摘要: 介紹一種新型動(dòng)態(tài)過(guò)濾器 ,可以在封閉條件下完成常規(guī)的固液分離功能 ,還可以將分離得到的固體通過(guò)加熱熔化,使固體物料以液體的形態(tài)排出過(guò)濾器;并將這種新型動(dòng)態(tài)過(guò)濾器應(yīng)用到香蘭素生產(chǎn)過(guò)程中。
關(guān)鍵詞: 過(guò)濾; 熔化; 洗滌; 香蘭素
中圖分類號(hào):TH 122 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A
在化工、醫(yī)藥、食品、礦山、冶金、輕紡、印染等領(lǐng)域中 ,經(jīng)常需過(guò)濾固體粒徑大于 0. 1μm 以上的各種濃度的固液混合物,過(guò)濾后需將濾餅轉(zhuǎn)移出過(guò)濾設(shè)備。通常情況下可以通過(guò)人工挖 ,或用機(jī)器自動(dòng)將濾餅轉(zhuǎn)移出過(guò)濾器。但對(duì)使用易燃易爆或高毒性溶劑的工況條件下 ,將固體轉(zhuǎn)移出過(guò)濾器時(shí)有一定的困難。在我國(guó)化工生產(chǎn)過(guò)程中 ,目前較常用的固液分離方法是通過(guò)各種離心設(shè)備進(jìn)行分離 ,其中三足式離心機(jī)zui常用。三足式離心機(jī)按其密閉情況及出料方式可分為多種形式1 ,2 ,也可以通過(guò)抽濾或壓濾進(jìn)行分離。在香蘭素生產(chǎn)過(guò)程中 ,為解決在密閉條件下分離得到的香蘭素順利出料 ,我們嘗試了將香蘭素熔化成液體 ,然后以液體形式出料的方式3 。
1 動(dòng)態(tài)過(guò)濾器在香蘭素生產(chǎn)中的應(yīng)用
動(dòng)態(tài)過(guò)濾器可以在密閉條件下進(jìn)行過(guò)濾 ,而且可以通過(guò)對(duì)攪拌槳攪拌方向的調(diào)節(jié) ,使物料通過(guò)固體出料口排出,但通常這種機(jī)械排料系統(tǒng)故障較多 ,設(shè)備需要經(jīng)常進(jìn)行維修保養(yǎng)。在嘉興市中華化工有限責(zé)任公司香蘭素六車間設(shè)計(jì)過(guò)程中,為了解決大量香蘭素中間體的過(guò)濾問(wèn)題 ,我們將原有的動(dòng)態(tài)過(guò)濾器進(jìn)行了結(jié)構(gòu)改進(jìn) ,可以將分離得到的香蘭素在過(guò)濾器內(nèi)部進(jìn)行熔化,然后以液體形式進(jìn)行出料 ,這樣可以在全封閉的條件下進(jìn)行固液分離 ,固液分離后在封閉條件下進(jìn)行洗滌、熔化(或溶解)與出料。采用改進(jìn)后的新型動(dòng)態(tài)過(guò)濾器可以保證固液分離、濾餅的洗滌、熔化與出料過(guò)程在全封閉的條件下進(jìn)行,而且有利于保持生產(chǎn)場(chǎng)所的潔凈 ,同時(shí)減少生產(chǎn)操作的勞動(dòng)強(qiáng)度。
圖 1(a)所示為普通動(dòng)態(tài)過(guò)濾器。所得的濾餅可以通過(guò)反方向旋轉(zhuǎn)螺旋槳將濾餅從底部出料機(jī)構(gòu)推出壓濾機(jī) ,但螺旋槳所受的阻力大,相應(yīng)所需電機(jī)功率大(5 m 3的動(dòng)態(tài)過(guò)濾器至少需選配 20kW以上的電機(jī)) ,而且為保證操作順利進(jìn)行 ,需配套變頻器的輔助設(shè)備,增加設(shè)備投資。壓出的固體物料還需進(jìn)行收集與轉(zhuǎn)移堆放 ,如果收集的是中間體或初品 ,物料在下一步使用時(shí)還得以固體形式進(jìn)行投料,也相應(yīng)增加了工作量。由于此時(shí)固體物料還未經(jīng)干燥 ,帶有大量溶劑 ,會(huì)影響周圍環(huán)境。如香蘭素生產(chǎn)過(guò)程中 ,使用甲苯作為結(jié)晶和洗滌的溶劑 ,在香蘭素初品中 ,甲苯的含量達(dá)到5 %~10 %,初品香蘭素日處理量為 12 噸 ,如按常規(guī)方法進(jìn)行處理 ,每天將有 6 噸以上的甲苯散發(fā)到周圍環(huán)境中。
圖 1(b)為新型動(dòng)態(tài)過(guò)濾器。它可以將固液分離、濾餅的洗滌、熔化與出料過(guò)程在全封閉的條件下進(jìn)行 ,而且所得的物料為液態(tài)形式,輸送十分輕松 ,也不需要大量的中間體堆放場(chǎng)地。新型動(dòng)態(tài)過(guò)濾機(jī)在嘉興市中華化工責(zé)任有限公司香蘭素生產(chǎn)中得到了應(yīng)用。4 m3 新型動(dòng)態(tài)過(guò)濾機(jī)一次可以處理粗制香蘭素約 1800 kg 與母液甲苯 5噸。
打開(kāi)結(jié)晶釜放料閥 ,物料由進(jìn)料管進(jìn)入動(dòng)態(tài)過(guò)濾機(jī)內(nèi) ,同時(shí)開(kāi)啟新型動(dòng)態(tài)過(guò)濾機(jī)的攪拌 ,開(kāi)啟濾液出口閥 ,開(kāi)啟濾液槽真空泵,濾液通過(guò)過(guò)濾網(wǎng)實(shí)現(xiàn)過(guò)濾 ,濾液通過(guò)管道抽入濾液槽 ,固相則截留在動(dòng)態(tài)過(guò)濾機(jī)內(nèi) ,由于在過(guò)濾過(guò)程中,通過(guò)攪拌將濾布表面的香蘭素及時(shí)轉(zhuǎn)移掉 ,使過(guò)濾界面得到及時(shí)更新 ,過(guò)濾的速度得到大大提高。待濾液排完 , 關(guān)閉濾液出口閥,加入甲苯溶劑對(duì)濾餅進(jìn)行洗滌 ,洗滌完畢后再將洗滌液過(guò)濾抽出。取樣分析達(dá)到洗滌分離要求后 ,關(guān)閉濾液出口閥。開(kāi)啟蒸氣閥門(mén) ,加熱濾餅 ,待全部溶化時(shí)停止攪拌 ,溶化的香蘭素 ,再經(jīng)過(guò)泵輸送到下一工段。這樣完成物料的過(guò)濾洗滌出料全過(guò)程。
2 結(jié) 論
新型動(dòng)態(tài)過(guò)濾器與普通動(dòng)態(tài)過(guò)濾器相比,具有可以將物料熔化然后以液態(tài)形式出料的特點(diǎn)。由于固液分離、物料熔化、洗滌及物料的輸運(yùn)均在密閉的條件下進(jìn)行,所以全過(guò)程可以防止溶劑散發(fā)至周圍環(huán)境中 ,達(dá)到保護(hù)環(huán)境與操作人員身心健康的目的。新型動(dòng)態(tài)過(guò)濾器大小還可以根據(jù)生產(chǎn)要求進(jìn)行設(shè)計(jì),單釜zui大處理能力可達(dá) 10 噸以上 ,可以大大減少設(shè)備的臺(tái)數(shù)來(lái)降低設(shè)備投資。