利用减压室和材料传送器的加压过滤装置及方法制造方法及图纸

一种从浆液中分离固相材料的装置，该装置包括加压过滤单元，所述的加压过滤单元包括容器和过滤介质。浆液（５）给料于过滤单元（１０），其在过滤单元（１０）中分离成固相材料和液相材料。过滤单元（１０）具有排放该固相材料至材料传送器（１５）的固体出口（１２）。该材料传送器（１５）将固相材料转移至压力低于过滤单元（１０）的减压室（２０）。随着固相材料进入该减压室（２０），其即暴露于该室的较低的压力。材料传送器（１５）保持过滤单元（１０）与减压室（２０）之间的压差。随后，已减压的固相材料可以转移至其它设备中进行干燥或其它处理。（*该技术在2020年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
技术介绍
本专利技术涉及一种过滤装置以及相关的将浆液分离成固相和液相的方法。更具体地说，本专利技术涉及一种加压过滤装置以及相关的从浆液中连续地分离出固相材料并使该材料迅速减压的方法。在化工产品的生产和加工中，常常需要从浆液中分离固体材料。例如，由化学反应器和沉淀单元产生的浆液。固体材料通常是通过过滤或离心分离从浆液中分离出来的。适宜的过滤方法包括重力过滤、真空助滤和加压过滤。例如，在纯化的对苯二甲酸的生产中，对苯二甲酸的结晶一般是利用旋转真空过滤单元从浆液中分离出来的。过滤单元具有圆柱形的滤鼓，该滤鼓可回转安装在外壳内。当浆液装入过滤单元外壳中时，在过滤器内部产生压差，使浆液的液体部分通过过滤介质而移动。在滤鼓的外圆柱形表面上沉积一层结晶。待固体材料从浆液中分离出来之后，将该固体材料从过滤介质上移走，通常是以固相材料的滤饼的形式移走，然后再进行后续的加工或处理。在一些应用中，用加压气体喷射将固体材料从过滤介质移开并将该材料推进至出料口。如果使用加压过滤，为了下游的加工，可能需要一些处理，以将固体材料解除至较低的压力(如大气压)。为了连续地进行加工操作，还需要过滤单元中的压差不被严重地破坏。US 5093001公开了一种加压过滤装置，其在出口处具有一对阀门以供卸料。该专利引入本文作为参考。然而，这种构造不足以解决压力控制问题，也不足以保持高水平的通过过滤单元的材料通过量。US 5589079和5470473公开了一对阀门设备与漏斗，以成批地处理来自加压过滤单元的固体材料。这些专利引入本文作为参考。每个阀门设备可以具有圆顶形的阀门件。操作中，固体材料从过滤设备排放至第一漏斗中。连接在第一漏斗上的阀门密封该漏斗，同时第一漏斗与第二漏斗之间的压力平衡。该压力为初始压力与最终的、较低的压力的中间压力。当漏斗之间的压力平衡之后，就将固体材料转移至第二漏斗。当第二漏斗被减压至最终的、较低的压力之后，将该固体材料排放至储罐或传送器。尽管所公开的装置和方法优于前面的装置和方法，但是该装置和方法受限于固体材料的成批处理。多阶段的、分批式的处理要求产生了瓶颈效应，排除了高速、连续通过物料的可能性。阀设备和压力平衡设备也需要经常保持设备工作效率。因此，需要一种连续处理固体材料的加压过滤装置。特别是需要一种通过迅速降低从浆液中分离出的固相材料的压力同时又保持过滤单元与下游设备之间压差而连续加工浆液的加压过滤装置。专利技术概述本专利技术的从浆液中连续回收固相材料的装置包括加压过滤单元，该加压过滤单元包括具有从浆液中分离固相材料的过滤介质的容器。该过滤单元具有浆液入口，以及任选的惰性气体源。液体出口排放来自过滤单元的液相材料。根据过滤单元的设计，气体也可以通过液体出口排放。从过滤单元固体出口排放固相材料。该过滤单元可任选地包括将洗涤流体或液体分散在沉积于过滤介质上的材料滤饼上的洗涤装置。该洗涤流体取代滤饼中的其它液体和/或杂质。材料传送器连续地将来自过滤单元的固体出口的固相材料转移至减压室中。该减压室的压力比过滤单元的压力低，便于该材料的后续处理。由于固相材料转移至减压室中，所以该材料直接并迅速地减压至该减压室的较低的压力。有利的是，迅速的减压可以导致固相材料的“闪蒸”，从该材料中除去残留的液体、气体和挥发性物质。减压室可进一步包括一个或多个从该室中释放蒸汽、气体和/或挥发性物质的出口。该减压室可以包含惰性气体，以稳定活泼的或不稳定的固相材料。任何适宜的传送工具均可以将减压室的固相材料转移，以备后续的处理，如干燥。材料传送器一般包括接受来自过滤单元出口的固相材料的入口。该材料在压力下排放至材料传送器的入口中。本专利技术的特征在于，材料传送器保持了过滤单元与减压容器之间的压差。固相材料被转移至一出口，在此出口处其排放到减压室中。该材料由于暴露于减压室的较低的压力而迅速减压。另一方面，提供一种由一个或多个过滤单元、减压单元和材料传送器组成的系统。这种系统可进一步包括一个或多个化学反应器或沉淀器，以便为过滤单元提供浆液源。一个或多个下游传送器和/或干燥器可有助于固相材料的进一步处理。所述的传送器可以是螺旋传送器，也可以是其它类型的传送器。依据另一方面，一种从浆液中分离出固相材料的方法包括如下步骤(a)提供具有保持在第一压力下的容器并且具有过滤介质的过滤单元，(b)将浆液加到该容器中，(c)将浆液分离成固相材料和液相材料，(d)连续地将该固相材料转移至减压室同时保持过滤单元与减压室之间的压差，以及(e)当固相材料进入减压室时使其迅速减压。固相材料基本上一直保持在第一压力下，直到进入减压室为止，尽管固相材料传输期间可允许少量的受控压力泄漏(pressure leakage)。进一步的步骤包括(f)从化学反应器提供浆液；及(g)将减压的固相材料传输至干燥器。附图简述附图说明图1是有部分切掉的器壁加压过滤单元的侧视图；图2是加压过滤系统的一个实施方案的流程图；及优选实施方案详述参照图1，简要地说明从浆液5中分离固相材料的装置。该装置包括具有固体出口12的过滤单元10，固体出口12用于排放通过过滤单元10而从浆液中分离出的固相材料。液体出口11用于排放液相材料以及任选的气体材料。材料传送器15与过滤单元10相连于固体出口12。任选地，过滤单元10与材料传送器15可以通过接合器14互相连接。这种接合器14特别适用于改型过滤单元。材料传送器15在其下游一侧与减压室20相连。减压室20优选具有一个或多个出口25，以从减压室20排放蒸汽、气体和/或挥发性的物质(通常为蒸汽)。减压室20可进一步地与传送器和/或干燥器(未示出)相连，以进一步处理所述的固相材料。过滤单元10包括盛装浆液5的容器13和过滤介质8。过滤单元10可以是将浆液5分离成固相和液相材料的任何设备。因为过滤单元10是加压的，所以其为圆柱形或球形是有利的，尽管其它形状也是可以的。例如，过滤单元10可以是加压的、旋转的鼓过滤单元，如US 5589079、5470473和2352303所公开的那样，这些专利所公开的内容引入本文作为参考。将浆液5由适宜的源，如化学反应器或沉淀设备(未示出)，提供给过滤单元10。浆液5通过入口3给料于过滤单元10。该入口3可以根据特定过滤单元的设计和功能而定位和构造，这是本领域的技术人员所熟知的。其它加压过滤单元如增压的盘式过滤单元同样适用于本专利技术。使过滤单元10加压，以促进浆液5通过过滤介质8分离成固相材料和液相材料。过滤单元10根据其设计加压。例如参考图1，过滤单元由加压气源30如惰性气体加压。使过滤单元10加压的其他方法是可能的，例如将加压浆液引入单元10中。过滤介质8将浆液分离液相和固相材料。过滤介质8根据要分离的浆液来选择。例如，过滤介质8可以是沿着钢鼓外表面安装的一层过滤布或者不锈钢。对于某些应用，优选过滤介质能够承受高温和高压。本文所使用的“液相材料”是指从浆液中分离出的液体，尽管该液体可能包含一些悬浮的固体材料。术语“固相材料”是指通过过滤介质8而从浆液中分离出来的材料，如沉积在过滤介质上的“滤饼”。该固相材料也可以包含大量的液体，如没有从固相材料中分离出来的液体和/或洗涤液。固相材料的温度可以大于该固相材料中所包含的液体在大气压下的沸点。对于这种热材料，本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种连续加压过滤浆液的装置，该装置包括：加压过滤单元，该单元包括保持在第一压力下的容器，在所述容器中用来将所述浆液分离成液相材料和固相材料的过滤介质，由所述过滤单元排放所述液相材料的液体出口，以及排放所述固相材料的固体出口；减压室， 该减压室保持在第二且比所述第一压力低的压力之下，所述的减压室具有接收来自所述过滤单元的固相材料的固体入口，并且包含暴露于第二和更低压力的固相材料；和材料传送器，该材料传送器位于所述过滤单元的固体出口与所述减压室的固体入口之间，用来保持所 述过滤单元与所述减压室之间的压差，并将所述的固相材料由所述的过滤单元的固体出口连续地转移至所述的减压室，其中所述的固相材料由所述的约第一压力减压至所述的第二和更低的压力。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：乔恩O比尔德，约翰C罗杰斯，
申请(专利权)人：贝克休斯公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]