一種去除己二酸溶液中活性炭的系統及工業化生產方法
2023-09-17 04:38:15
專利名稱：一種去除己二酸溶液中活性炭的系統及工業化生產方法
技術領域：
本發明涉及己二酸溶液的生產工藝，具體的說，是涉及己二酸溶液生產中活性炭的去除技術。
背景技術：
己二酸，俗稱肥酸，是鬆散狀粒度，分布較寬，有一點腐蝕性、易燃、易爆，易產生靜電，溫度過高易軟化結塊甚至變質的一種結晶體，熔點151. 9°C，沸點337. 5°C，閃點196°C。己二酸能夠發生成鹽反應、酯化反應、醯胺化反應等，並能與二元胺或二元醇縮聚成高分子聚合物等。己二酸作為一種有機合成中間體，主要用於合成尼龍66 (鹽)、聚氨酯和增塑劑，還可用於生產高級潤滑油、食品添加劑、醫藥中間體、香精香料控制劑、新型單晶材料、塑料發泡劑、塗料、粘合劑、殺蟲劑、染料等。在生產己二酸的工藝中經分離和洗滌的己二酸料餅中含有少量的有色雜質，在活 性炭處理工段中需要把粗己二酸溶解，然後用活性炭脫色。由於活性炭為黑色固體粉末狀物質，需要在後續工段中除去，以便達到己二酸產品規格要求。對於己二酸溶液中活性炭過濾而言，其生產工藝的開發、改進、完善特別要關注的是環境保護、系統安全和廢固處理的便捷。如流程不合理很可能出現環境汙染問題，以及造成人身傷害。因此，工藝方法的設計原則是儘可能提高裝置的可靠性，減少工藝物料的外排。己二酸生產中傳統的活性炭過濾生產工藝採用濾芯式過濾器，含有活性炭的己二酸溶液由進料泵送入活性炭過濾器。在正常運行中，隨著含有活性炭溶液的物料不斷進入活性炭過濾器，使得過濾器中濾餅厚度不斷增加，過濾器進出管線壓差達到一定值時，就要清洗活性炭過濾器。活性炭過濾器定時用熱母水或壓縮空氣進行半自動反洗，先用熱母液對管線和活性炭過濾器進行溶解和置換；再用熱水反洗，清洗水連同活性炭排入活性炭處理池；然後用壓縮空氣吹掃加壓過濾器，最後打排放口放空過濾器。含有活性炭的廢水通過活性炭處理池的三級沉降後，廢水排入廢水處理，廢活性炭收集在池內，定期進行清理。對於傳統地己二酸溶液中活性炭過濾生產工藝，其操作流程較長，產生的廢水較多，較長的操作流程一方面需要較多的投資才能完成，同時也增加了裝置中的洩漏點，對於系統的安全性和穩定性是不利的。傳統流程中的含水80%的廢活性炭處理難度大，需要設置專門的處理裝置進行再處理，廢水中含少量硝酸，對環境容易造成汙染。
發明內容
本發明要解決的是傳統地己二酸溶液中活性炭過濾生產工藝操作流程較長，產生的廢水較多的技術問題，提供一種去除己二酸溶液中活性炭的系統及工業化生產方法，通過對傳統工藝流程的優化，可有效減少系統廢物的外排，在保護環境的同時也提高了系統的安全性。為了解決上述技術問題，本發明通過以下的技術方案予以實現
一種去除己二酸溶液中活性炭的系統，包括活性炭處理罐，所述活性炭處理罐連接有進料泵，所述進料泵通過設有進料閥的進料管線連接有靜態集束式過濾器，所述靜態集束式過濾器分別通過設有放淨閥的放淨管線和設有循環管線閥的循環管線連接於所述活性炭處理罐，所述靜態集束式過濾器通過濾液出口閥連接有濾液收集裝置，所述靜態集束式過濾器頂部連接有排氣閥以及用於輸入壓縮空氣的壓縮空氣閥，所述靜態集束式過濾器底部通過出料閥連接有活性炭接收罐。所述活性炭處理罐設置有攪拌器。一種去除己二酸溶液中活性炭的工業化生產方法，該生產方法按照如下步驟進行a.開啟所述進料閥，所述活性炭處理罐中含有活性炭的己二酸溶液由所述進料泵送入到所述靜態集束式過濾器，直至所述靜態集束式過濾器充滿，關閉所述進料閥停止進料；b.開啟所述壓縮空氣閥門，進行所述靜態集束式過濾器的濾布在線清洗操作； c.開啟所述進料閥，直至所述靜態集束式過濾器再次充滿，關閉所述進料閥停止進料；d.開啟所述進料閥和所述循環管線閥，開始預過濾操作，直至所述靜態集束式過濾器的濾布上形成完整的濾餅層，關閉所述進料閥和所述循環管線閥停止預過濾操作；e.開啟所述進料閥和所述濾液出口閥，開始過濾操作，直至所述靜態集束式過濾器的濾管內外壓差到達設定值後停止，關閉所述進料閥和所述濾液出口閥停止過濾操作；f.開啟所述放淨閥，使所述靜態集束式過濾器中的己二酸溶液回流至所述活性炭處理罐，回流量達到設定值後關閉放淨閥；g.開啟所述排氣閥，將所述靜態集束式過濾器中的氣體排空，關閉排氣閥；h.開啟所述壓縮空氣閥門和所述出料閥，壓縮空氣使所述靜態集束式過濾器的濾布上的濾餅脫落，進入所述活性炭接收罐。本發明的有益效果是(一)、本發明的系統採用靜態集束式過濾器，節省了傳統工藝中的備用活性炭過濾器和保護過濾器的投資，同時也減少了洩漏點，提高了系統的安全性和可靠性。(二)、本發明的系統採用靜態集束式過濾器，具有過濾周期短，操作穩定，過濾效果好，設備使用壽命長等特點；過濾系統的連續運行周期可達一年以上，大幅度提高了設備生產能力。而傳統工藝中的活性炭過濾器每個月就要更換破損的濾袋，為保證系統的連續運行，需要再設一臺備用活性炭過濾器。(三)、本發明的系統採用靜態集束式過濾器，由於靜態集束式過濾器過濾出的活性炭濾餅含溼率較低，可直接送入活性炭接收罐或廢固槽車外運處理，避免了設置專門的處理裝置除水除酸，降低了現場操作的風險，極大提高了系統的安全性，同時減少了現場的環境汙染。傳統流程中廢活性炭的含水率在80%左右，而新工藝中廢活性炭的含水率低於40%。(四)、本發明的生產方法採用物料循環回流的預過濾過程，在過濾元件上附著一層活性炭固體，從而使後續的過濾過程能夠達到理想的過濾效果，降低了濾液中帶有「逃碳」的現象。
附圖是本發明所提供的去除己二酸溶液中活性炭的系統的結構示意圖。圖中1，待處理物料；2，活性炭處理罐；3，進料泵；4，進料管線；5，進料閥；6，放淨管線；7，放淨閥；8，洗水；9，排氣閥；10，循環管線；11，循環管線閥；12，壓縮空氣閥；13，壓縮空氣；14，濾液出口閥；15，濾液收集裝置；16，靜態集束式過濾器；17，出料閥；18，活性炭接收罐。
具體實施例方式如附圖所示，本實施例披露了一種去除己二酸溶液中活性炭的系統，主要包括活性炭處理罐2、進料泵3和靜態集束式過濾器16。 待處理物料I即含有活性炭的己二酸溶液被送入到活性炭處理罐2，活性炭處理罐2設置有攪拌器，以確保活性炭均勻的分布在溶液中。活性炭處理罐2連接有進料泵3，進料泵3通過進料管線4連接於靜態集束式過濾器16，進料管線4上設置有進料閥5。靜態集束式過濾器16採用燭芯式過濾元件，靜態集束式過濾器16的結構形式為六根過濾管和一根中心出液管的組合式結構。靜態集束式過濾器16通過循環管線10連接於活性炭處理罐2，循環管線10上設置有循環管線閥11。靜態集束式過濾器16通過放淨管線6連接於活性炭處理罐2，放淨管線6上設置有放淨閥7。靜態集束式過濾器16能夠分別通入洗水8和壓縮空氣13，並且在其頂部設置有排氣閥9。靜態集束式過濾器16通過濾液出口閥14連接於濾液收集裝置15。靜態集束式過濾器16底部通過出料閥17連接於活性炭接收罐18或者槽車。本實施例還披露了針對上述系統的去除己二酸溶液中活性炭的工業化生產方法，含有活性炭的己二酸溶液從活性炭處理罐2通過進料泵3送入靜態集束式過濾器16，經靜態集束式過濾器16過濾後，含溼量很低的固體活性炭送至活性炭接收罐18，合格的不含活性炭的己二酸溶液被送往下遊工段。操作過程主要包括進料、濾布在線清洗、再進料、預過濾、過濾、料液排空、排氣和濾餅排出，一個過濾周期約10-15分鐘；整個操作過程採用時序自動控制程序控制，一般為集散控制系統(DCS)。具體來說，本發明的方法包括如下步驟當一個新的過濾周期開始時，時序自動控制程序首先進行開始運行自檢。進料經檢查完畢具備運行條件後，進料閥5打開開始進料填充過程。含活性炭的己二酸溶液從活性炭處理罐2用進料泵3送入靜態集束式過濾器16，當靜態集束式過濾器16中充滿後，關閉進料閥5停止進料。濾布在線清洗進料填充步驟完成後，開始進行靜態集束式過濾器16的濾布在線清洗操作。打開壓縮空氣閥12，開始進行清洗。再進料經過清洗操作，靜態集束式過濾器16中液位會下降，因此需要進行再進料操作。打開進料閥5開始進料，由時序控制檢測到靜態集束式過濾器16中充滿後，關閉進料閥5停止進料。預過濾在進行過濾之前，需要進行預過濾，目的是使靜態集束式過濾器16的濾布上塗抹一層活性炭固體介質，在濾布上形成濾餅，使過濾效果更好。打開進料閥5和循環管線閥11，開始預過濾操作，由時序控制在靜態集束式過濾器16的濾布上形成完整的濾餅
層後停止。過濾預過濾完成後，開始過濾操作。打開過進料閥5和濾液出口閥14，由時序控制檢測到當靜態集束式過濾器16的濾管內外壓差到達設定值後，停止過濾操作。料液排空過濾完成後，打開放淨閥7，由時序控制使靜態集束式過濾器16中的部分己二酸溶液回流到活性炭處理罐2。排氣接著打開排氣閥9排空氣體。濾餅排出打開壓縮空氣閥12和靜態集束式過濾器16下方的出料閥17，利用壓 縮空氣反吹濾布上的濾餅，使其脫落，並進入到靜態集束式過濾器16下方的活性炭接受罐18中。至此，本過濾周期結束。儘管上面結合附圖和優選實施例對本發明的優選實施例進行了描述，但是本發明並不局限於上述的具體實施方式
，上述的具體實施方式
僅僅是示意性的，並不是限制性的，本領域的普通技術人員在本發明的啟示下，在不脫離本發明宗旨和權利要求所保護的範圍情況下，還可以作出很多形式的具體變換，這些均屬於本發明的保護範圍之內。
權利要求
1.一種去除己二酸溶液中活性炭的系統，包括活性炭處理罐，其特徵在於，所述活性炭處理罐連接有進料泵，所述進料泵通過設有進料閥的進料管線連接有靜態集束式過濾器，所述靜態集束式過濾器分別通過設有放淨閥的放淨管線和設有循環管線閥的循環管線連接於所述活性炭處理罐，所述靜態集束式過濾器通過濾液出口閥連接有濾液收集裝置，所述靜態集束式過濾器頂部連接有排氣閥以及用於輸入壓縮空氣的壓縮空氣閥，所述靜態集束式過濾器底部通過出料閥連接有活性炭接收罐。
2.根據權利要求I所述的一種去除己二酸溶液中活性炭的系統，其特徵在於，所述活性炭處理罐設置有攪拌器。
3.—種去除己二酸溶液中活性炭的工業化生產方法，其特徵在於，該生產方法按照如下步驟進行 a.開啟所述進料閥，所述活性炭處理罐中含有活性炭的己二酸溶液由所述進料泵送入到所述靜態集束式過濾器，直至所述靜態集束式過濾器充滿，關閉所述進料閥停止進料； b.開啟所述壓縮空氣閥門，進行所述靜態集束式過濾器的濾布在線清洗操作； c.開啟所述進料閥，直至所述靜態集束式過濾器再次充滿，關閉所述進料閥停止進料； d.開啟所述進料閥和所述循環管線閥，開始預過濾操作，直至所述靜態集束式過濾器的濾布上形成完整的濾餅層，關閉所述進料閥和所述循環管線閥停止預過濾操作； e.開啟所述進料閥和所述濾液出口閥，開始過濾操作，直至所述靜態集束式過濾器的濾管內外壓差到達設定值後停止，關閉所述進料閥和所述濾液出口閥停止過濾操作； f.開啟所述放淨閥，使所述靜態集束式過濾器中的己二酸溶液回流至所述活性炭處理罐，回流量達到設定值後關閉放淨閥； g.開啟所述排氣閥，將所述靜態集束式過濾器中的氣體排空，關閉排氣閥； h.開啟所述壓縮空氣閥門和所述出料閥，壓縮空氣使所述靜態集束式過濾器的濾布上的濾餅脫落，進入所述活性炭接收罐。
全文摘要
本發明公開了一種去除己二酸溶液中活性炭的系統及工業化生產方法，活性炭處理罐通過進料泵和進料閥連接有靜態集束式過濾器，靜態集束式過濾器分別通過設有放淨閥的放淨管線和設有循環管線閥的循環管線連接於活性炭處理罐，靜態集束式過濾器通過濾液出口閥連接有濾液收集裝置、通過出料閥連接有活性炭接收罐。含有活性炭的己二酸溶液從活性炭處理罐通過進料泵送入靜態集束式過濾器，經過濾後，含溼量很低的固體活性炭送至活性炭接收罐，合格的不含活性炭的己二酸溶液被送往下遊工段。本發明通過對傳統工藝流程的優化，減少了洩漏點，提高了系統的安全性和可靠性，大幅度提高了設備生產能力，有效減少了系統廢物外排，達到了保護環境的效果。
文檔編號C07C55/14GK102728118SQ201210249149
公開日2012年10月17日 申請日期2012年7月18日 優先權日2012年7月18日
發明者張豐揚, 汪浩, 耿玉俠, 艾曉欣, 袁文, 陳順杭 申請人:中國天辰工程有限公司, 天津天辰綠色能源工程技術研發有限公司