[发明专利]一种稠化器及其用于液固分离的方法

说明书

技术领域

本发明涉及将一种将固体微粒从液体中连续分离出来的设备和及其使用方法，更具体地说，涉及一种稠化器，以及使用该稠化器实现液体产物与固体催化剂微粒的连续分离，并且从浓缩催化剂中除去反应副产物的方法。 

背景技术

通常，在液相催化反应过程中，为了消除扩散的影响，使用的催化剂颗粒较小，但随之也带来反应产物与催化剂颗粒分离这一难题，因此，采用一种分离装置将固体催化剂从液相产物中分离出来，成为液相催化反应过程中的一项关键技术。例如，在反应器外设置能够将催化剂从反应产物中浓缩出来的稠化器，并将浓缩后的催化剂浆液送回反应器中循环使用，从而减少反应产物中夹带催化剂的量，使得到的反应产物符合下游加工工艺的要求。尤其当使用贵金属催化剂等昂贵的催化剂时，通过稠化器将催化剂颗粒从产物中分离出来并循环使用，将大大节约催化剂的使用成本。 

在苯胺生产工艺中，由于液相催化加氢具有反应温度低、副反应少、催化负荷高、设备生产能力大、总投资低等优点，近年来已引起人们的关注。然而，目前国内采用液相催化加氢技术制苯胺的厂家如宁波聚氨酯有限公司、山西天脊集团公司所使用的稠化器均为国外进口设备，价格昂贵，由于国内目前还未出现同类技术的产品，导致国外产品长时间垄断了市场，稠化器设备成本高，使液相催化加氢制苯胺技术在国内难以得到推广。但是，在实际使用中，由于国外的稠化器设备采用电机带动液压泵、产生高压油从而将能量传递给液压马达的多级传动，这种多 级传动之间能量损失大，导致其传动效率仅为60％，并且这类设备每套机械密封装置都配备一个集中供油站，故障率高，多套密封装置相当于串联操作，若其中一个供油站出现故障，则会影响其密封装置的正常运行，从而造成整个系统的密封性能下降；并且多个供油站操作起来较繁琐，安全可靠性差。 

发明内容

本发明的一个目的是提供一种从反应产物中分离回收催化剂微粒，同时将反应副产物连续去除的稠化器。 

为了解决上述技术问题，本发明采用了这样一种稠化器，其包括罐体11、电机9、减速机10、可轴向转动的空心轴4、进料管2和至少两个中间开孔的滤盘5；其中，罐体11的上端设有浓缩液出料口7，电机9与减速机10直接相连并通过联轴器12驱动空心轴，空心轴4沿罐体的中轴线贯穿整个罐体，空心轴的下端连接滤液出料口8；所述进料管2设置在罐体内部且与空心轴平行，进料管的下端为进料口1，上端固定在罐体顶部；所述滤盘5通过中间开孔垂直固定于空心轴，每两个相邻滤盘之间设有一端与进料管相连通而另一端开口的进料分布管3，刮刀6平行地固定于进料分布管。 

根据本发明提供的稠化器，其中在空心轴4上装有20～29个中间开孔的滤盘5。 

根据本发明提供的稠化器，其中空心轴4上设有滤液进孔14以收集滤液，每个滤液进孔对应一个滤盘，滤液进孔的开孔方向与空心轴垂直。根据本发明提供的稠化器，其中空心轴4的下端设有出料孔15，出料孔15通过出料环16与滤液出料口8相连，出料环16为滤液经滤液进料口8流出稠化器前提供流通空间。 

根据本发明提供的稠化器，其中滤盘5装有选自层压滤网、烧结滤网、粉末冶金板的过滤介质，优选为烧结滤网，更优选为金属烧结滤网，过滤介质的过滤孔径低于固体颗粒的粒径。 

根据本发明提供的稠化器的一个优选方案，其中所有滤盘通过滤盘轮毂之间的O型圈密封，O型圈通过叠落在一起的滤盘之间的挤压力密封，保证滤盘转动时其平面上的上下起伏量小于1.5毫米。所述密封圈可采用耐高温耐腐蚀材料制成，优选采用全氟醚橡胶制成。 

根据本发明提供的稠化器，其中在第一根进料分布管上方的空心轴4上设有第一搅拌器18，优选为具有直叶径向搅拌桨的搅拌器，使浓缩后的反应产物与被刮刀刮除的催化剂混合均匀；在最后一根进料分布管下方的空心轴4上设有第二搅拌器19，优选为具有折叶式径向搅拌桨的搅拌器，防止被刮刀刮除的催化剂在罐体底部积存。 

根据本发明提供的稠化器，其中空心轴与罐体的顶部、空心轴与罐体的底部以及空心轴与出料环之间分别设有密封装置20，该密封装置优选采用自带轴承的双端面集装式机械密封装置；所述轴承可为本领域内的常规轴承，例如，对罐体顶部与空心轴的连接采用双列调心辊子轴承，起到径向定位的作用，对罐体底部与空心轴的连接采用圆锥辊子轴承，通过面对面布局起到轴向定位的作用。 

根据本发明提供的稠化器，其中，采用一个集中式油站21提供密封装置20工作时所需的冷却和润滑。