聚乙烯醇装置精馏工段过滤系统新型过滤器研制-上海联兵环保免费电话：400-600-5030

 摘要：该厂聚乙烯醇生产过程过滤系统用市购高效板式密闭过滤器替换老式板式密闭过滤器后,仍不满意。自己设计研制了一种新型过滤器。介绍了新型过滤器的设计思路及使用流程。该新型过滤器已完成过滤器过滤材质的小型试验。滤出的清液满足生产要求。
    关键词：聚乙烯醇；精馏；过滤器；研究；制备
    文章编号：1673-9647（2010）11-0037-03中图分类号：TQ325.9文献标识码：B
    1·工艺概况   聚乙烯醇（PVA）工业生产过程主要包括5个工段：合成工段、精馏工段、聚合工段、醇解工段、回收工段。在合成工段，乙炔与醋酸合成生成醋酸乙烯（VAC），反应得到的反应液主要是醋酸乙烯、没有反应的醋酸及各种副产物。精馏工段是将反应液中的VAC分离出来给后续工段使用，同时也将醋酸分离回收，给合成工段使用。在合成反应过程中，以醋酸锌为催化剂，活性炭为载体，乙炔与醋酸气相反应合成VAC单体。从反应器出来的反应物为气相混合气体，含有大量的粉末，经过旋风除尘器除去大量粉末，部分粉末与反应气进入分离塔。分离塔分为三段循环，一循环在分离塔下部，温度较高，约80℃，炭粉粉末存在一循环，含炭粉的一循环液送到精馏工段过滤系统除去炭粉。因此过滤效果的好坏，影响到精馏塔的操作稳定及残渣系统的正常运行。
    2·过滤器现状
    目前，贵州水晶有机化工厂使用的过滤器为板式密闭过滤器，定期排渣，间歇式运行。排渣过程是用水进行反冲洗完成，形成了大量的污水处理量。过滤时需先用过滤助剂进行预过滤，以形成助剂过滤层。该过程操作复杂，劳动强度大，成本高，严重污染环境，醋酸消耗高，设备、管线、阀门、泵多，投资大。其工艺流程详见图1。
              
    现在，贵州水晶有机化工厂正在进行系统综合优化，过滤系统中过滤器也是优化点之一。新购进的过滤器为高效板式密闭过滤器，实现了干渣排出，大大降低了渣中醋酸含量，达到了降低醋酸消耗的目的。干法排渣，减少污水排放，减轻了环境污染。高效板式密闭过滤器操作运行为间歇式，操作中需要蒸汽、氮气及0.5 MPa左右的压缩空气，单台所需主要阀门达13个，操作复杂，所需数量多，投资较大。其工艺流程见图2。
    
    高效板式密闭过滤器操作起来比较复杂，其操作步骤为充满过滤器—预涂循环—过滤—压料—滤饼吹干—滤饼卸出—关闭蝶阀7个步骤。具体操作为：
    充满过滤器：开启阀门A、7和1，开启泵，滤液充满过滤器（过滤器是否充满可通过Ⅲ号视镜观察到）。
    预涂循环：过滤器充满后，开启阀4，关闭阀7，进行预涂循环。视镜Ⅱ观察到清晰的滤液时，预涂层完成。
    过滤：滤液清晰后，慢慢开启阀门6，同时慢慢关闭阀门4，调节阀门B到所需的过滤速度，开始正式过滤。
    压料：过滤结束后，先关闭阀门A，停止泵，再关阀门1，迅速开启阀门8，进压缩空气，再慢慢开启阀门3，使余料压回至原液贮槽。同时关闭阀门6至能让少量的液体和空气能流过视镜Ⅱ为止。
    滤饼吹干：压料结束后，开启阀门8或9，进压缩空气或饱和蒸汽进行吹干。
    滤饼卸除：滤饼吹干后，关闭阀门8（或9）、5、2，开启阀门7，降低过滤器内压力，当过滤器内达到常压后，开启排渣阀门10，再开启阀门11进压缩空气，振动器开如振动，滤饼即可从滤网上卸除。
    关闭蝶阀：当滤饼卸除后，关闭所有阀门。这样，完成一个循环的操作步骤。这7个步骤不停地循环，形成间歇式的运行方式，也决定了所安装过滤器台数必须多才能满足工艺要求。
    3·新型过滤器的构思与研制
    新型过滤器采用新的过滤材质，可带压操作过滤，过滤压力约0.4 MPa，且不需要过滤助剂，也不需要预过滤进行过滤层的预涂，直接进行过滤。这种过滤器最重要的是实现了过滤的连续操作，可边过滤边排渣，且实现了干渣排出。新型过滤器见图3。
              
    新型过滤器实现了连续过滤，整个过滤装置由过滤部分和干燥部分组成，原液先通过过滤器，过滤的清液直接去贮槽，残渣通过挤压后进入干燥部分进行干燥。干燥采用蒸汽直接加热干燥，蒸汽与湿渣直接接触，把残渣里所含醋酸蒸出，醋酸气体与蒸汽一同从顶部排出经后续加工回收蒸出的醋酸，残渣蒸干后从底部排出。
    采用新型过滤装置，流程简单，劳动强度低，且不需过滤助剂或预过滤，其流程见图4。
               
    4·综合对比分析
    第一种过滤流程最为复杂，运行成本高，需要过滤助剂预涂后才能过滤，运行周期短（每班清洗一次），且排渣用水清洗方式排出，污水量大，环保压力大，现新建项目一般不再采用。第二种过滤器流程实现了干渣排放，大大减轻了环境污染，但操作、工艺流程都比较复杂，同时增加了蒸汽或压缩空气的消耗。这种过滤器技术已成熟，间歇式操作，平均8 h排一次渣，要满足工业化生产需几台同时运行，现在大多企业或新建项目均予以采用。
    第三种过滤器可实现连续运行，干渣排放，工业化生产所需设备台数少，减少了环境污染和醋酸的消耗。这种新型过滤器是带压过滤，对过滤材质的抗压强度、密封的严密性要求较高。
    5·结束语
    新型过滤器目前还没有广泛使用，正处在开发推广阶段，但代表了PVA生产过程中过滤装置的发展方向。从目前研究的相关数据表明：新型过滤器所需过滤材质能满足精馏工段的过滤要求，单台设备直径可达800~1 000 mm，但对过滤器的机械密封性能要求高，工业化的过滤装置需要与设备生产厂家联合制造，到目前为止已完成了过滤器过滤材质的小型试验，过滤出的清液满足生产要求。

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