[发明专利]洗涤塔

说明书

技术领域

本发明涉及一种洗涤塔，用于固液悬浮液的分离和纯化。

技术背景

洗涤塔作为一种固液分离和纯化设备，可实现固液悬浮液的分离和提纯，特别适用于熔融结晶得到的固液悬浮液的分离和提纯，可最大限度的回收产品，并得到高纯度产品。

与常用的固液分离设备比较，洗涤塔具有转速低，驱动机构能耗低，固含量波动对操作影响小，产品纯度高等优点，可用于精细化工生产，同时洗涤液在洗涤塔可通过再结晶形成晶体进行回收，可最大限度回收产品。

美国专利US 4,491,462介绍了一种洗涤塔的结构和操作特点，专利采用在圆柱形筒体的上下两端安装圆盘形结构，刮盘由运动机构驱动做旋转运动。下部的圆盘表面覆盖过滤介质，带动下部旋转的轴为中空结构，过滤介质下表面空间与轴的中空结构连通。悬浮液通过筒体底部进入到设备中，在水力学压差作用下，悬浮液在圆盘的过滤介质表面发生过滤，母液通过驱动轴的中空结构排出，固相晶体被截留在过滤介质上方，并随着过滤的持续发生，固相晶体形成堆积床层。上部的圆盘上设计有刮刀，堆积的晶体床层通过刮刀切削后进入到上部空间。上部空间连接有两条管线，一条为固相晶体升温熔化后的部分回流管路，一条为纯化后的产品排出管路。通过产品的部分回流作为洗涤液，控制操作压力，使产品在堆积床层中向下运动，在运动过程中对堆积床层中的固相晶体颗粒进行洗涤。堆积床层与液相产品洗涤逆流接触，在床层运动过程中通过洗涤提高固相晶体的纯度。

上述专利基本上实现了洗涤塔的功能和优点，但是其过滤用圆盘无过滤介质再生功能，操作中晶体容易使过滤介质发生堵塞，降低过滤效率，晶体床层在塔内的输送完全靠固相的累积来实现，容易发生床层的板结，造成洗涤效果差，产品纯度高，操作稳定性差等稳定，且发生故障后很难在线解决，其操作可靠性和连续性差。

美国专利US 7,637,965 B2介绍了一种洗涤塔的设备及其操作流程。专利设备外形为圆柱形结构，在内部轴向上安装有起过滤作用的滤芯，并在底部安装带刮刀的圆盘作为过滤后晶体床层的卸料。洗涤塔完全通过压力作为床层输送的动力，顶部进料，并有滤液回流实现压力的控制和调节；底部为产品出料和升温液相产品部分回流作为洗涤液。该设备存在的主要问题有：过滤元件的过滤面积小，无法实现晶体床层的有效输送，洗涤效果差，洗涤液容易从母液通道流出损失。

美国专利US 3319437，US 2862797，US 4734102，US 6241101B1，US 4475355，US4332599，欧洲专利WO 03/041832A1等专利均介绍了相似结构，均存在一些不足和缺点：过滤介质容易堵塞且无法实现在线再生、晶体床层的分布和输送无法、难以控制床层内晶体的洗涤过程等，因此无法有效的连续运行，得到的产品纯度不稳定。

发明内容

本发明所要解决的技术问题之一是现有洗涤塔中存在的过滤介质易堵塞、再生困难，床层的输送效率低，洗涤效果差，提供了一种新型洗涤塔，该洗涤塔具有不易堵塞的优点。

本发明所要解决的技术问题之二是提供一种与解决技术问题之一相对应的洗涤塔分离和提纯二甲苯同分异构体悬浮液或二氯苯同分异构体悬浮液的方法，该方法具有分离效率高的优点。

为解决现有技术存在的问题之一，本发明采用的技术方案为：洗涤塔由圆柱形筒体组成，其中中间筒体1的上端连接上筒体3，上筒体内安装有旋转轴4和上刮盘15。在中间筒体1的下端安装下筒体14，下筒体内部安装有复合运动轴12和下刮盘8；在下筒体14内部安装有过滤介质10，过滤介质下方安装有加热装置13。中间筒体1的中心位置安装芯筒6。

在驱动机构的带动下，复合运动轴12带动下刮盘8作绕轴线的旋转运动和沿着轴线方向的往复运动。旋转轴4在驱动机构的带动下做旋转运动，同时带动安装在轴上的上刮盘15一起运动。

在下筒体14和上筒体3上均安装有多根接管，作为不同物料进出洗涤塔的接管。

上述技术方案中，下刮盘8上至少安装有两片刮刀16和两片螺旋叶片17，刮刀和螺旋叶片对应，且在下刮盘上均匀分布。其中刮刀16的安装角在5°～80°之间，螺旋叶片17上开孔，并在开孔区域覆盖过滤介质18。下刮盘中心部分安装有导流筒19，导流筒位于芯筒6下方，并位于芯筒6内部。下刮盘8的导流筒内部具有流体通道20。

芯筒6同心安装在中间筒体1内部，通过肋板28与中间筒体连接固定，肋板数量大于等于2，且均匀分布。芯筒6下部开孔，并在开孔部分覆盖过滤介质7，开孔长度为芯筒整体长度的0.2～0.5倍，芯筒直径为中间筒体内径的0.2～0.5倍。