[發(fā)明專利]催化劑回收與動(dòng)態(tài)碟片式膜分離過程耦合的裝置及方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201210588126.6
• 申請(qǐng)日: 2012-12-29
• 公開（公告）號(hào): CN103041705A
• 公開（公告）日: 2013-04-17
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 楊積志;李海波
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 上海安賜機(jī)械設(shè)備有限公司
• 主分類號(hào): B01D61/18
• 分類號(hào): B01D61/18;B01D69/14;B01J8/00
• 代理公司: 上海天翔知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 31224
• 代理人: 呂伴

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種裝置及方法，尤其涉及一種針對(duì)現(xiàn)有裝置和工藝所存在的缺陷而提供一種應(yīng)用于催化劑回收的動(dòng)態(tài)碟片式膜裝置，設(shè)備通過碟片旋轉(zhuǎn)料液形成相對(duì)運(yùn)動(dòng)，分離效率高，克服現(xiàn)有技術(shù)的循環(huán)量大、生產(chǎn)成本高的問題的催化劑回收與動(dòng)態(tài)碟片式膜分離過程耦合的裝置及方法。

背景技術(shù)

隨著化工、石化生產(chǎn)行業(yè)的不斷發(fā)展，催化劑的尺寸趨向于超細(xì)化方向發(fā)展，固液非均相高效分離變得極為困難，傳統(tǒng)的分離方法如板框過濾、離心分離很難將產(chǎn)物和催化劑完全分離開來，不僅浪費(fèi)能耗，催化劑利用率低，而且得到的產(chǎn)物中催化劑含量過高，影響產(chǎn)品的品質(zhì)，過濾過程常為間歇過濾，從經(jīng)濟(jì)方面不利于企業(yè)的長(zhǎng)久發(fā)展，從能耗方面不符合國(guó)家關(guān)于節(jié)能減排的號(hào)召。

近年來，在石油化工、精細(xì)化工、制藥、輕工、環(huán)保等行業(yè)也越來越多涉及到微米及納米級(jí)的固體催化劑，可以大大提高反應(yīng)速率，降低催化劑用量，在反應(yīng)完成后需要分離回收此催化劑，但是給分離帶來難度。在分子篩催化劑生產(chǎn)過程中，水洗工段產(chǎn)生大量的含催化劑工業(yè)廢水。目前國(guó)內(nèi)多采用自然沉降法回收催化劑，但是由于顆粒粒徑小，導(dǎo)致沉降設(shè)備占地面積大、效率低、回收不完全，使得分子篩大量流失。傳統(tǒng)沉降法已經(jīng)不適用；而以濾布為過濾介質(zhì)的各類過濾技術(shù)，分離效率很低，過濾質(zhì)量難以保證；超濾離心機(jī)對(duì)固含量較低的溶液其分離效率極低。

目前使用的膜催化劑過濾工藝主要采用錯(cuò)流膜管式過濾方式，需要較大的循環(huán)量以保證錯(cuò)流膜面流速。而在反應(yīng)過程中催化劑含量一般都較低，大量循環(huán)造成的能耗高，生產(chǎn)成本上升。同時(shí)，大量循環(huán)使得催化劑碰撞碎裂，造成催化劑損失。

發(fā)明內(nèi)容

針對(duì)上述問題，本發(fā)明的主要目的在于提供一種針對(duì)現(xiàn)有裝置和工藝所存在的缺陷而提供一種應(yīng)用于催化劑回收的動(dòng)態(tài)碟片式膜裝置，設(shè)備通過碟片旋轉(zhuǎn)料液形成相對(duì)運(yùn)動(dòng)，即為錯(cuò)流過濾，制造出剪切力，使滯留在膜表面的催化劑顆粒被帶走，降低膜面污染，從而使得膜穩(wěn)定通量保持恒定。采用此種過濾方式，不需要大功率泵提供大循環(huán)量，解決傳統(tǒng)技術(shù)的分離效率低，現(xiàn)有技術(shù)的循環(huán)量大、生產(chǎn)成本高的問題的催化劑回收與動(dòng)態(tài)碟片式膜分離過程耦合的裝置及方法。

本發(fā)明是通過下述技術(shù)方案來解決上述技術(shù)問題的：一種催化劑回收與動(dòng)態(tài)碟片式膜分離過程耦合的裝置，所述裝置包括反應(yīng)釜、轉(zhuǎn)動(dòng)裝置、反沖罐、清液罐、反沖罐進(jìn)料泵、所述反應(yīng)釜內(nèi)置動(dòng)態(tài)碟片式分離器主體；

所述反應(yīng)釜上開有進(jìn)料口和催化劑再生出口，所述轉(zhuǎn)動(dòng)裝置和動(dòng)態(tài)碟片式分離器主體上分別安裝有大電機(jī)和小電機(jī)，反應(yīng)釜通過一清液罐進(jìn)料自動(dòng)控制閥連接有清液罐，反應(yīng)釜通過一反沖液出口自動(dòng)控制閥連接有反沖罐；

所述反沖罐與清液罐通過反沖罐進(jìn)料泵連接，反沖罐與反沖罐進(jìn)料泵之間還安裝有反沖罐補(bǔ)液自動(dòng)控制閥和反沖罐進(jìn)料泵止回閥，反沖罐還通過反沖罐排污閥連接有排污的排污管道，反沖罐的頂部還通過反沖罐補(bǔ)氣自動(dòng)控制閥連接有進(jìn)氣管，反沖罐的頂部還通過反沖罐放空閥連接有排氣管；

所述清液罐的頂部通過清液罐補(bǔ)氣自動(dòng)控制閥連接有進(jìn)氣管，清液罐的頂部還通過清液罐放空閥連接有排氣管，清液罐的底部通過清液罐排污閥連接在有排污的排污管道，清液罐上還連接有將清液輸入后續(xù)處理的進(jìn)入后續(xù)工段管子，進(jìn)入后續(xù)工段管子上安裝有清液罐清液出口自動(dòng)控制閥。

在本發(fā)明的具體實(shí)施例子中，所述動(dòng)態(tài)碟片式分離器主體中動(dòng)態(tài)碟片的數(shù)量為1-100件。

在本發(fā)明的具體實(shí)施例子中，所述動(dòng)態(tài)碟片式分離器主體為動(dòng)態(tài)碟片膜組件，膜表面孔徑為7nm~30um，碟片直徑在50~400mm。

一種利用上述裝置進(jìn)行催化劑回收與動(dòng)態(tài)碟片式膜分離過程耦合方法，所述方法包括如下步驟：

根據(jù)反應(yīng)物的處理量在反應(yīng)釜內(nèi)設(shè)置裝置以單元模塊形式并聯(lián)兩組或多組動(dòng)態(tài)碟片式分離器主體進(jìn)行過濾處理，含催化劑的反應(yīng)產(chǎn)物經(jīng)過動(dòng)態(tài)碟片式分離器主體分離后反應(yīng)產(chǎn)物清液被分離出，催化劑被截留在反應(yīng)釜內(nèi)繼續(xù)反應(yīng)，當(dāng)催化劑需要再生時(shí)，可從反應(yīng)釜底部的催化劑再生出口排出。

在本發(fā)明的具體實(shí)施例子中，動(dòng)態(tài)碟片式分離器主體為陶瓷碟片，采用微濾或超濾動(dòng)態(tài)碟片過濾為錯(cuò)流過濾方式，通過電機(jī)旋轉(zhuǎn)帶動(dòng)陶瓷碟片旋轉(zhuǎn)，陶瓷碟片的旋轉(zhuǎn)與料液形成相對(duì)運(yùn)動(dòng)，即為錯(cuò)流過濾，由于剪切力的存在，使滯留在動(dòng)態(tài)碟片式分離器主體的膜表面的催化劑顆粒被帶走，降低膜面污染，從而使得膜穩(wěn)定通量保持恒定。

在本發(fā)明的具體實(shí)施例子中，催化劑回收過程是封閉連續(xù)的過程。

在本發(fā)明的具體實(shí)施例子中，設(shè)定過濾單元模塊的清液通量下降至初始通量的60%-80%時(shí)，開始反沖洗動(dòng)態(tài)碟片。