之間。適宜地加熱(相對於濾餅)乾燥氣體以促進乾燥。乾燥氣體可為氮氣或過熱蒸汽。
輸入區可各自獨立地包含單一進入端口。或者，其可包含複數個進入端口，該等進入端口可縱向排佈及/或圍繞外殼在圓周上排佈。
適宜地，輸入區藉由外殼分隔元件彼此隔開，該等外殼分隔元件通常沿外殼之內表面之整個長度縱向延伸。外殼分隔元件在外殼之內表面與濾鼓之外表面之間形成密封，從而將外殼分成複數個輸入區(有時稱為區段腔室)。分隔元件相對於濾鼓擠壓(通常氣動擠壓)，提 供個別區段腔室之間的壓力密封。分隔元件適宜地由高級耐化學塑膠材料(諸如聚乙烯、PTFE或聚醚醚酮(PEEK))製成。分隔元件適宜地為可拆卸及可替換的。因此，當情況可能時，第一外殼分隔元件隔開漿料輸入區與第一洗滌流體輸入區；第二外殼分隔元件隔開第一洗滌流體輸入區與第二洗滌流體輸入區；第三外殼分隔元件隔開第二洗滌流體輸入區與第三洗滌流體輸入區；第四外殼分隔元件隔開第三洗滌流體輸入區與第四洗滌流體輸入區；第五外殼分隔元件隔開第四洗滌流體輸入區與第五洗滌流體輸入區。在每個輸入區中，適宜地在外殼之內表面與濾鼓之外表面之間存在環形空間，從而促進來自一或多個進入端口之流體到達與彼區流體連通之濾鼓的整個表面區域上。應理解，該「環形空間」僅在限定輸入區之外殼之內表面之圓周的弧形上延伸，且各區藉由本文所述之分隔元件與相鄰區隔開。因此，該環形空間促進來自給定區之一或多個進入端口之流體接近彼區中之濾餅之整個表面區域，或在漿料輸入區之情況下，接近彼區中之濾布之整個表面。由於與外殼分隔元件接觸之濾鼓之表面對此等流體而言係不可接近，因而較佳使外殼分隔元件可行地儘可能窄，以使旋轉過濾機之「損失角」最小化。
濾鼓
濾鼓適宜地在其外表面上包含複數個過濾小室。因此，濾鼓之外表面可包含複數個在圓周上排佈之過濾小室及/或複數個在縱向上排佈之過濾小室，且較佳包括同時在圓周及縱向上排佈之過濾小室，其形成跨越濾鼓表面之至少一部分(且較佳全部)的過濾小室陣列。過濾小室藉由自濾鼓表面向外徑向延伸之過濾小室壁限定且彼此隔開，且通常橫跨其表面在圓周上及縱向上排佈。在旋轉過濾機之典型設計中，過濾小室容納過濾小室插入件，其併有過濾介質(通常稱為濾布或膜)且固定(通常栓接)至轉鼓。當向濾鼓施用漿料時，濾布允許流體 (例如濾液、洗滌流體)通過，但將濾餅收集於其表面上。如在此項技術中習知的，如應用所需要，濾布通常由塑膠或金屬織物製成。因此，各過濾小室適宜地由四個壁及在小室底部之濾布限定，從而在濾鼓之外表面中形成小袋，流體(例如漿料、洗滌流體)可流入其中，且可將固體材料收集於其中。濾餅厚度通常在5至200mm、或50至175mm、或120至150mm之範圍內，且可藉由用插入件插入間隔體而改變。
因此，過濾小室提供在濾鼓之外表面中之流體入口。藉由複數個連接至流體出口之排液管收集穿過濾布之流體，該等排液管進而與控制頭流體連通。處於給定縱列中的自複數個過濾小室出發的一或多個排液管可聯合且較佳聯合以形成自給定輸入區至流體出口之單一進料。因此，藉由過濾小室、濾布、排液管及流體出口，提供自濾鼓之外表面至控制頭之流體路徑。
濾鼓可在外殼內旋轉。因此，在包含如上文所述之輸入區之旋轉過濾機中，當轉鼓在其工作方向上旋轉時，其外表面上之一個點或區域(例如過濾小室)依次穿過漿料輸入區、第一洗滌流體輸入區、一或多個中間洗滌流體輸入區(例如，第二、第三及第四洗滌流體輸入區)以及最終(例如第五)洗滌流體輸入區。因此，過濾小室暴露至漿料輸入階段(或過濾階段)及複數個(適宜地三個且較佳四個或五個)連續洗滌階段。
控制頭
控制頭經由過濾小室、排液管及流體出口與輸入區流體連通且具有一系列開口，自濾鼓移除之濾液及處理流體穿過該等開口，且該等流體重新導入至外殼中或通向其他地方以進一步加工及/或丟棄。控制頭分成一系列區以匹配外殼之彼等區。
控制頭包含第一洗滌流體輸出區及最終洗滌流體輸出區，以及一 或多個中間洗滌流體輸出區。控制頭之第一洗滌流體輸出區經由過濾小室、排液管及流體出口與外殼之第一洗滌流體輸入區流體連通。類似地，控制頭之最終洗滌流體輸出區與外殼之最終洗滌流體輸入區流體連通。類似地，該一或多個中間洗滌流體輸出區中之每一者與相應的該一或多個中間洗滌流體輸入區流體連通。因此，應理解，控制頭之第二洗滌流體輸出區與外殼之第二洗滌流體輸入區流體連通等。
旋轉過濾機經組態以將來自洗滌流體輸入區之洗滌流體經由過濾小室、排液管及流體出口通至控制頭中之彼洗滌區(n)之洗滌流體輸出區，且隨後將彼洗滌流體通至緊鄰的先前洗滌區(n-1)之洗滌流體輸入區。因此，旋轉過濾機提供習知流體逆流流動，其按順序通過以下區：最終洗滌流體輸入區；最終洗滌流體輸出區；中間洗滌區之洗滌流體輸入區及相應中間洗滌區之洗滌流體輸出區(其依次適用於該等中間洗滌區中之每一者)；第一洗滌流體輸入區；及第一洗滌流體輸出區(例如，如在圖3中對五次洗滌順序所述)。根據本發明，旋轉過濾機另外經組態以提供洗滌流體之洗滌偏置，使得經由給定區(n)之洗滌流體輸入區進入外殼之洗滌流體中的一部分穿過濾鼓，且在除了緊鄰的先前區之外的先前區(優選區(n-2))之洗滌流體輸入區處，在不穿過區(n-1)之洗滌流體輸入區的情況下重新進入外殼。該原理最簡單地參照圖4所示之五次洗滌順序說明，其中洗滌流體另外(亦即，在除了上述習知逆流順序之外)依次穿過以下區：最終洗滌流體輸入區，第四洗滌流體輸出區，第三洗滌流體輸入區等，亦即，在此說明性實例中，在最終洗滌流體輸入區中進入旋轉過濾機之洗滌流體中的一部分穿過濾鼓，且在不穿過第四洗滌流體輸入區之情況下，在第三洗滌流體輸入區處重新進入旋轉過濾機。
因此，應理解，將洗滌流體以相對於濾鼓之旋轉方向逆流流動之方式自洗滌輸出區轉移至先前洗滌區之洗滌輸入區的構件提供不經由 濾鼓行進的在洗滌輸出區至先前洗滌區之洗滌輸入區之間的流動路徑。在本發明之旋轉過濾機中，以逆流流動之方式轉移洗滌流體之構件為熟習此項技術者顯而易知，例如常規導管。
在本發明中，洗滌輸出區與先前洗滌區之洗滌輸入區直接流體連接。在此上下文中，術語「直接流體連通」及「直接地」表示旋轉過濾機經組態以在流體不穿過濾鼓的情況下將流體自指定輸出區轉移至指定輸入區。術語「直接流體連通」包括其中在不經中間加工之情況下自指定輸出區轉移至指定輸入區之配置，以及其中在需要時對流體進行中間加工以改變其物理(例如溫度、壓力)及/或化學性質之配置。 例如，以逆流流動之方式轉移洗滌流體之構件可包含至少一個自指定輸出區收集洗滌流體之接收器及至少一個將洗滌流體在增加之壓力下返回指定輸入區之泵。通常，跨越多個洗滌區，總壓降為減少的。然而，若對洗滌流體使用中間泵，則壓降可分成較小部分，從而使總壓降最小化。或者，轉移洗滌流體之構件提供在不經中間加工之情況下自指定輸出區向指定輸入區之轉移。
控制頭經組態以使得連續編號之流體輸出區相鄰。因此，在圖4中所示之五次洗滌順序中，第一洗滌流體輸出區及第二洗滌流體輸出區相鄰，第二洗滌流體輸出區及第三洗滌流體輸出區、以及第三洗滌流體輸出區及第四洗滌流體輸出區、以及第四洗滌流體輸出區及最終洗滌流體輸出區亦相鄰。洗滌流體輸出區通常彼此不連續。
控制頭適宜地另外包含濾液輸出區。因此，當外殼另外包含漿料輸入區時，旋轉過濾機經組態以使流體經由濾鼓自漿料輸入區通至濾液輸出區。旋轉過濾機亦可經組態以使洗滌流體經由濾鼓自第一洗滌流體輸入區通至濾液輸出區。因此，濾液輸出區與第一洗滌流體輸出區相鄰。此等區通常彼此不連續。較佳地，當旋轉過濾機經組態以使洗滌流體經由濾鼓自第一洗滌流體輸入區通至濾液輸出區及第一洗滌 流體輸出區時，來自第一洗滌區之液體輸出之第一(亦即來自漿料輸入區之濾液)部分通至濾液輸出區，且不饋至第一洗滌流體輸出區，且來自第一洗滌區之流體輸出之後續部分通至第一洗滌流體輸出區。
控制頭還可另外包含乾燥氣體輸出區。因此，當外殼另外包含乾燥氣體輸入區時，旋轉過濾機經組態以使乾燥氣體經由濾鼓自乾燥氣體輸入區通至乾燥氣體輸出區。旋轉過濾機亦可經組態以使乾燥氣體經由濾鼓自乾燥氣體輸入區通至輸出區，適宜地通至洗滌流體輸出區，且通常通至最終洗滌流體輸出區。因此，乾燥氣體輸出區通常與最終洗滌流體輸出區相鄰。此等區通常彼此不連續。較佳地，當旋轉過濾機經組態以使乾燥氣體經由濾鼓從乾燥氣體輸入區通至洗滌流體輸出區及乾燥氣體輸出區時，來自乾燥區之流體輸出之第一(亦即來自與洗滌流體輸出區同一區之洗滌流體輸入區，通常最終洗滌流體輸入區之洗滌流體)部分通至洗滌流體輸出區，且不饋至乾燥氣體輸出區，且來自乾燥區之流體輸出之後續部分通至乾燥氣體輸出區。
輸出區可各自獨立地包含單個退出端口。或者，其可包含複數個退出端口，該等退出端口可在縱向上及/或圍繞控制頭在圓周上排佈。
類似於外殼中之輸入區，控制頭中之輸出區經控制頭分隔元件隔開，該等控制頭分隔元件適宜地沿控制頭之長度縱向延伸。因此，第一控制頭分隔元件隔開第一洗滌流體輸出區及第二洗滌流體輸出區；第二控制頭分隔元件隔開第二洗滌流體輸出區及第三洗滌流體輸出區；第三控制頭分隔元件隔開第三洗滌流體輸出區及第四洗滌流體輸出區，第四控制頭分隔元件隔開第四洗滌流體輸出區及第五洗滌流體輸出區等。在適合之情況下，其他控制頭分隔元件可隔開濾液輸出區及第一洗滌流體輸出區。
區對準
如上文所述，在旋轉過濾機之習知操作中，外殼中之區中之每一者暫時對準控制頭中之單一輸出區，且外殼分隔元件暫時對準控制頭分隔元件。因此，當過濾小室與洗滌流體輸入區(除第一洗滌流體輸入區之外)流體連通時，相應洗滌流體出口與相應洗滌流體輸出區流體連通，該洗滌流體輸出區隨後與緊鄰的先前洗滌區(從濾餅看來)之洗滌流體輸入區直接流體連通。在圖5中，概念性地圖示運用使用此配置之五階段洗滌循環的旋轉過濾機，同時在圖6中概念性圖示在旋轉過濾機中之洗滌流體之逆流流動。
在本發明提供之旋轉過濾機及分離方法中，洗滌區(n)之洗滌流體輸入區暫時對準洗滌區(n)之洗滌流體輸出區以及洗滌區(n-1)之洗滌流體輸出區。因此，當過濾小室與區(n)之洗滌流體輸入區流體連通時，相應的一或多個洗滌流體出口與以下部分連通：(i)區(n)之洗滌流體輸出區，其進而與區(n-1)之洗滌流體輸入區直接流體連通；(ii)區(n-1)之洗滌流體輸出區，其進而與區(n-2)之洗滌流體輸入區直接流體連通；或(i)及(ii)兩者(取決於一或多個流體出口及控制頭分隔元件之相對尺寸)。因此，當濾鼓旋轉時，當在濾鼓之外表面上之過濾小室開始變得與洗滌區(n)之洗滌流體輸入區流體連通時，與彼過濾小室流體連通(經由一或多個排液管)之相應一或多個流體出口與區(n-1)之洗滌流體輸出區流體連通。當濾鼓繼續旋轉時，在濾鼓之外表面上之過濾小室保持與區(n)之洗滌流體輸入區連通，相應一或多個流體出口至少部分經區(n-1)與(n)之洗滌流體輸出區之間的控制頭分隔元件堵塞，且隨後變得與區(n)之洗滌流體輸出區流體連通。若與一或多個流體出口連通之控制頭分隔元件的部分比一或多個流體出口窄(在濾鼓之旋轉方向上，亦即在圓周方向上)，則一或多個流體出口可同時與區(n-1)及(n)兩者之洗滌流體輸出區流體連通。例如，若一或多個流體出口直徑為40mm，且若在區(n-1)及(n)之洗滌流體輸出 區之間、與一或多個流體出口連通之控制頭分隔元件部分之厚度小於40mm，例如15-20mm(在濾鼓之旋轉方向上)，則一或多個流體出口可同時與區(n-1)及(n)兩者之洗滌流體輸出區流體連通，且由此減小過濾機之「損失角」。與控制頭表面接觸(或靠近)之控制頭分隔元件截面可具有「C」或「I」形截面(其中，「C」或“「I」之底部及頂部基本上或完全在流體出口所掃過之區域外部，且圍繞控制頭沿圓周定向，且「C」及「I」之腹板基本上或完全在流體出口所掃過之區域內部，且平行對準過濾機之轉軸)。此配置將允許窄分隔元件之製程優點，同時保持較寬元件之機械優點。因此，當轉鼓旋轉時，一或多個流體出口自與區(n-1)之洗滌流體輸出區流體連通切換至與區(n)之洗滌流體輸出區流體連通，同時過濾小室保持與區(n)之洗滌流體輸入區之連接。
在圖7中，概念性地圖示運用使用此配置之五階段洗滌循環之旋轉過濾機，同時在圖8中概念性圖示在旋轉過濾機中之洗滌流體的逆流流動。
根據本發明之此配置可藉由使外殼中之一或多個輸入區對控制頭中之一或多個相應輸出區偏置達成。在僅使一個輸入區相對於控制頭中之相應輸出區偏置的情況下，本發明提供操作上之優點。較佳地，使外殼中之複數個輸入區對控制頭中之相應輸出區偏置。偏置角(θn)限定輸入區(n)及輸出區(n)相對於彼此之偏置角。當偏置角增大時，區(n)之洗滌輸入流體之更大部分通至區(n-1)之洗滌輸出區。如上文所提及，來自區(n)之洗滌流體輸出之第一(且最髒)部分通至區(n-1)之洗滌輸出區，而來自區(n)之洗滌流體輸出之後續(且相對清潔)部分通至區(n)之洗滌輸出區。就已根據本發明偏置之個對輸入區及輸出區而言，偏置角(θn)可獨立地變化。在一個實施例中，各對偏置輸入區及輸出區之洗滌偏置角相同。在另一實施例中，至少一對偏置輸入區 及輸出區，較佳各對偏置輸入區及輸出區之洗滌偏置角不同。在另一實施例中，各對之洗滌偏置角將考慮多種因素(例如，對該區之洗滌速率、芳族羧酸之物理性質、洗滌流體之性質)而不同。
參看表示參考上文且類似於圖7及圖8中所示之五次洗滌順序之圖9，可將洗滌偏置角概念性可視化。外部的一對同心圓表示濾鼓，陰影線區域表示外殼中限定漿料輸入區、五個洗滌輸入區(W1至W5)及濾餅排出區之分隔元件。內部的一對同心圓表示控制頭，陰影線區域表示控制頭中限定濾液輸出區及五個洗滌輸出區(W1至W5)之分隔元件。在第一洗滌輸入區與第一洗滌輸出區之間無偏置，且外殼及控制頭中之分隔元件原理上為對準的。在圖9所示之配置中，關於區W2至W5之各對輸入區及輸出區相對於彼此偏置一個偏置角，在圖中稱為偏置2(θ2)、偏置3(θ3)、偏置4(θ4)及偏置5(θ5)。用區(n)之洗滌輸入區之起點與區(n)之洗滌輸出區之起點之間的角度表示偏置角(θn)。
如上文所述，在習知旋轉過濾機中，當過濾小室自一個區通向另一個區時，來自給定輸入區(n)之洗滌流體輸出經控制頭分隔元件限制在與彼區(n)相關聯之排液管內。此受限流體因此經由習知逆流洗滌配置「向前」(在濾鼓之旋轉方向上)轉移至用於向輸入區(n)饋料之輸出區(n+1)，導致在洗滌階段(n)中自濾餅之一部分移除之雜質饋回至同一洗滌階段(n)中之濾餅的另一部分。然而，藉由使用洗滌偏置，減少或消除來自洗滌階段(n)之相對較髒洗滌流體向饋至同一洗滌階段(n)之洗滌流體中之此輸送。換言之，取而代之，相對較髒洗滌流體的一些或全部饋至輸出區，若洗滌流體未經控制頭分隔元件限制在排液管中，則其將會流入該輸出區中。例如，根據使用在第三洗滌輸入區之起點與第三洗滌輸出區之起點之間的洗滌偏置角(θ3)的本發明之實施例，來自第二洗滌流體輸入區之洗滌流體穿過過濾小室及其相關一或多條排液管及一或多個流體出口，進入第二洗滌流體輸出 區。當濾鼓旋轉時，洗滌流體之最終部分經分隔第二及第三輸入區之外殼分隔元件限制在一或多個排液管中(作為外殼分隔元件基本上密封過濾小室，因此阻止流體置換受限在一或多個排液管中之洗滌流體之結果)。當濾鼓繼續旋轉越過彼外殼分隔元件使得濾餅進入第三洗滌區時，與一或多個排液管流體連通之一或多個流體出口由於洗滌偏置角配置而保持與第二洗滌流體輸出區之流體連通，從而將受限洗滌流體排出至第二洗滌流體輸出區(在來自第三洗滌流體輸入區之洗滌流體提供之壓力下)。此洗滌流體之輸運程度取決於多種因素而減小，諸如偏置角、排液管容積、濾鼓旋轉速度以及洗滌速率，其中之每一者可經優化以消除此流體之此輸運。在一較佳實施例中，對於給定區，可選擇偏置角，使得在自一個輸出區向下一個輸出區之切換發生時，濾液導管恰好經清空。
如上文所述，旋轉過濾機可經組態以使洗滌流體經由濾鼓自第一洗滌流體輸入區通至第一洗滌流體輸出區及濾液輸出區。在此實施例中，第一洗滌流體輸入區暫時對準第一洗滌流體輸出區及濾液輸出區兩者。在過濾階段後之第一洗滌階段中，洗滌偏置之此種運用可減少或消除來自第一洗滌階段之洗滌流體經來自過濾階段之濾液污染，且減少來自第一洗滌階段之洗滌流體的流量。
參看圖3及圖4，可理解本發明對洗滌流量之有益效果。因此，在圖3之五次洗滌順序之習知逆流流動配置中，向最終洗滌階段導入固定量(此處30單位)之清潔洗滌流體。假設無損失，相同量之洗滌流體自最終洗滌階段輸出，且通至第四洗滌階段之洗滌流體輸入，以此類推，使得相同量(30單位)之洗滌流體自第一洗滌階段作為髒洗滌流體輸出。因此，在無洗滌偏置之習知逆流配置中，洗滌速率對於所有階段均相同。在根據本發明之配置中，如圖4中所示，對除了第一洗滌階段之外的所有階段使用洗滌偏置。向最終階段引入相同量(30單位) 之洗滌流體，且自第一洗滌階段輸出相同量(30單位)之髒洗滌流體，然而，第一至第四階段之個階段中輸入之洗滌流體的量，亦即對階段一至四而言的洗滌流量藉由階段二至五中之洗滌偏置減少至20單位，從而減少第一至第四洗滌階段所需之時間及/或過濾機角度。
上文提及之固體材料為芳族羧酸，通常為芳族二羧酸，諸如對苯二甲酸或間苯二甲酸。因此，本發明之旋轉過濾機及方法適用於芳族羧酸、較佳對苯二甲酸之製備及純化。
本發明可藉由改良市售旋轉過濾機，較佳旋轉壓力過濾機，例如可購自BHS Sonthofen GmbH(Germany)之彼等旋轉壓力過濾機而進行。
本發明之第三態樣之揭示內容
洗滌偏置原理另外藉由在下文中描述之本發明之第三態樣說明。應理解，用於第三態樣之術語意欲與上文所述之第一及第二態樣所用之術語不同且與其分開。第三態樣係關於用於製備純對苯二甲酸(PTA)之氧化裝置中之粗對苯二甲酸(CTA)溶劑交換之技術領域。下文具體對於過濾CTA提供PTA來描述第三態樣，且集中於本發明以低能耗提高CTA溶劑交換效率的方式。如上文所述，逆流多階段洗滌製程允許CTA純化中之溶劑交換，其中清潔洗滌液自洗滌區之最終階段進入溶劑交換機並且在溶劑交換完成後經由濾液管排至對應於控制頭之腔室內，接著排至對應的濾液罐內；濾液罐內之濾液隨後泵送至洗滌區之上一級以使溶劑交換機持續進行溶劑交換，使得與濾餅流動方向相對逐階段依次向前進行洗滌。如上文所述，在習知CTA溶劑交換機中採用之轉鼓多腔室加壓過濾、洗滌及分離單元中，單元之濾液管中之殘液無法及時排出且隨著設備之旋轉進入相對較清潔洗滌區之下一階段，提高該下一階段之洗滌液中之溶劑濃度，且從而使溶劑交換效率降低。本發明解決此問題，如由在下文中定義之第三態樣所進一步 說明。
因此，根據本發明之第三態樣，提供一種提高CTA溶劑交換效率之方法，其包含以下步驟：(1)CTA漿料罐內之CTA漿料在藉由漿料泵增壓後經由溶劑交換機框架中之進料區進入溶劑交換機，特定言之進入過濾單元腔室中；漿料經=分離以獲得母液、偏流母液及懸浮物A，其中母液及偏流母液經由溶劑交換機控制頭中之母液腔室進入母液罐，且經由與所述母液罐相連之母液泵輸出；偏流母液來自濾液管中之殘留母液，其藉由調整母液腔室與一次濾液腔室之間的隔離塊(a)之位置，使隔離塊(a)相對於對應框架隔離塊(A)超前θ1角度，在轉鼓轉過θ1角度消耗之時間內進入對應母液腔室；(2)在懸浮物A填充於過濾單元腔室中後，儲存在一次洗滌水罐內之洗滌水在藉由一次洗滌水泵加壓後進入框架中之一次洗滌腔室；同時懸浮物A輸送至一次洗滌腔室內進行洗滌以分別獲得一次濾液、偏流一次濾液及懸浮物B；一次濾液與偏流一次濾液經由控制頭中之一次濾液腔室進入一次濾液罐，且經由與一次濾液罐相連之一次濾液泵輸出；一次洗滌水罐內之洗滌水來自二次洗滌腔室排出之二次濾液及偏流二次濾液；偏流一次濾液來自濾液管中之殘留一次濾液，其藉由調整一次濾液腔室與二次濾液腔室之間的隔離塊(b)的位置，使隔離塊(b)相對於對應框架隔離塊(B)超前θ2角度，在轉鼓轉過θ2角度所消耗之時間內進入對應一次濾液腔室；(3)在懸浮物B填充於一次洗滌腔室中後，儲存在二次洗滌水罐內之洗滌水在藉由二次洗滌水泵加壓後進入框架中之二次洗滌腔室；同時懸浮物B隨著轉鼓之旋轉輸送至二次洗滌腔室進行洗滌以分別獲得二次濾液、偏流二次濾液及懸浮物C；二次濾液及偏流二次濾液經由控制頭中之二次濾液腔室進入二次濾液罐，且經由與二次濾液罐相 連之二次濾液泵輸出至溶劑交換機中；二次洗滌水罐內之洗滌水來自三次洗滌腔室排出之三次濾液及偏流三次濾液；偏流二次濾液來自濾液管中之殘留二次濾液，其藉由調整二次濾液腔室與三次濾液腔室之間的隔離塊(c)的位置，使隔離塊(c)相對於對應框架隔離塊(C)超前θ3角度，在轉鼓轉過θ3角度所消耗之時間內進入對應二次濾液腔室； (4)在懸浮物C填充於二次洗滌腔室中後，儲存在三次洗滌水罐內的洗滌水在藉由三次洗滌水泵加壓後進入框架中之三次洗滌腔室；同時懸浮物C隨著轉鼓之旋轉輸送至三次洗滌腔室進行洗滌以分別獲得三次濾液、偏流三次濾液及懸浮物D；三次濾液及偏流三次濾液經由控制頭中之三次濾液腔室進入三次濾液罐，且經由與三次濾液罐相連之三次濾液泵輸出至溶劑交換機中；三次洗滌水罐內之洗滌水來自四次洗滌腔室排出之四次濾液及偏流四次濾液；偏流三次濾液來自濾液管中之殘留三次濾液，其藉由調整三次濾液腔室與四次濾液腔室之間的隔離塊(d)之位置，使隔離塊(d)相對於對應框架隔離塊(D)超前θ4角度，在轉鼓轉過θ4角度消耗之時間內進入對應三次濾液腔室； (5)在懸浮物D填充於三次洗滌腔室中後，儲存在四次洗滌水罐內之洗滌水在藉由四次洗滌水泵加壓後進入框架中之四次洗滌腔室；同時懸浮物D隨著轉鼓之旋轉輸送至四次洗滌腔室進行洗滌以分別獲得四次濾液、偏流四次濾液及懸浮物E；四次濾液及偏流四次濾液經由控制頭中之四次濾液腔室進入四次濾液罐，且經由與四次濾液罐相連之四次濾液泵輸出至溶劑交換機中；四次洗滌水罐內之洗滌水來自五次洗滌腔室排出之五次濾液及偏流五次濾液；偏流四次濾液來自濾液管中之殘留四次濾液，其藉由調整四次濾液腔室與五次濾液腔室之間的隔離塊(e)之位置，使隔離塊(e)相對於對應框架隔離塊(E)超前θ5角度，在轉鼓轉過θ5角度消耗之時間內進入對應四次濾液腔室； (6)在懸浮物E填充於四次洗滌腔室中後，儲存在五次洗滌水罐內 之洗滌水在五次洗滌水泵加壓後進入框架中之五次洗滌腔室；同時懸浮物E隨著轉鼓之旋轉輸送至五次洗滌腔室進行洗滌以分別獲得五次濾液、偏流五次濾液及懸浮物E；五次濾液及偏流五次濾液經由控制頭中之五次濾液腔室進入五次濾液罐，且經由與五次濾液罐相連之五次濾液泵輸入至溶劑交換機中；偏流五次濾液來自濾液管中之殘留五次濾液，其經由五次濾液腔室由抽吸單元自引流口引流至偏流濾液罐，且經由與偏流濾液罐相連之偏流濾液泵輸出至五次濾液罐中；抽吸單元之出口與打漿罐相連；五次洗滌罐內之洗滌水來自加熱至90℃之淡水； (7)在五次洗滌之後，濾餅隨著轉鼓之旋轉進入框架中之卸料區(II)；同時卸料氣自控制頭中之卸料區(I)進入，對濾餅進行反吹且將濾餅卸至打漿罐中進行打漿；隨後獲得漿料且輸出。
本發明之第三態樣之步驟(1)中的溶劑交換機包含框架及控制頭，框架由隔離塊(A)、隔離塊(B)、隔離塊(C)、隔離塊(D)、隔離塊(E)、隔離塊(F)及隔離塊(G)分為進料區、一次洗滌腔室、二次洗滌腔室、三次洗滌腔室、四次洗滌腔室、五次洗滌腔室及卸料區(II)；且控制頭由隔離塊(a)、隔離塊(b)、隔離塊(c)、隔離塊(d)、隔離塊(e)、隔離塊(f)及隔離塊(g)分為母液腔室、一次濾液腔室、二次濾液腔室、三次濾液腔室、四次濾液腔室、五次濾液腔室及卸料區(I)；其中隔離塊(A)、隔離塊(B)、隔離塊(C)、隔離塊(D)、隔離塊(E)、隔離塊(F)及隔離塊(G)與隔離塊(a)、隔離塊(b)、隔離塊(c)、隔離塊(d)、隔離塊(e)、隔離塊(f)及隔離塊(g)一一對應；控制頭裝備有調節板；引流口設定於五次濾液腔室末端；一次洗滌腔室、二次洗滌腔室、三次洗滌腔室、四次洗滌腔室及五次洗滌腔室分別經由濾液管與一次濾液腔室、二次濾液腔室、三次濾液腔室、四次濾液腔室、五次濾液腔室相連。
本發明之第三態樣之步驟(6)中之抽吸單元(15)可指離心風機、羅茨鼓風機(Roots blower)、真空泵或其他具有抽吸作用之單元中之任一者。
本發明之第三態樣之方法與先前技術相比具有以下優點：
1.增設抽吸單元、偏流濾液罐及偏流濾液泵，且將最後一次洗滌之後濾液管中之殘留濾液藉由壓差抽吸至偏流濾液罐中以繼續使用，因此防止該部分濾液進入卸料區，藉由卸料反吹氣自進料口排出且藉此污染已洗滌清潔之濾餅。因此不但提高溶劑交換效率，且亦減少洗滌液之總需要量。
2.控制頭由隔離塊分為母液腔室、多個濾液腔室及卸料區，因此藉由調整控制頭中之隔離塊之位置，可在溶劑交換過程中使濾液管中之殘留濾液排至對應腔室內且不會進入下一階段濃度較低之洗滌液中，從而提高溶劑交換效率。
3.控制頭為可調結構且可確保在不同工作條件下，在不更換器件之情況下確保不同偏流角度之更靈活及更方便調節。
4.本方法在製程流程及設備結構方面改良溶劑交換技術，從而顯著降低製程水消耗，提高溶劑交換效率且降低能耗。
本發明之第三態樣之附圖之簡述
圖11顯示如本發明之第三態樣所述之溶劑交換流程。
圖12顯示如本發明之第三態樣所述之溶劑交換機。
圖13顯示如本發明之第三態樣所述之控制頭的外形圖。
在圖11至13中，藉由以下參考數字描述特徵：1-溶劑交換機；2-母液罐；3-一次濾液罐；4-二次濾液罐；5-三次濾液罐；6-四次濾液罐；7-五次濾液罐；8-打漿罐；9-母液泵；10-一次濾液泵；11-二次濾液泵；12-三次濾液泵；13-四次濾液泵；14-五次濾液泵；15-偏流濾液泵；16-偏流濾液；17-抽吸單元；18-框 架；19-進料區；20-母液腔室；21-隔離塊(A)；22-隔離塊(a)；23-控制頭；24-一次洗滌腔室；25-隔離塊(B)；26-一次濾液腔室；27-二次洗滌腔室；28-隔離塊(b)；29-二次濾液腔室；30-隔離塊(C)；31-隔離塊(c)；32-三次濾液腔室；33-三次洗滌腔室；34-濾液管；35-隔離塊(D)；36-隔離塊(d)；37-四次洗滌腔室；38-四次濾液腔室；39-隔離塊(e)；40-隔離塊(E)；41-五次濾液腔室；42-五次洗滌腔室；43-隔離塊(f)；44-隔離塊(F)；45-卸料區(I)；46-卸料區(II)；47-隔離塊(g)；48-隔離塊(G)；49-調節板；50-引流口。
圖11至13示出洗滌偏置之一般原理及用於實施洗滌偏置之旋轉過濾機，但應理解，圖11至13係關於用於本發明之第三態樣之特徵及術語。圖11至13中之參考數字僅用於本發明之第三態樣。
本發明之第三態樣之詳細描述
如圖11所示，一種提高CTA溶劑交換效率之方法包含以下步驟：
(1)CTA漿料罐內之CTA漿料在藉由漿料泵加壓後，經由溶劑交換機1框架18中之進料區19進入溶劑交換機1，特定言之進入過濾單元腔室中；漿料經分離以獲得母液、偏流母液及懸浮物A，其中母液及偏流母液經由溶劑交換機1之控制頭23中之母液腔室20進入母液罐2，且經由與母液罐2相連之母液泵9輸出。
偏流母液來自濾液管中之殘留母液，其藉由調整母液腔室20與一次濾液腔室26之間的隔離塊(a)22之位置，使隔離塊(a)22相對於對應框架18隔離塊(A)21超前θ1角度，在轉鼓轉過θ1角度消耗之時間內進入對應母液腔室20。
溶劑交換機1包括框架18及控制頭23(參見圖12及13)，框架18由隔離塊(A)21、隔離塊(B)25、隔離塊(C)30、隔離塊(D)35、隔離塊(E)40、隔離塊(F)44及隔離塊(G)48分為進料區19、一次洗滌腔室24、 二次洗滌腔室27、三次洗滌腔室33、四次洗滌腔室37、五次洗滌腔室42及卸料區(II)46，控制頭23由隔離塊(a)22、隔離塊(b)28、隔離塊(c)31、隔離塊(d)36、隔離塊(e)39、隔離塊(f)43、隔離塊(g)47分為母液腔室20、一次濾液腔室26、二次濾液腔室29、三次濾液腔室32、四次濾液腔室38、五次濾液腔室41及卸料區(I)45，其中隔離塊(A)21、隔離塊(B)25、隔離塊(C)30、隔離塊(D)35、隔離塊(E)40、隔離塊(F)44、隔離塊(G)48與隔離塊(a)22、隔離塊(b)28、隔離塊(c)31、隔離塊(d)36、隔離塊(e)39、隔離塊(f)43及隔離塊(g)47一一對應；控制頭23裝備有調節板49；引流口設定於50五次濾液腔室41末端；一次洗滌腔室24、二次洗滌腔室27、三次洗滌腔室33、四次洗滌腔室37及五次洗滌腔室42分別經由濾液管34與一次濾液腔室26、二次濾液腔室29、三次濾液腔室32、四次濾液腔室38、五次濾液腔室41相連。
(2)在A填充於過濾單元腔室後，儲存在一次洗滌水罐內之洗滌水在藉由一次洗滌水泵加壓後進入框架18中之一次洗滌腔室24；同時懸浮物A輸送至一次洗滌腔室24進行洗滌以分別獲得一次濾液、偏流一次濾液及懸浮物B；一次濾液及偏流一次濾液經由控制頭23中之一次濾液腔室26進入一次濾液罐3，且經由與一次濾液罐3相連之一次濾液泵10輸出。
一次洗滌水罐內之洗滌水來自二次洗滌腔室27排出之二次濾液及偏流二次濾液；偏流一次濾液來自濾液管中之殘留一次濾液，其藉由調整一次濾液腔室26與二次濾液腔室29之間的隔離塊(b)28之位置，使隔離塊(b)28相對於對應框架18隔離塊(B)25超前θ2角度，在轉鼓轉過θ2角度消耗之時間內進入對應一次濾液腔室26。
(3)在懸浮物B填充於一次洗滌腔室24中後，儲存在二次洗滌水罐內之洗滌水在藉由二次洗滌水泵加壓後進入框架18中之二次洗滌腔室27；同時懸浮物B隨著轉鼓之旋轉輸送至二次洗滌腔室27內進行洗 滌以分別得到二次濾液、偏流二次濾液及懸浮物C；二次濾液及偏流二次濾液經由控制頭23中之二次濾液腔室29進入二次濾液罐4，且經由與二次濾液罐4相連之二次濾液泵11輸出至溶劑交換機1中。
二次洗滌水罐內之洗滌水來自三次洗滌腔室33排出之三次濾液及偏流三次濾液；偏流二次濾液來自濾液管中之殘留二次濾液，其藉由調整二次濾液腔室29與三次濾液腔室32之間的隔離塊(c)31之位置，使隔離塊(c)31相對於對應框架18隔離塊(C)30超前θ3角度，在轉鼓轉過θ3角度消耗之時間內進入對應二次濾液腔室29。
(4)在懸浮物C填充於二次洗滌腔室27中後，儲存在三次洗滌水罐內之洗滌水在藉由三次洗滌水泵加壓後進入框架18中之三次洗滌腔室33；同時懸浮物C隨著轉鼓之旋轉輸送至三次洗滌腔室33進行洗滌以分別獲得三次濾液、偏流三次濾液及懸浮物D；三次濾液及偏流三次濾液經由控制頭23中之三次濾液腔室32進入三次濾液罐5，且經由與三次濾液罐5相連之三次濾液泵12輸出至溶劑交換機1中。
三次洗滌水罐內之洗滌水來自四次洗滌腔室37排出之四次濾液及偏流四次濾液；偏流三次濾液來自濾液管中之殘留三次濾液，其藉由調整三次濾液腔室32與四次濾液腔室38之間的隔離塊(d)36之位置，使隔離塊(d)36相對於對應框架18隔離塊(D)35超前θ4角度，在轉鼓轉過θ4角度消耗之時間內進入對應三次濾液腔室32。
(5)在懸浮物D填充於三次洗滌腔室33中後，儲存在四次洗滌水罐內之洗滌水在藉由四次洗滌水泵加壓後進入框架18中之四次洗滌腔室37；同時懸浮物D隨著轉鼓之旋轉輸送至四次洗滌腔室37進行洗滌以分別獲得四次濾液、偏流四次濾液及懸浮物E；四次濾液及偏流四次濾液經由控制頭23中之四次濾液腔室38進入四次濾液罐6，且經由與四次濾液罐6相連之四次濾液泵13輸入至溶劑交換機1中。
四次洗滌水罐內之洗滌水來自五次洗滌腔室42排出之五次濾液及 偏流五次濾液；偏流四次濾液來自濾液管中之殘留四次濾液，其藉由調整四次濾液腔室38與五次濾液腔室41之間的隔離塊(e)39之位置，使隔離塊(e)39相對於對應框架18隔離塊(E)40超前θ5角度，在轉鼓轉過θ5角度消耗之時間內進入對應四次濾液腔室38。
(6)在懸浮物E填充於四次洗滌腔室37中後，儲存在五次洗滌水罐內之洗滌水在藉由五次洗滌水泵加壓後進入框架18中之五次洗滌腔室42；同時懸浮物E隨著轉鼓之旋轉輸送至五次洗滌腔室42進行洗滌以分別得到五次濾液、偏流五次濾液及懸浮物E；五次濾液及偏流五次濾液經由控制頭23中之五次濾液腔室41進入五次濾液罐7，且經由與五次濾液罐7相連之五次濾液泵14輸入至溶劑交換機1中；偏流五次濾液來自濾液管中之殘留五次濾液，其經由五次濾液腔室41由抽吸機組17自引流口50引流至偏流濾液罐16，且經由與偏流濾液罐16相連之偏流濾液泵15輸出至五次濾液罐7中；泵送單元17之出口與打漿罐8相連；五次洗滌罐內之洗滌水來自加熱至90℃之淡水。
其中步驟6中之泵送單元17係指離心風機、羅茨鼓風機、真空泵或其他具有抽吸作用之單元中之任一者。
(7)在五次洗滌之後，濾餅隨著轉鼓之旋轉進入框架18中之卸料區(II)46；同時卸料氣自控制頭23中之卸料區(I)45進入，對濾餅進行反吹且將濾餅卸至打漿罐8中進行打漿；隨後獲得漿料且輸出。
1‧‧‧溶劑交換機
2‧‧‧母液罐
3‧‧‧一次濾液罐
4‧‧‧二次濾液罐
5‧‧‧三次濾液罐
6‧‧‧四次濾液罐
7‧‧‧五次濾液罐
8‧‧‧打漿罐
9‧‧‧母液泵
10‧‧‧一次濾液泵
11‧‧‧二次濾液泵
12‧‧‧三次濾液泵
13‧‧‧四次濾液泵
14‧‧‧五次濾液泵
15‧‧‧偏流濾液泵
16‧‧‧偏流濾液
17‧‧‧抽吸單元
18‧‧‧框架
19‧‧‧進料區
20‧‧‧母液腔室
21‧‧‧隔離塊(A)
22‧‧‧隔離塊(a)
23‧‧‧控制頭
24‧‧‧一次洗滌腔室
25‧‧‧隔離塊(B)
26‧‧‧一次濾液腔室
27‧‧‧二次洗滌腔室
28‧‧‧隔離塊(b)
29‧‧‧二次濾液腔室
30‧‧‧隔離塊(C)
31‧‧‧隔離塊(c)
32‧‧‧三次濾液腔室
33‧‧‧三次洗滌腔室
34‧‧‧濾液管
35‧‧‧隔離塊(D)
36‧‧‧隔離塊(d)
37‧‧‧四次洗滌腔室
38‧‧‧四次濾液腔室
39‧‧‧隔離塊(e)
40‧‧‧隔離塊(E)
41‧‧‧五次濾液腔室
42‧‧‧五次洗滌腔室
43‧‧‧隔離塊(f)
44‧‧‧隔離塊(F)
45‧‧‧卸料區(I)
46‧‧‧卸料區(II)
47‧‧‧隔離塊(g)
48‧‧‧隔離塊(G)
49‧‧‧調節板
50‧‧‧引流口
1a‧‧‧旋轉過濾機
2a‧‧‧濾鼓
3a‧‧‧外殼
4a‧‧‧過濾小室
5a‧‧‧排液管
6a‧‧‧控制頭
10a‧‧‧漿料輸入區
20a‧‧‧洗滌區
30a‧‧‧乾燥區
40a‧‧‧濾餅排出區
圖1為習知旋轉過濾機之展開圖。
圖2為圖1之習知旋轉過濾機之截面，示出正在進行洗滌階段之濾餅。
圖3及圖4為藉由使用洗滌偏置達成之洗滌速率上之定性減少的圖示。
圖5為使用五階段洗滌循環之旋轉過濾機之習知操作的概念圖 示，示出在操作之個階段中用於洗滌流體的進入及退出點。
圖6對應於圖5，且進一步示出在習知操作期間洗滌流體之逆流流動。
圖7及圖8分別對應於圖5及圖6，且示出使用本發明之洗滌偏置原理之旋轉過濾機之操作的概念圖示，且特定關於本發明之第一及第二態樣。
圖9為在其五個洗滌階段中之四個中使用洗滌偏置之旋轉過濾機之示意圖，示出對此等階段中之每一者而言之洗滌偏置角。
圖10示出對於各種過濾機小袋填充深度，濾液導管容積對洗滌比之影響。
圖11顯示如本發明之第三態樣所述之溶劑交換流程。
圖12顯示如本發明之第三態樣所述之溶劑交換機。
圖13顯示如本發明之第三態樣所述之控制頭的外形圖。

Claims (42)

  1. 一種在旋轉過濾機中將液體與芳族羧酸材料分離之方法，該方法包含第一洗滌階段、最終洗滌階段及一或多個中間洗滌階段，其中(i)在該第一洗滌階段前，將該液體及該固體材料之混合物導入至該旋轉過濾機中之濾鼓的表面上，(ii)使該濾鼓圍繞其軸在該旋轉過濾機內旋轉，(iii)該第一洗滌階段之洗滌流體經由該濾鼓自第一洗滌流體輸入區通至第一洗滌流體輸出區，(iv)該最終洗滌階段之洗滌流體經由該濾鼓自最終洗滌流體輸入區通至最終洗滌流體輸出區，(v)該一或多個中間洗滌階段中之每一者之洗滌流體經由該濾鼓自彼階段之洗滌流體輸入區通至彼階段之洗滌流體輸出區，及(vi)洗滌流體以相對於該濾鼓之旋轉方向逆流流動的方式，自一個洗滌階段之洗滌流體輸出區通至先前洗滌階段之洗滌流體輸入區；其特徵在於，洗滌流體經由該濾鼓自洗滌流體輸入區(IZn)通至同一洗滌階段(n)之洗滌流體輸出區(OZn)，且另外通至先前洗滌階段之洗滌流體輸出區。
  2. 如請求項1之方法，其中來自洗滌階段(n)之洗滌流體輸出自洗滌流體輸出區(OZn)直接通至緊鄰的先前洗滌區(n-1)之洗滌流體輸入區(IZn-1)，且另外直接通至比緊鄰的先前洗滌區(n-1)更上游之洗滌區的洗滌流體輸入區。
  3. 如請求項1之方法，其中來自洗滌區(n)之洗滌流體輸出之第一部 分通至先前洗滌區之洗滌流體輸出區且不饋至洗滌流體輸出區(OZn)，且來自洗滌區(n)之洗滌流體輸出之後續部分通至洗滌流體輸出區(OZn)。
  4. 如請求項1之方法，其中來自洗滌區(n)之洗滌流體輸出之第一部分通至先前洗滌區之洗滌流體輸出區，在該輸出區中其直接通至比緊鄰的先前洗滌區(n-1)更上游之洗滌區的洗滌流體輸入區。
  5. 如請求項1之方法，其中洗滌流體經由該濾鼓自洗滌流體輸入區(IZn)通至同一洗滌階段(n)之洗滌流體輸出區(OZn)，且另外通至緊鄰的先前洗滌階段(n-1)之洗滌流體輸出區(OZn-1)。
  6. 如請求項5之方法，其中來自洗滌區(n)之洗滌流體輸出自洗滌流體輸出區(OZn)直接通至緊鄰的先前洗滌區(n-1)之洗滌流體輸入區(IZn-1)，且另外直接通至洗滌區(n-2)之洗滌流體輸入區(IZn-2)。
  7. 如請求項5之方法，其中來自洗滌區(n)之洗滌流體輸出之第一部分通至洗滌流體輸出區(OZn-1)且不饋至洗滌流體輸出區(OZn)，且來自洗滌區(n)之洗滌流體輸出之後續部分通至洗滌流體輸出區(OZn)。
  8. 如請求項5之方法，其中來自洗滌區(n)之洗滌流體輸出之第一部分通至洗滌流體輸出區(OZn-1)，在該輸出區中其直接通至洗滌區(n-2)之洗滌流體輸入區(IZn-2)。
  9. 如請求項1至8中任一項之方法，其包含三個、四個或五個洗滌區或階段。
  10. 如請求項1至8中任一項之方法，其中(i)該旋轉過濾機包括外殼，該外殼包含漿料輸入區；且(ii)該旋轉過濾機包含控制頭，該控制頭包含濾液輸出區， 其中該旋轉過濾機經組態以使流體經由該濾鼓自該漿料輸入區通至該濾液輸出區。
  11. 如請求項10之方法，其中該旋轉過濾機經組態以使洗滌流體經由該濾鼓自該第一洗滌流體輸入區通至該濾液輸出區。
  12. 如請求項1至8中任一項之方法，其中該旋轉過濾機包含外殼，該外殼包含濾餅排出區。
  13. 如請求項1至8中任一項之方法，其中(i)該旋轉過濾機包含外殼，該外殼包含乾燥氣體輸入區；且(ii)該旋轉過濾機包含控制頭，該控制頭包含乾燥氣體輸出區，其中該旋轉過濾機經組態以使乾燥氣體經由該濾鼓自該乾燥氣體輸入區通至該乾燥氣體輸出區。
  14. 如請求項13之方法，其中該旋轉過濾機經組態以使乾燥氣體經由該濾鼓自該乾燥氣體輸入區通至洗滌流體輸出區。
  15. 如請求項1至8中任一項之方法，其中(i)該旋轉過濾機包含濾鼓，該濾鼓包含與該控制頭流體連通之流體出口，(ii)該旋轉過濾機包含其中兩個相鄰洗滌流體輸出區經控制頭分隔元件隔開之控制頭。
  16. 如請求項15之方法，其中當該濾鼓旋轉時，在該濾鼓之旋轉方向上與該流體出口連通之該控制頭分隔元件之部分比該流體出口窄。
  17. 如請求項15之方法，其中該控制頭分隔元件具有「C」形或「I」形截面。
  18. 如請求項1至8中任一項之方法，其中在該外殼中之一或多個輸入區對在該控制頭中之一或多個相應輸出區以偏置角(θn)偏置， 該偏置角為輸入區(n)及輸出區(n)相對於彼此偏置之角度。
  19. 如請求項1至8中任一項之方法，其中該芳族羧酸為對苯二甲酸，且該洗滌流體為水。
  20. 一種旋轉過濾機，其包含：(i)外殼，該外殼包含第一洗滌區、最終洗滌區及一或多個中間洗滌區，該第一洗滌區包含第一洗滌流體輸入區，該最終洗滌區包含最終洗滌流體輸入區，及該一或多個中間洗滌區各自包含洗滌流體輸入區；(ii)控制頭，該控制頭包含第一洗滌流體輸出區、最終洗滌流體輸出區及一或多個中間洗滌流體輸出區；及(iii)濾鼓，該濾鼓位於該外殼內且可繞其軸在該外殼內旋轉；及(iv)相對於該濾鼓之旋轉方向以逆流流動的方式將洗滌流體自洗滌輸出區轉移至先前洗滌區之洗滌輸入區之構件；其特徵在於該旋轉過濾機經組態以使洗滌流體經由該濾鼓自洗滌流體輸入區(IZn)通至同一洗滌區(n)之洗滌流體輸出區(OZn)，且另外通至先前洗滌區之洗滌流體輸出區。
  21. 如請求項20之旋轉過濾機，其中來自洗滌區(n)之洗滌流體輸出自洗滌流體輸出區(OZn)直接通至緊鄰的先前洗滌區(n-1)之洗滌流體輸入區(IZn-1)，且另外直接通至比緊鄰的先前洗滌區(n-1)更上游之洗滌區的洗滌流體輸入區。
  22. 如請求項20或21之旋轉過濾機，其中來自洗滌區(n)之洗滌流體輸出之第一部分通至先前洗滌區之洗滌流體輸出區且不饋至洗滌流體輸出區(OZn)，且來自洗滌區(n)之洗滌流體輸出之後續部分通至洗滌流體輸出區(OZn)。
  23. 如請求項20或21之旋轉過濾機，其中來自洗滌區(n)之洗滌流體 輸出之第一部分通至先前洗滌區之洗滌流體輸出區，在該輸出區中其直接通至比緊鄰的先前洗滌區(n-1)更上游之洗滌區的洗滌流體輸入區。
  24. 如請求項20之旋轉過濾機，其中該旋轉過濾機經組態以使洗滌流體經由該濾鼓自洗滌流體輸入區(IZn)通至同一洗滌區(n)之洗滌流體輸出區(OZn)，且另外通至緊鄰的先前洗滌區(n-1)之洗滌流體輸出區(OZn-1)。
  25. 如請求項24之旋轉過濾機，其中來自洗滌區(n)之洗滌流體輸出自洗滌流體輸出區(OZn)直接通至緊鄰的先前洗滌區(n-1)之洗滌流體輸入區(IZn-1)，且另外直接通至洗滌區(n-2)之洗滌流體輸入區(IZn-2)。
  26. 如請求項24或25之旋轉過濾機，其中來自洗滌區(n)之洗滌流體輸出之第一部分通至洗滌流體輸出區(OZn-1)且不饋至洗滌流體輸出區(OZn)，且來自洗滌區(n)之洗滌流體輸出之後續部分通至洗滌流體輸出區(OZn)。
  27. 如請求項24或25之旋轉過濾機，其中來自洗滌區(n)之洗滌流體輸出之第一部分通至洗滌流體輸出區(OZn-1)，在該輸出區中其直接通至洗滌區(n-2)之洗滌流體輸入區(IZn-2)。
  28. 如請求項20、21、24及25中任一項之旋轉過濾機，其中該旋轉過濾機係用於過濾芳族羧酸材料。
  29. 如請求項20、21、24及25中任一項之旋轉過濾機，其包含三個、四個或五個洗滌區或階段。
  30. 如請求項20、21、24及25中任一項之旋轉過濾機，其中(i)該旋轉過濾機包括外殼，該外殼包含漿料輸入區；且(ii)該旋轉過濾機包含控制頭，該控制頭包含濾液輸出區，其中該旋轉過濾機經組態以使流體經由該濾鼓自該漿料輸入 區通至該濾液輸出區。
  31. 如請求項30之旋轉過濾機，其中該旋轉過濾機經組態以使洗滌流體經由該濾鼓自該第一洗滌流體輸入區通至該濾液輸出區。
  32. 如請求項20、21、24及25中任一項之旋轉過濾機，其中該旋轉過濾機包含外殼，該外殼包含濾餅排出區。
  33. 如請求項20、21、24及25中任一項之旋轉過濾機，其中(i)該旋轉過濾機包含外殼，該外殼包含乾燥氣體輸入區；且(ii)該旋轉過濾機包含控制頭，該控制頭包含乾燥氣體輸出區，其中該旋轉過濾機經組態以使乾燥氣體經由該濾鼓自該乾燥氣體輸入區通至該乾燥氣體輸出區。
  34. 如請求項33之旋轉過濾機，其中該旋轉過濾機經組態以使乾燥氣體經由該濾鼓自該乾燥氣體輸入區通至洗滌流體輸出區。
  35. 如請求項20、21、24及25中任一項之旋轉過濾機，其中(i)該旋轉過濾機包含濾鼓，該濾鼓包含與該控制頭流體連通之流體出口，(ii)該旋轉過濾機包含其中兩個相鄰洗滌流體輸出區經控制頭分隔元件隔開之控制頭。
  36. 如請求項35之旋轉過濾機，其中當該濾鼓旋轉時，在該濾鼓之旋轉方向上與該流體出口連通之該控制頭分隔元件之部分比該流體出口窄。
  37. 如請求項35之旋轉過濾機，其中該控制頭分隔元件具有「C」形或「I」形截面。
  38. 如請求項20、21、24及25中任一項之旋轉過濾機，其中在該外殼中之一或多個輸入區對在該控制頭中之一或多個相應輸出區以偏置角(θn)偏置，該偏置角為輸入區(n)及輸出區(n)相對於彼此偏 置之角度。
  39. 如請求項20、21、24及25中任一項之旋轉過濾機，其中該芳族羧酸為對苯二甲酸，且該洗滌流體為水。
  40. 一種提高粗對苯二甲酸(CTA)溶劑交換效率之方法，該方法包含以下步驟：(1)CTA漿料罐內之CTA漿料在藉由漿料泵加壓後經由溶劑交換機框架中之進料區進入該溶劑交換機，特定言之進入過濾單元腔室中；該漿料經分離以獲得母液、偏流母液及懸浮物A，其中該母液及該偏流母液經由該溶劑交換機之控制頭中之母液腔室進入母液罐，且經由與該母液罐相連之母液泵輸出；該偏流母液來自濾液管中之殘留母液，其藉由調整該母液腔室與一次濾液腔室之間的隔離塊(a)之位置，使隔離塊(a)相對於對應框架隔離塊(A)超前θ1角度，在該轉鼓轉過θ1角度所消耗之時間內進入對應母液腔室；(2)在懸浮物A填充於該過濾單元腔室中後，儲存在一次洗滌水罐內之洗滌水在藉由一次洗滌水泵加壓後進入該框架中之一次洗滌腔室；同時該懸浮物A輸送至該一次洗滌腔室進行洗滌以分別獲得一次濾液、偏流一次濾液及懸浮物B；該一次濾液與該偏流一次濾液經由該控制頭中之一次濾液腔室進入一次濾液罐，且經由與該一次濾液罐相連之一次濾液泵輸出；其中該一次洗滌水罐內之洗滌水來自二次洗滌腔室排出之二次濾液及偏流二次濾液；該偏流一次濾液來自濾液管中之殘留一次濾液，其藉由調整一次濾液腔室與二次濾液腔室之間的隔離塊(b)之位置，使隔離塊(b)相對於對應框架隔離塊(B)超前θ2角度，在該轉鼓轉過θ2角度所消耗之時間內進入對應一次濾液腔室(26)；(3)在懸浮物B填充於該一次洗滌腔室中後，儲存在二次洗滌 水罐內之洗滌水在藉由二次洗滌水泵加壓後進入該框架中之二次洗滌腔室；同時懸浮物B隨著轉鼓之旋轉輸送至該二次洗滌腔室進行洗滌以分別獲得二次濾液、偏流二次濾液及懸浮物C；該二次濾液及該偏流二次濾液經由該控制頭中之二次濾液腔室進入二次濾液罐，且經由與該二次濾液罐相連之二次濾液泵輸出至該溶劑交換機中；該二次洗滌水罐內之洗滌水來自三次洗滌腔室排出之三次濾液及偏流三次濾液；該偏流二次濾液來自濾液管中之殘留二次濾液，其藉由調整二次濾液腔室與三次濾液腔室之間的隔離塊(c)之位置，使隔離塊(c)相對於對應框架隔離塊(C)超前θ3角度，在轉鼓轉過θ3角度所消耗之時間內進入對應二次濾液腔室；(4)在懸浮物C填充於該二次洗滌腔室中後，儲存在三次洗滌水罐內之洗滌水在藉由三次洗滌水泵加壓後進入該框架中之三次洗滌腔室；同時懸浮物C隨著轉鼓之旋轉輸送至該三次洗滌腔室進行洗滌以分別獲得三次濾液、偏流三次濾液及懸浮物D；該三次濾液及該偏流三次濾液經由該控制頭中之三次濾液腔室進入三次濾液罐，且經由與該三次濾液罐相連之三次濾液泵輸出至該溶劑交換機中；該三次洗滌水罐內之洗滌水來自四次洗滌腔室排出之四次濾液及偏流四次濾液；該偏流三次濾液來自濾液管中之殘留三次濾液，其藉由調整三次濾液腔室與四次濾液腔室之間的隔離塊(d)之位置，使隔離塊(d)相對於對應框架隔離塊(D)超前θ4角度，在該轉鼓轉過θ4角度所消耗時間內進入對應三次濾液腔室；(5)在懸浮物D填充於該三次洗滌腔室中後，儲存在四次洗滌水罐內之洗滌水在藉由四次洗滌水泵加壓後進入該框架中之四次洗滌腔室；同時懸浮物D隨著轉鼓之旋轉輸送至該四次洗滌腔 室進行洗滌以分別獲得四次濾液、偏流四次濾液及懸浮物E；該四次濾液及該偏流四次濾液經由該控制頭中之四次濾液腔室進入四次濾液罐，且經由與該四次濾液罐相連之四次濾液泵輸出至該溶劑交換機中；該四次洗滌水罐內之洗滌水來自五次洗滌腔室排出之五次濾液及偏流五次濾液；該偏流四次濾液來自濾液管中之殘留四次濾液，其藉由調整四次濾液腔室與五次濾液腔室之間的隔離塊(e)之位置，使隔離塊(e)相對於對應框架隔離塊(E)超前θ5角度，在該轉鼓轉過θ5角度所消耗之時間內進入對應四次濾液腔室；(6)在懸浮物E填充於該四次洗滌腔室中後，儲存在五次洗滌水罐內之洗滌水在藉由五次洗滌水泵加壓後進入該框架中之五次洗滌腔室；同時懸浮物E隨著轉鼓之旋轉輸送至該五次洗滌腔室進行洗滌以分別獲得五次濾液、偏流五次濾液及懸浮物E；該五次濾液及該偏流五次濾液經由該控制頭中之五次濾液腔室進入五次濾液罐，且經由與該五次濾液罐相連之五次濾液泵輸出至該溶劑交換機中；該偏流五次濾液來自濾液管中之殘留五次濾液，其經該五次濾液腔室由抽吸單元自引流口引流至偏流濾液罐，且藉由與該偏流濾液罐相連之偏流濾液泵輸出至該五次濾液罐中；該抽吸單元之出口與打漿罐相連；該五次洗滌罐內之洗滌水來自加熱至90℃之淡水；(7)在五次洗滌之後，該濾餅隨著該轉鼓之旋轉進入該框架中之卸料區(II)；同時卸料氣自該控制頭中之卸料區(I)進入，對該濾餅進行反吹，將該濾餅卸至該打漿罐中進行打漿；隨後獲得漿料且輸出。
  41. 如請求項40之方法，其中步驟(1)中之該溶劑交換機包含該框架及該控制頭，該框架由隔離塊(A)、隔離塊(B)、隔離塊(C)、隔 離塊(D)、隔離塊(E)、隔離塊(F)及隔離塊(G)分為進料區、一次洗滌腔室、二次洗滌腔室、三次洗滌腔室、四次洗滌腔室、五次洗滌腔室及卸料區(II)，該控制頭由隔離塊(a)、隔離塊(b)、隔離塊(c)、隔離塊(d)、隔離塊(e)、隔離塊(f)及隔離塊(g)分為母液腔室、一次濾液腔室、二次濾液腔室、三次濾液腔室、四次濾液腔室、五次濾液腔室及卸料區(I)，其中該等隔離塊(A)、隔離塊(B)、隔離塊(C)、隔離塊(D)、隔離塊(E)、隔離塊(F)及隔離塊(G)與該等隔離塊(a)、隔離塊(b)、隔離塊(c)、隔離塊(d)、隔離塊(e)、隔離塊(f)及隔離塊(g)一一對應；該控制頭裝備有調節板；該引流口係設定於該五次濾液腔室末端；該等一次洗滌腔室、二次洗滌腔室、三次洗滌腔室、四次洗滌腔室及五次洗滌腔室分別經由濾液管與該等一次濾液腔室、二次濾液腔室、三次濾液腔室、四次濾液腔室、五次濾液腔室相連。
  42. 如請求項40之方法，其中步驟(6)中之該抽吸單元為離心風機、羅茨鼓風機(Roots blower)、真空泵或任何其他具有抽吸作用之單元。
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