[实用新型]斜板连续分离器

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种二硝基甲苯(简称DNT)加氢反应制备甲苯二胺(简称TDA)工艺中，固体镍(Ni)催化剂的连续沉降与分离设备，尤其是一种同时进行气液固三相的连续分离，实现催化剂连续循环利用的设备。

背景技术

TDA生产中，DNT在固体催化剂存在的条件下加氢生成TDA和水。反应液中含有气相(氢气)、液相(TDA和水)与固相(催化剂)，其中催化剂需要从反应液中分离出来循环利用。催化剂的分离循环，传统方法采用间歇重力沉降、间歇循环的方式。该工艺的设备利用率低，同时，由于返回的催化剂是间歇性的，因此反应器中催化剂浓度波动较大，容易造成反应器操作波动，增加副产物焦油的生成。

如果采用连续沉降方式，由于DNT加氢制TDA反应液中有气体存在，同时操作压力比较高，现有的连续沉降设备不能满足要求，如中国专利《污水处理沉降器》(专利号ZL00224054.8)和《活动平板沉降器》(专利公开号CN2075977U)所提及的沉降设备，都不能满足本工艺的要求。另外对含有气体的固液分离，首先需要在气体脱除罐中分离出气体，然后再进入沉降器进行固液分离。这样不但增加了设备投资与操作控制费用，而且往往由于压力的波动引起气体进入沉降器干扰沉降，不利于连续操作。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是：提供一种体积小、工作稳定、固液沉降分离效率高的连续分离循环设备，克服TDA合成工艺中催化剂间歇分离循环设备的缺点，满足对气液固三相同时连续分离的要求。

本实用新型采用的技术方案是：分离器采用双层结构，外层为圆筒状耐压壳体，包括筒状外壳、上面的椭圆封头以及下面的圆锥形结构；内层为两头敞开的长方体形状的沉降体，沉降体内置沉降板，沉降板的上部和下部是液体分布区；沉降体与筒状壳体之间有间距但相连接；筒体、沉降体与沉降板安装角度一致，与水平面有夹角。

沉降体是一个四面封闭的长方体，它的上下两端敞开，并与筒体的上下封头平齐。沉降体内部设有沉降板，可以增大沉降面积，缩短沉降距离和沉降时间，沉降板间距均匀可得到好的沉降效果，同时沉降板表面光滑，有利于沉降下来的固体滑落下来。固体的沉降主要在沉降板间进行。沉降体是方形结构，有利于沉降板的布置与安装；由于其上下均与外层相通，并不承受压力。分离器的外壳是耐压结构，因此可以满足工艺上操作压力的要求。分离器主体包括筒体和沉降体，其安装角度与沉降板角度一致。

反应液减压后由分离器的上部进入圆筒壳体与沉降体两层之间，气体向上流动进入沉降体的上部，从排气口排出。液体和固体向下流动，从沉降体下部进入沉降体向上流动，清液从沉降体的上部溢流出料；固体在沉降板上沉降并滑落。

分离器的主体部分(筒体和沉降体)与水平面成60°夹角，下部圆锥中轴线与水平面垂直。这种结构利于固体排出，无须机械拨浆；固体催化剂浆料经循环泵送入反应器重复利用。

本实用新型能够在高压操作条件下，在一个设备内同时分离TDA反应液中气液固三相，实现了催化剂分离循环的连续化操作；能够提高设备效率，使操作稳定。

附图说明

下面结合附图和实施例对本实用新型进一步说明。

图1是分离器正视图。

图2是图1的I-I剖视图。

图3是沉降体构造图。

具体实施方式

从图1可知，分离器的主要构造是两部分：外层是由筒状壳体1、上面的椭圆封头5以及下面的锥体7构成的筒状壳体8，内层是具有长方体形状的沉降体2。沉降体2周围四个棱与圆筒1保持30毫米左右的间距，通过上下支撑与筒体1连接；沉降体2内设置沉降板6；筒体1和沉降体2以及沉降板6与水平面成60度夹角。反应液由入口4进入分离器后，在沉降体2与筒状壳体1之间分离出气体，在沉降体2内沉降板6之间完成固体催化剂的沉降。

图2是图1的I-I剖视图，图3是沉降体2的构造图。由图可知，沉降体2及其内部的沉降板6都是长方体形状，沉降板6之间有间距；沉降体2内沉降板6的上部和下部设有液体分布区。

通过沉降层的流体流速在2～3米/小时范围内，沉降板6长度取2米，沉降板6的间距取40～60毫米。沉降体2内沉降板6的下部有高300～500毫米液体分布区域。下部锥体7的中轴线与水平面垂直，这种结构利于固体催化剂自出口9排出，无须机械拨浆。