PTA过滤干燥工艺的研究进展【文献综述】

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1、毕业设计文献综述化学工程与工艺PTA过滤干燥工艺的研究进展背景PTA——精对苯二甲酸（PureTerephthalicAcid），常温下外观为白色晶体或粉末，无毒，无味，是重要的大宗有机原料之一。PTA是聚酯纤维和非纤聚合物的重要基础原料，PTA的下游加工产品主要是聚酯，也就是其主要用途是生产聚酯纤维(涤纶)、聚酯瓶片和聚酯薄膜，广泛用于与化学纤维、轻工、电子、建筑等国民经济的各个方面，与人民生活水平的高低密切相关[1]。随着科学技术的发展，以PTA为原料的高科技产品层出不穷，其应用领域也在不断扩大

2、着，不仅食品包装中越来越多地应用聚酯材料，而且在医药、化妆品等非食品包装中以及在PBT工程塑料、不饱和聚酯树脂等行业的应用具有广阔的前景。世界上生产PTA产品主流工艺技术包括英国BP—Amoco、日本三井、美国Invista(Dupont—ICI)、德国Lurgi—Eastman等4家公司的专利技术，其中前3种工艺技术包括氧化反应和加氢精制2个工序生产PTA，通常也被称为二步法。Lurgi～East—man工艺则采用二次氧化与熟化代替加氢精制工序，生产中纯度的对苯二甲酸(EPTA)。我国现有二十多套

3、PTA装置正在运行，有近二十年的运行经验，对于新建PTA装置不存在大的技术风险。从技术来源的可靠性看，国外有多家专利商的技术可以引进，国内开发的技术也通过了鉴定，可以保证本项目有可靠的技术来源支撑[2]。PTA技术发展至今己经非常成熟，但对流程的优化仍在不断的进行中。目前，主要有采用一级连续真空过滤分离或压力过滤分离，将精制单元的2级分离变为1级分离；取消氧化单元的干燥机和精制单元的CTA料仓；加大精制单元干燥机的干燥能力等措施，这些措施已在工业装置中得到应用，并在实际生产过程中不断改进完善之中。在

4、PTA生产过程中过滤和干燥是制约产能的关键环节，对PTA工业生产起着决定性作用，因此研究设计新型旋转真空过滤机和蒸汽管回转干燥机有很大的意义。1.过滤单元1.1过滤工艺技术概况过滤是在推动力的作用下，位于一侧的悬浮液（或含尘气）中的流体通过多孔介质的孔道向另一侧流动。颗粒则被截留，从而实现流体与颗粒的分离操作过程。被过滤的悬浮液又称为滤浆，过滤时截留下的颗粒层称为滤饼，过滤的清液称为滤液。在化学工程中过滤属于固液分离技术的一种。过滤机是利用过滤原理对悬浮液进行固，液分离的机械，过滤操作过程一般分为过

5、滤，洗涤，干燥，卸料4个阶段。过滤机可按过滤推动力、操作方法、结构形式、过滤介质、卸料方式等分类。按过滤推动力可分为：重力过滤机，加压过滤机和真空过滤机；按过滤介质的性质可分为：粒状介质过滤机，滤布介质过滤机，多孔陶瓷介质过滤机和半透膜介质过滤机等；按操作方法可分为：间歇式过滤机和连续式过滤机等[3]。1.2固液分离工艺在PTA工业生产中的应用及研究情况固液分离工艺在PTA生产中的主要作用有两个方面：(1)氧化段中除去TA料浆中的醋酸溶液，以保证加氢精制段的生产要求；(2)精制段中除去PT酸，得到高

6、纯度对苯二甲酸。目前主要有离心分离工艺、真空过滤工艺、压力过滤工艺三种。1.2.1离心分离工艺简介离心机是利用转鼓旋转产生的离心惯性力，来实现悬浮液、乳浊液及其他物料的分离或浓缩的机器。离心分离工艺：来自PTA结晶器的PTA浆料(含固量约为37％)，用压力离心机进料泵送到压力离心机，压力离心机使浆料脱水生成约含水12％的滤饼和约含O.25％悬浮固体和约O.2％的溶解PTA的母液(离心机母液)。PTA滤饼被再打浆水从离心机壳体中冲洗下来，形成的浆料通过重力进入到再打浆罐。每台离心机的母液靠重力进入母液

7、罐。经过这样一级分离的滤饼进一步打浆洗涤，溶解滤饼中的杂质(主要是PT酸)，再通过离心分离得到合格的PTA产品[4]。离心机是离心分离工艺中的主设备，它属于高速运转设备，容易发生机械损伤，制约了其长时间运转随着设备运转时间的延长，离心机运行周期下降很明显。例如乌鲁木齐石化公司化纤厂在1995年投产的一套装置，工作10年后运行周期由原来的6个月以上降到了2—3个月。另外离心分离工艺的生产能力有限，成为PTA生产产能扩大的瓶颈，主要适用于早期PTA生产，因此有很多企业的扩能改造中都把以前的离心分离工段改

8、造为真空过滤如上海石化和扬子石化等[5]。1.2.2真空过滤工艺简介PTA浆料从过滤机进料罐由供料输送泵从过滤机的底部送入料槽，在真空条件下浆料中的PTA颗粒被过滤后留在滤布上。同时一部分浆料从进料槽的溢流线返回到进料罐中以保证浆料处于悬浮状态。滤液和气体由被真空泵抽出进入滤液罐进行气液分离，滤布上的滤饼经高压冲洗酸清洗后，被真空泵的压缩返回气体吹落由螺旋输送机送到干燥机进行干燥[6]。真空过滤工艺与离心分离工艺相比。转鼓真空过滤具有结构简单、生产能力大及设备维修费用