[发明专利]应用于超细固体催化剂回收的动态碟片膜装置及其工艺

说明书

技术领域

本发明涉及一种催化剂回收装置及其工艺，具体涉及应用于超细固体催化剂回收的动态碟片膜装置及其工艺。

背景技术

随着化工、石化生产行业的不断发展，催化剂的尺寸趋向于超细化方向发展，固液非均相高效分离变得极为困难，传统的分离方法如板框过滤、离心分离很难将产物和催化剂完全分离开来，不仅浪费能耗，催化剂利用率低，而且得到的产物中催化剂含量过高，影响产品的品质，过滤过程常为间歇过滤，从经济方面不利于企业的长久发展，从能耗方面不符合国家关于节能减排的号召。

近年来，在石油化工、精细化工、制药、轻工、环保等行业也越来越多涉及到微米及纳米级的固体催化剂，可以大大提高反应速率，降低催化剂用量，在反应完成后需要分离回收此催化剂，但是给分离带来难度。在分子筛催化剂生产过程中，水洗工段产生大量的含催化剂工业废水。目前国内多采用自然沉降法回收催化剂，但是由于颗粒粒径小，导致沉降设备占地面积大、效率低、回收不完全，使得分子筛大量流失。传统沉降法已经不适用；而以滤布为过滤介质的各类过滤技术，分离效率很低，过滤质量难以保证；超滤离心机对固含量较低的溶液其分离效率极低。

利用陶瓷碟片分离膜的“筛分”机理，被分离的料液在压力的驱动下，反应产物透过膜孔径，进入到清液侧，催化剂粒子被截留于膜表面，从而达到催化剂回收再利用，反应产物进入到产品后处理工序。使用无机陶瓷膜分离技术回收催化剂有以下几个优点：耐高温、耐有机溶剂、耐强酸强碱，可以在大多数反应中使用；反应产物中催化剂含量极少，提高产品品质；催化剂损失低，降低成本；可实现全密闭的自动化连续生产。

目前使用的膜催化剂过滤工艺主要采用错流膜管式过滤方式，需要较大的循环量以保证错流膜面流速。而在反应过程中催化剂含量一般都较低，大量循环造成的能耗高，生产成本上升。同时，大量循环使得催化剂碰撞碎裂，造成催化剂损失。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种通过陶瓷碟片膜旋转自动跟新过滤表面，使得设备长时间稳定运行，且不需要大功率泵提供大循环量的应用于超细固体催化剂回收的动态碟片膜装置及其工艺。

为达到上述目的，本发明的技术方案如下：

应用于超细固体催化剂回收的动态碟片膜装置，包括

一反应釜，

一与反应釜连接的反应釜出料换热器；

一与反应釜出料换热器连接的至少一个动态碟片分离元件；

一分别与动态碟片分离元件连接的反冲洗罐和清液罐；

所述清液罐与反冲洗罐连接；

所述动态碟片分离元件包括

一装置支架，

一安置在装置支架上的电机；

一安置在装置支架上的膜分离罐，所述膜分离罐左右两侧面上设有用于查看膜分离罐内部情况的视镜，所述膜分离罐的底部设有浓液出口，该浓液出口处设有浓缩液出口流量自动控制阀门，所述膜分离罐的中部设有物料进口；

一安置在膜分离罐上的清液缓冲罐，所述清液缓冲罐上设有清液出口，所述清液出口上设有清液出口自动控制阀门；

一与电机和膜分离罐连接的中心转轴；

所述膜分离罐内设有动态碟片膜组件，所述动态碟片膜组件由1-100个动态碟片膜组成；所述动态碟片膜为微滤或超滤陶瓷碟片膜，所述陶瓷碟片膜的孔径为7nm-30um，所述动态碟片膜组件的直径为50-400mm。

在本发明的一个实施例中，所述反应釜底部出料口连接去催化剂再生管路和出料管路，催化剂再生管路和出料管路上分别设有催化再生系统阀门和出料阀门；反应釜上部连接有催化剂浓缩液管路，管路上设有出料循环管路阀门。

在本发明的一个实施例中，所述反应釜与反应釜出料换热器之间设有一个反应釜出料泵，所述反应釜出料泵与反应釜出料换热器之间设有反应釜出料泵出口止回阀门和反应釜出料泵出口阀门。

在本发明的一个实施例中，所述反应釜出料换热器上的换热器冷却液出口管路设有出口止回阀门。

在本发明的一个实施例中，所述反冲洗罐的上部连接有反冲洗罐进气管线和排空管线，反冲洗罐进气管线和排空管线上分别设有反冲洗罐进气控制自动阀门和反冲洗罐排空阀门；反冲洗罐底部连接反冲洗排污管线，反冲洗排污管线上设有反冲洗罐排污阀门；反冲洗罐中部连接反冲罐进料管线，反冲罐进料管线上设有反冲洗罐进液控制自动阀门。