過濾器的制造方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種過濾器，過濾器包括內(nèi)部中空的筒體、上封頭和下封頭；所述筒體內(nèi)設(shè)置有濾芯,所述筒體的外壁上設(shè)置有圓環(huán)管；所述筒體上部設(shè)置有上封頭，所述上封頭頂部設(shè)置有濾清液出料/反沖液進(jìn)口；所述筒體底部設(shè)置有下封頭，所述下封頭上設(shè)置有排放口；所述筒體的側(cè)壁上設(shè)置有反應(yīng)循環(huán)液進(jìn)口和反應(yīng)循環(huán)液出口；所述濾清液出料/反沖液進(jìn)口分別與調(diào)節(jié)閥和反沖閥相連接；所述反應(yīng)循環(huán)液出口為一個(gè)或一個(gè)以上；所述反應(yīng)循環(huán)液出口與反應(yīng)循環(huán)液進(jìn)口之間的夾角為0°<a<360°；所述反應(yīng)循環(huán)液出口與圓環(huán)管相連接，所述圓環(huán)管上設(shè)置有總出口。本發(fā)明采用并流過濾方法，避免了催化劑顆粒在過濾器中的積聚，從而使反應(yīng)系統(tǒng)保持高負(fù)荷穩(wěn)定連續(xù)運(yùn)行。
【專利說明】過濾器

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及化工設(shè)備領(lǐng)域，具體涉及一種過濾器。

【背景技術(shù)】
[0002] 當(dāng)前，各種不同材質(zhì)的過濾元件組成的過濾器在化工、醫(yī)藥、水處理及環(huán)境保護(hù)等 領(lǐng)域正在得到越來越廣泛的應(yīng)用，濁管濾芯過濾器的廣泛應(yīng)用就是其中之一。
[0003] 現(xiàn)有技術(shù)一般采用交叉流過濾方案，例如在磷酸羥胺鹽溶液的生產(chǎn)過程中，自高 位槽下流到過濾器的反應(yīng)循環(huán)液，其進(jìn)料口在過濾器的側(cè)壁，循環(huán)出料口在過濾器的下 面，這種過濾方法，在反應(yīng)循環(huán)液流動(dòng)時(shí)留有死角。尤其是過濾器直徑較大時(shí)，在遠(yuǎn)離循環(huán) 液進(jìn)、出口的區(qū)域，剛剛被反沖下來的固體催化劑顆粒還沒有來得及被循環(huán)液帶走，立即進(jìn) 入下一周期開始過濾重新形成濾餅。
[0004] 如文獻(xiàn)〈ΗΡ0法制備高羥胺濃度的工藝過程研究〉公開的技術(shù)。該工藝過程中，自 高位槽下流的反應(yīng)循環(huán)液由過濾器側(cè)壁進(jìn)入過濾器，由下面流出過濾器返回反應(yīng)系統(tǒng)。這 種交叉流過濾方案，使得過濾器中催化劑顆粒的濃度會隨運(yùn)行時(shí)間的增加而逐步增大，這 樣，就不可避免地會產(chǎn)生催化劑在過濾器中的積聚，影響裝置的生產(chǎn)能力和穩(wěn)定運(yùn)行。
[0005] 在催化劑存在的情況下，在用氫氣還原硝酸根制備磷酸羥胺鹽溶液的過程中，常 常采用微孔燒結(jié)金屬濾芯過濾器分離鈀/碳或鉬/鈀/碳催化劑與產(chǎn)品磷酸羥胺鹽溶液。 該技術(shù)在雙氧水制備、甲苯二異氰酸酯的生產(chǎn)等方面也有廣泛應(yīng)用。但是，在一個(gè)連續(xù)的 氣、液、固三相催化反應(yīng)系統(tǒng)中，當(dāng)反應(yīng)完成后，如何使固體催化劑顆粒及時(shí)與完成液分離， 并自動(dòng)返回反應(yīng)系統(tǒng)，而不在過濾器中積聚，是一個(gè)急需解決的技術(shù)問題。
[0006] 現(xiàn)有技術(shù)存在的問題是：
[0007] (1)現(xiàn)有交叉流過濾器，反應(yīng)循環(huán)混合液的進(jìn)口設(shè)置在過濾器的側(cè)壁，出口設(shè)置在 過濾器的底部，反應(yīng)循環(huán)混合液在流經(jīng)過濾器的循環(huán)過程中，在過濾器中離循環(huán)液進(jìn)、出口 距離較遠(yuǎn)的區(qū)域，反應(yīng)循環(huán)混合液的流動(dòng)，相對于循環(huán)來講就會形成死角，造成催化劑的積 聚，尤其在過濾器直徑較大時(shí)，死角區(qū)域更大，催化劑的積聚更加嚴(yán)重。
[0008] (2)當(dāng)過濾器反沖時(shí)，由固體催化劑顆粒形成的濾餅在幾秒鐘內(nèi)從過濾元件表面 被沖下，還未來得及向反應(yīng)系統(tǒng)循環(huán)返回，就在下一周期中再次被過濾，重新形成濾餅。隨 著時(shí)間的延長，在離過濾器循環(huán)液進(jìn)、出口較遠(yuǎn)的區(qū)域，反應(yīng)循環(huán)混合液中的催化劑濃度就 會逐漸升高，造成催化劑在過濾器中積聚，而反應(yīng)系統(tǒng)參加反應(yīng)的催化劑量減少，生產(chǎn)能力 下降。
[0009] (3)發(fā)生催化劑在過濾器中積聚時(shí)，一般生產(chǎn)負(fù)荷要下降10%以上，嚴(yán)重時(shí)負(fù)荷 要下降25%-35%，不得不對過濾器進(jìn)行停車處理，影響了裝置的生產(chǎn)能力和穩(wěn)定運(yùn)行。 [0010]目前，缺乏一種能夠防止催化劑積聚的過濾器。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0011] 本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種防止催化劑積聚的過濾器。
[0012] 為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是：過濾器包括內(nèi)部中空的筒體、上封 頭和下封頭；所述筒體內(nèi)設(shè)置有濾芯，所述筒體的外壁上設(shè)置有圓環(huán)管；
[0013] 所述筒體上部設(shè)置有上封頭，所述上封頭頂部設(shè)置有濾清液出料/反沖液進(jìn)口；
[0014] 所述筒體底部設(shè)置有下封頭，所述下封頭上設(shè)置有排放口；
[0015] 所述筒體的側(cè)壁上設(shè)置有反應(yīng)循環(huán)液進(jìn)口和反應(yīng)循環(huán)液出口；
[0016] 所述濾清液出料/反沖液進(jìn)口分別與調(diào)節(jié)閥和反沖閥相連接；
[0017] 所述反應(yīng)循環(huán)液出口為一個(gè)或一個(gè)以上；所述反應(yīng)循環(huán)液出口與反應(yīng)循環(huán)液進(jìn)口 之間的夾角為0° <a〈360° ;
[0018] 所述反應(yīng)循環(huán)液出口與圓環(huán)管相連接，所述圓環(huán)管上設(shè)置有總出口。
[0019] 進(jìn)一步地，所述反應(yīng)循環(huán)液出口為三個(gè)，所述反應(yīng)循環(huán)液出口與反應(yīng)循環(huán)液進(jìn)口 均勻分布在所述筒體的同一圓周上。
[0020] 進(jìn)一步地，所述反應(yīng)循環(huán)液進(jìn)口處設(shè)置有與筒體的內(nèi)壁相平行的擋板。
[0021] 更進(jìn)一步地，所述反應(yīng)循環(huán)液出口與反應(yīng)循環(huán)液進(jìn)口以所述筒體的中心線呈軸對 稱分布。
[0022] 進(jìn)一步地，所述反應(yīng)循環(huán)液出口之間按間距120°排布。
[0023] 進(jìn)一步地，所述筒體的同一圓周截面上設(shè)置有兩個(gè)反應(yīng)循環(huán)液出口，所述反應(yīng)循 環(huán)液出口之間的夾角為120°或45°或60°。
[0024] 更進(jìn)一步地，所述反應(yīng)循環(huán)液出口與反應(yīng)循環(huán)液進(jìn)口之間的夾角為75°。
[0025] 有益效果：本發(fā)明采用并流過濾方法，使反應(yīng)循環(huán)液均勻流過整個(gè)過濾器，避免了 催化劑顆粒在過濾器中的積聚，從而使反應(yīng)系統(tǒng)保持高負(fù)荷穩(wěn)定連續(xù)運(yùn)行。
[0026] 反應(yīng)循環(huán)液在流經(jīng)過濾器時(shí)，均勻流過過濾元件表面，解決了在反應(yīng)循環(huán)液進(jìn)口 和反應(yīng)循環(huán)液出口之間距離較遠(yuǎn)，導(dǎo)致存在流動(dòng)死角的問題，過濾元件表面反沖下來的固 體催化劑顆粒能被反應(yīng)循環(huán)液及時(shí)帶走，保持了過濾器內(nèi)催化劑濃度的穩(wěn)定，避免了催化 劑在過濾器中的積聚。本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，其顯著優(yōu)點(diǎn)是：
[0027] (1)在正常運(yùn)行時(shí)，反應(yīng)循環(huán)液在循環(huán)過程中能均勻流過濾芯表面，避免了在過濾 器局部地區(qū)存在流動(dòng)死角，即避免了催化劑顆粒在過濾器的積聚。
[0028] (2)現(xiàn)有技術(shù)中，在過濾器反沖時(shí)，濾芯上的濾餅在幾秒鐘內(nèi)被沖下，由于反應(yīng)循 環(huán)液始終均勻流過濾芯表面，被沖下的催化劑顆粒能被反應(yīng)循環(huán)液及時(shí)帶走，避免了剛沖 下的催化劑顆粒在濾芯表面再次形成新的濾餅。
[0029] (3)避免了系統(tǒng)的波動(dòng)和過濾器停車處理帶來的損失和麻煩，保持了生產(chǎn)穩(wěn)定。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0030] 圖1是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0031] 其中：1過濾器；2筒體；3上封頭；4下封頭；5濾芯；6濾清液出料/反沖液進(jìn)口； 7排放口；8反應(yīng)循環(huán)液進(jìn)口；9反應(yīng)循環(huán)液出口；10調(diào)節(jié)閥；11反沖閥；12擋板。

【具體實(shí)施方式】
[0032] 下面將通過具體實(shí)施例對本發(fā)明做進(jìn)一步的具體描述，但不能理解為是對本發(fā)明 保護(hù)范圍的限定。
[0033] 實(shí)施例1
[0034] 如圖1所示，本發(fā)明的一種過濾器1，過濾器1包括筒體2、上封頭3和下封頭4 ; 所述筒體2內(nèi)設(shè)置有濾芯5,所述筒體2的外壁上設(shè)置有圓環(huán)管；
[0035] 所述筒體2上部設(shè)置有上封頭3,所述上封頭3頂部設(shè)置有濾清液出料/反沖液進(jìn) 口 6 ;所述濾清液出料/反沖液進(jìn)口 6為同一口；
[0036] 所述筒體2底部設(shè)置有下封頭4,所述下封頭4上設(shè)置有排放口 7 ;
[0037] 所述筒體2的側(cè)壁上設(shè)置有反應(yīng)循環(huán)液進(jìn)口 8和反應(yīng)循環(huán)液出口 9 ;
[0038] 所述濾清液出料/反沖液進(jìn)口 6分別與調(diào)節(jié)閥10和反沖閥11相連接；
[0039] 所述反應(yīng)循環(huán)液出口 9為一個(gè)或一個(gè)以上；所述反應(yīng)循環(huán)液出口 9與反應(yīng)循環(huán)液 進(jìn)口 8之間的夾角為0° <a〈360° ;反應(yīng)循環(huán)液出口 9為兩個(gè)，所述反應(yīng)循環(huán)液出口 9與反 應(yīng)循環(huán)液進(jìn)口 8以所述筒體2的中心線呈軸對稱分布且在同一圓周截面上。
[0040] 所述反應(yīng)循環(huán)液出口 9與圓環(huán)管相連接，所述圓環(huán)管上設(shè)置有總出口。
[0041] 所述反應(yīng)循環(huán)液進(jìn)口 8處設(shè)置有與筒體2的內(nèi)壁相平行的擋板12。反應(yīng)循環(huán)液 進(jìn)口 8處設(shè)置擋板12的目的是為了保護(hù)濾芯，防止流速較大時(shí)濾芯受側(cè)向沖擊而損傷或斷 裂。
[0042] 經(jīng)濾芯5過濾的濾清液進(jìn)入上封頭3,由濾清液出料口 6處流出，經(jīng)調(diào)節(jié)閥10流入 濾液槽。
[0043] 上述過濾器1在一個(gè)制備磷酸羥胺鹽溶液的反應(yīng)系統(tǒng)中，自高位槽下流的反應(yīng)循 環(huán)液由反應(yīng)循環(huán)液進(jìn)口 8進(jìn)入過濾器1，由于擋板12的作用，反應(yīng)循環(huán)液不會直接沖擊濾芯 5,而是折流后均勻流過濾芯5 ;
[0044] 濾清液磷酸羥胺鹽溶液作為產(chǎn)品經(jīng)上封頭3、濾清液出料口 6及調(diào)節(jié)閥10排出反 應(yīng)系統(tǒng)，帶有催化劑的溶液經(jīng)反應(yīng)循環(huán)液出口 9進(jìn)入反應(yīng)系統(tǒng)。
[0045] 反沖液經(jīng)反沖閥11、反沖液進(jìn)口 6和上封頭3,進(jìn)入濾芯5內(nèi)側(cè)并經(jīng)濾芯5的壁面 反向流過過濾表面，將過濾表面的濾餅沖下并被反應(yīng)循環(huán)液及時(shí)帶走，經(jīng)過了反應(yīng)循環(huán)液 出口 9進(jìn)入反應(yīng)系統(tǒng)。
[0046] 將磷酸羥胺鹽溶液與催化劑分離，催化劑隨反應(yīng)循環(huán)液返回反應(yīng)系統(tǒng)。
[0047] 反應(yīng)系統(tǒng)催化劑濃度為每克反應(yīng)循環(huán)液含催化劑0. 012克，反應(yīng)溫度為50°C? 60°C，在2. 5?3. OMPa壓力下，保持過濾壓差為彡(λ 2MPa，反沖壓差為彡0· 4MPa。
[0048] 正常運(yùn)行時(shí)，反應(yīng)循環(huán)液由反應(yīng)循環(huán)液進(jìn)口 8流入，均勻流過濾芯5的表面后，經(jīng) 反應(yīng)循環(huán)液出口 9返回反應(yīng)系統(tǒng)。
[0049] 循環(huán)系統(tǒng)始終正常進(jìn)行，過濾及反沖自動(dòng)控制，交替進(jìn)行。正常運(yùn)行時(shí)，調(diào)節(jié)閥10 打開，反沖閥11關(guān)閉。反沖時(shí)，調(diào)節(jié)閥10關(guān)閉，反沖閥11打開。這樣，不管是正常運(yùn)行還 是反沖，過濾器1都能夠避免催化劑在其中積聚，使生產(chǎn)裝置保持長周期穩(wěn)定運(yùn)行。
[0050] 本發(fā)明采用并流過濾方法，使反應(yīng)循環(huán)液均勻流過整個(gè)過濾器1，避免了催化劑顆 粒在過濾器1中的積聚，從而使反應(yīng)系統(tǒng)保持高負(fù)荷穩(wěn)定連續(xù)運(yùn)行。
[0051] 反應(yīng)循環(huán)液在流經(jīng)過濾器1時(shí)，均勻流過過濾元件表面，解決了在反應(yīng)循環(huán)液進(jìn) 口 8和反應(yīng)循環(huán)液出口 9之間距離較遠(yuǎn)，導(dǎo)致存在流動(dòng)死角的問題，過濾元件表面反沖下來 的固體催化劑顆粒能被反應(yīng)循環(huán)液及時(shí)帶走，保持了過濾器1內(nèi)催化劑濃度的穩(wěn)定，避免 了催化劑在過濾器1中的積聚。本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，其顯著優(yōu)點(diǎn)是：
[0052] (1)在正常運(yùn)行時(shí)，反應(yīng)循環(huán)液在循環(huán)過程中能均勻流過濾芯5表面，避免了在過 濾器1局部地區(qū)存在流動(dòng)死角，即避免了催化劑顆粒在過濾器1的積聚。
[0053] (2)現(xiàn)有技術(shù)中，在過濾器1反沖時(shí)，濾芯5上的濾餅在幾秒鐘內(nèi)被沖下，由于反應(yīng) 循環(huán)液始終均勻流過濾芯5表面，被沖下的催化劑顆粒能被反應(yīng)循環(huán)液及時(shí)帶走，避免了 剛沖下的催化劑顆粒在濾芯5的表面再次形成新的濾餅。
[0054] (3)避免了系統(tǒng)的波動(dòng)和過濾器1停車處理帶來的損失和麻煩，保持了生產(chǎn)穩(wěn)定。
[0055] 實(shí)施例2
[0056] 實(shí)施例2與實(shí)施例1的區(qū)別在于：所述反應(yīng)循環(huán)液出口 9為三個(gè)，所述反應(yīng)循環(huán)液 出口 9與反應(yīng)循環(huán)液進(jìn)口 8均勻分布在所述筒體2的同一圓周上。圓周位置在筒體2的長 度的一半的位置。
[0057] 表1中給出了同樣條件下的交叉流過濾方法與并流過濾方法的生產(chǎn)負(fù)荷率隨裝 置運(yùn)行時(shí)間增加的變化情況，不難看出催化劑在過濾器1中的積聚情況。在相同的反應(yīng)條 件下，由生產(chǎn)負(fù)荷率的降低，可知催化劑在過濾器1中的積聚情況。
[0058] 表 1

【權(quán)利要求】
1. 一種過濾器，其特征在于：過濾器包括內(nèi)部中空的筒體、上封頭和下封頭；所述筒體 內(nèi)設(shè)置有濾芯，所述筒體的外壁上設(shè)置有圓環(huán)管； 所述筒體上部設(shè)置有上封頭，所述上封頭頂部設(shè)置有濾清液出料/反沖液進(jìn)口； 所述筒體底部設(shè)置有下封頭，所述下封頭上設(shè)置有排放口； 所述筒體的側(cè)壁上設(shè)置有反應(yīng)循環(huán)液進(jìn)口和反應(yīng)循環(huán)液出口； 所述濾清液出料/反沖液進(jìn)口分別與調(diào)節(jié)閥和反沖閥相連接； 所述反應(yīng)循環(huán)液出口為一個(gè)或一個(gè)以上；所述反應(yīng)循環(huán)液出口與反應(yīng)循環(huán)液進(jìn)口之間 的夾角為0° <a〈360° ; 所述反應(yīng)循環(huán)液出口與圓環(huán)管相連接，所述圓環(huán)管上設(shè)置有總出口。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的過濾器，其特征在于：所述反應(yīng)循環(huán)液出口為三個(gè)，所述反應(yīng) 循環(huán)液出口與反應(yīng)循環(huán)液進(jìn)口均勻分布在所述筒體的同一圓周上。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的過濾器，其特征在于：所述反應(yīng)循環(huán)液進(jìn)口處設(shè)置有與筒體 的內(nèi)壁相平行的擋板。
4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的過濾器，其特征在于：所述反應(yīng)循環(huán)液出口與反應(yīng)循環(huán)液進(jìn) 口以所述筒體的中心線呈軸對稱分布。
5. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的過濾器，其特征在于：所述反應(yīng)循環(huán)液出口之間按間距120° 排布。
6. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的過濾器，其特征在于：所述筒體的同一圓周截面上設(shè)置有兩 個(gè)反應(yīng)循環(huán)液出口，所述反應(yīng)循環(huán)液出口之間的夾角為120°或45°或60°。
7. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的過濾器，其特征在于：所述反應(yīng)循環(huán)液出口與反應(yīng)循環(huán)液進(jìn) 口之間的夾角為180°。
【文檔編號】B01D29/66GK104083928SQ201410324664
【公開日】2014年10月8日 申請日期:2014年7月8日 優(yōu)先權(quán)日:2014年7月8日
【發(fā)明者】湯立新, 丁志平, 季錦林 申請人:南京化工職業(yè)技術(shù)學(xué)院