一种溶剂交换机及提高CTA溶剂交换效率的方法与流程

一种溶剂交换机及提高CTA溶剂交换效率的方法技术领域本发明涉及PTA生产制备中氧化装置CTA溶剂交换的技术领域，尤其涉及一种溶剂交换机及提高CTA溶剂交换效率的方法。

背景技术：
PTA是生产聚酯纤维、树脂、胶片及容器树脂的主要原料，被广泛应用于化纤、容器、包装、薄膜生产等领域。近年来PTA工艺迅速发展，随之产生溶剂交换技术迅速发展，通过该技术可将PTA氧化装置CTA的过滤、干燥、气力输送储存简化为“溶剂交换”单元完成；CTA溶剂交换技术采用的是逆流多级洗涤工艺，干净的洗涤液从最后一级洗涤区进入溶剂交换机，溶剂交换完成后通过滤液管排至控制头对应的腔室内，再排至对应的滤液罐内，滤液罐内的滤液又通过泵进入溶剂交换机上一级洗涤区继续进行溶剂交换，这样逐级依次向前洗涤，与滤饼流动方向相反，该方法天华化工机械及自动化研究设计院有限公司已获得中国专利授权(专利号201010571736.6)，但该方法是按理想条件设计的实施方法。在CTA溶剂交换机采用转鼓多室压力过滤、洗涤、分离机组工作过程中，由于转鼓多室压力过滤、洗涤、分离机组滤液管道的残液无法及时排出，会随着设备的转动进入下一级较为干净的洗涤区，导致下一级洗涤液中溶剂浓度提高，从而使溶剂交换效率大大降低。

技术实现要素：
本发明所要解决的一技术问题是：提供一种能提高CTA溶剂交换效率的溶剂交换机。为解决上述问题，本发明的溶剂交换机包括框架和控制头；所述框架由隔离块A、隔离块B、隔离块C、隔离块D、隔离块E、隔离块F、隔离块G分为进料区、一次洗涤单元室、二次洗涤单元室、三次洗涤单元室、四次洗涤单元室、五次洗涤单元室、卸料区Ⅱ；所述控制头由隔离块a、隔离块b、隔离块c、隔离块d、隔离块e、隔离块f、隔离块g分为母液腔室、一次滤液腔室、二次滤液腔室、三次滤液腔室、四次滤液腔室、五次滤液腔室、卸料区Ⅰ；所述隔离块A、隔离块B、隔离块C、隔离块D、隔离块E、隔离块F、隔离块G与所述隔离块a、隔离块b、隔离块c、隔离块d、隔离块e、隔离块f、隔离块g一一对应；所述控制头上设有调节板；所述五次滤液腔室末端设有所述引流口；所述一次洗涤单元室、二次洗涤单元室、三次洗涤单元室、四次洗涤单元室、五次洗涤单元室分别通过滤液管与所述一次滤液腔室、二次滤液腔室、三次滤液腔室、四次滤液腔室、五次滤液腔室一一对应相连。本发明所要解决的另一技术问题是提供一种达到低能耗目的的提高CTA溶剂交换效率的方法。为解决上述问题，本发明所述的一种提高CTA溶剂交换效率的方法，包括以下步骤：⑴CTA料浆罐内的CTA料浆通过料浆泵增压进入溶剂交换机中，经所述溶剂交换机框架中的进料区进入过滤单元室内进行分离，分别得到母液、偏流母液和悬浮物A；所述母液与所述偏流母液均经所述溶剂交换机控制头中的母液腔室进入母液罐，并通过与所述母液罐相连的母液泵输出；其中所述偏流母液来自滤液管道的残留母液，通过调整所述母液腔室与一次滤液腔室之间的隔离块a的位置，使所述隔离块a比对应所述框架隔离块A超前θ1角度，使所述的残留母液在转鼓转过θ1角度的时间内进入对应母液腔室；⑵所述悬浮物A填满所述过滤单元室后，储存在一次洗涤水罐内的洗涤水通过一次洗涤水泵增压进入所述框架中的一次洗涤单元室，同时所述悬浮物A输送至所述一次洗涤单元室内进行洗涤，分别得到一次滤液、偏流一次滤液和悬浮物B；所述一次滤液与所述偏流一次滤液均经所述控制头中的一次滤液腔室进入一次滤液罐，并通过与所述一次滤液罐相连的一次滤液泵输出；其中所述一次洗涤水罐内的洗涤水来自二次洗涤单元室排出的二次滤液及偏流二次滤液；所述偏流一次滤液来自滤液管道的残留一次滤液，通过调整一次滤液腔室与二次滤液腔室之间的隔离块b的位置，使所述隔离块b比对应所述框架隔离块B超前θ2角度，使所述残留一次滤液在转鼓转过θ2角度的时间内进入对应一次滤液腔室；⑶所述悬浮物B填满所述一次洗涤单元室后，储存在二次洗涤水罐内的洗涤水通过二次洗涤水泵增压进入所述框架中的二次洗涤单元室，同时随着转鼓的旋转该悬浮物B输送至所述二次洗涤单元室内进行洗涤，分别得到二次滤液、偏流二次滤液和悬浮物C；所述二次滤液与所述偏流二次滤液均经所述控制头中的二次滤液腔室进入二次滤液罐，并通过与所述二次滤液罐相连的二次滤液泵输入至所述溶剂交换机中；其中所述二次洗涤水罐内的洗涤水来自三次洗涤单元室排出的三次滤液及偏流三次滤液；所述偏流二次滤液来自滤液管道的残留二次滤液，通过调整二次滤液腔室与三次滤液腔室之间的隔离块c的位置，使隔离块c比对应框架隔离块C超前θ3角度，使所述残留二次滤液在转鼓转过θ3角度的时间内进入对应二次滤液腔室；⑷所述悬浮物C填满所述二次洗涤单元室后，储存在三次洗涤水罐内的洗涤水通过三次洗涤水泵增压进入所述框架中的三次洗涤单元室，同时随着转鼓的旋转该悬浮物C输送至所述三次洗涤单元室内进行洗涤，分别得到三次滤液、偏流三次滤液和悬浮物D；所述三次滤液与所述偏流三次滤液均经所述控制头中的三次滤液腔室进入三次滤液罐，并通过与所述三次滤液罐相连的三次滤液泵输入至所述溶剂交换机中；其中所述三次洗涤水罐内的洗涤水来自四次洗涤单元室排出的四次滤液及偏流四次滤液；所述偏流三次滤液来自滤液管道的残留三次滤液，通过调整三次滤液腔室与四次滤液腔室之间的隔离块d的位置，使隔离块d比对应框架隔离块D超前θ4角度，使所述残留三次滤液在转鼓转过θ4角度的时间内进入对应三次滤液腔室；⑸所述悬浮物D填满所述三次洗涤单元室后，储存在四次洗涤水罐内的洗涤水通过四次洗涤水泵增压进入所述框架中的四次洗涤单元室，同时随着转鼓的旋转该悬浮物D输送至所述四次洗涤单元室内进行洗涤，分别得到四次滤液、偏流四次滤液和悬浮物E；所述四次滤液与所述偏流四次滤液均经所述控制头中的四次滤液腔室进入四次滤液罐，并通过与所述四次滤液罐相连的四次滤液泵输入至所述溶剂交换机中；其中所述四次洗涤水罐内的洗涤水来自五次洗涤单元室排出的五次滤液及偏流五次滤液；所述偏流四次滤液来自滤液管道的残留四次滤液，通过调整四次滤液腔室与五次滤液腔室之间的隔离块e的位置，使隔离块e比对应框架隔离块E超前θ5角度，使所述残留四次滤液在转鼓转过θ5角度的时间内进入对应四次滤液腔室；⑹所述悬浮物E填满所述四次洗涤单元室后，储存在五次洗涤水罐内的洗涤水通过五次洗涤水泵增压进入所述框架中的五次洗涤单元室，同时随着转鼓的旋转该悬浮物E输送至所述五次洗涤单元室内进行洗涤，分别得到五次滤液、偏流五次滤液和滤饼；所述五次滤液经所述控制头中的五次滤液腔室进入五次滤液罐，并通过与所述五次滤液罐相连的五次滤液泵输入至所述溶剂交换机中；所述偏流五次滤液来自滤液管道的残留五次滤液，经所述五次滤液腔室由抽吸机组将其从引流口引流至偏流滤液罐，并通过与所述偏流滤液罐相连的偏流滤液泵输入至所述五次滤液罐中；所述抽吸机组的出口与打浆罐相连；所述五次洗涤水罐内的洗涤水来自加热到90℃的新鲜水；⑺五次洗涤结束后，随着转鼓的旋转所述滤饼进入所述框架中卸料区Ⅱ，同时卸料气从所述控制头中的卸料区Ⅰ进入，对滤饼进行反吹，将所述滤饼卸至所述打浆罐中进行打浆，得到浆料并输出。所述步骤⑴中的溶剂交换机包括框架和控制头；所述框架由隔离块A、隔离块B、隔离块C、隔离块D、隔离块E、隔离块F、隔离块G分为进料区、一次洗涤单元室、二次洗涤单元室、三次洗涤单元室、四次洗涤单元室、五次洗涤单元室、卸料区Ⅱ；所述控制头由隔离块a、隔离块b、隔离块c、隔离块d、隔离块e、隔离块f、隔离块g分为母液腔室、一次滤液腔室、二次滤液腔室、三次滤液腔室、四次滤液腔室、五次滤液腔室、卸料区Ⅰ；所述隔离块A、隔离块B、隔离块C、隔离块D、隔离块E、隔离块F、隔离块G与所述隔离块a、隔离块b、隔离块c、隔离块d、隔离块e、隔离块f、隔离块g一一对应；所述控制头上设有调节板；所述五次滤液腔室末端设有所述引流口；所述一次洗涤单元室、二次洗涤单元室、三次洗涤单元室、四次洗涤单元室、五次洗涤单元室分别通过滤液管与所述一次滤液腔室、二次滤液腔室、三次滤液腔室、四次滤液腔室、五次滤液腔室一一对应相连。所述步骤⑹中的抽吸机组是指离心风机、罗茨风机、真空泵或其它具有抽吸作用的机组中的一种。本发明与现有技术相比具有以下优点：1、本发明与现有技术相比，增设抽吸机组、偏流滤液罐、偏流滤液泵，将最后一次洗涤后滤液管中的残留滤液利用压差抽吸至偏流滤液罐中，继续使用，可以防止这部分滤液进入卸料区，随卸料反吹气从下料口排出，污染已经洗涤干净的滤饼，不但提高溶剂交换效率，而且可以减少系统总的洗涤液需要量。2、本发明控制头由多个隔离块分为母液腔室、多个滤液腔室、卸料区Ⅰ因此，调整控制头隔离块位置，可以使溶剂交换过程中滤液管中的残留滤液排至对应腔室内，不会进入下一级浓度较低的洗涤液中，从而提高了溶剂交换效率。3、本发明控制头为可调结构，可以确保在不同工况下，不更换设备即可实现调节不同偏流角度更灵活、更方便的目的。4、本发明从工艺流程和设备结构两方面来改进溶剂交换技术，从而显著降低工艺水消耗，提高溶剂交换效率，大大降低能耗。以下结合附图和具体实施例对本发明进行详细描述，但不作为对本发明的限定。附图说明图1为本发明溶剂交换流程示意图。图2为本发明中溶剂交换机简化示意图。图3为本发明中控制头外形图。其中，附图标记1—溶剂交换机2—母液罐3—一次滤液罐4—二次滤液罐5—三次滤液罐6—四次滤液罐7—五次滤液罐8—打浆罐9—母液泵10—一次滤液泵11—二次滤液泵12—三次滤液泵13—四次滤液泵14—五次滤液泵15—偏流滤液泵16—偏流滤液罐17—抽吸机组18—框架19—进料区20—母液腔室21—隔离块A22—隔离块a23—控制头24—一次洗涤单元室25—隔离块B26—一次滤液腔室27—二次洗涤单元室28—隔离块b29—二次滤液腔室30—隔离块C31—隔离块c32—三次滤液腔室33—三次洗涤单元室34—滤液管35—隔离块D36—隔离块d37—四次洗涤单元室38—四次滤液腔室39—隔离块e40—隔离块E41—五次滤液腔室42—五次洗涤单元室43—隔离块f44—隔离块F45—卸料区Ⅰ46—卸料区Ⅱ47—隔离块g48—隔离块G49—调节板50—引流口具体实施方式下面结合附图和具体实施例对本发明技术方案进行详细的描述，以更进一步了解本发明的目的、方案及功效，但并非作为本发明所附权利要求保护范围的限制。如图1所示，一种提高CTA溶剂交换效率的方法，包括以下步骤：⑴CTA料浆罐内的CTA料浆通过料浆泵增压进入溶剂交换机1中，经溶剂交换机1框架18中的进料区19进入过滤单元室内进行分离，分别得到母液、偏流母液和悬浮物A。母液与偏流母液均经溶剂交换机1控制头23中的母液腔室20进入母液罐2，并通过与母液罐2相连的母液泵9输出。其中偏流母液来自滤液管道的残留母液，通过调整母液腔室20与一次滤液腔室26之间的隔离块a22的位置，使隔离块a22比对应框架18隔离块A21超前θ1角度，使的残留母液在转鼓转过θ1角度的时间内进入对应母液腔室20。溶剂交换机1包括框架18和控制头23(参见图2、图3)。框架18由隔离块A21、隔离块B25、隔离块C30、隔离块D35、隔离块E40、隔离块F44、隔离块G48分为进料区19、一次洗涤单元室24、二次洗涤单元室27、三次洗涤单元室33、四次洗涤单元室37、五次洗涤单元室42、卸料区Ⅱ46；控制头23由隔离块a22、隔离块b28、隔离块c31、隔离块d36、隔离块e39、隔离块f43、隔离块g47分为母液腔室20、一次滤液腔室26、二次滤液腔室29、三次滤液腔室32、四次滤液腔室38、五次滤液腔室41、卸料区Ⅰ45；隔离块A21、隔离块B25、隔离块C30、隔离块D35、隔离块E40、隔离块F44、隔离块G48与隔离块a22、隔离块b28、隔离块c31、隔离块d36、隔离块e39、隔离块f43、隔离块g47一一对应；控制头23上设有调节板49；五次滤液腔室41末端设有引流口50；一次洗涤单元室24、二次洗涤单元室27、三次洗涤单元室33、四次洗涤单元室37、五次洗涤单元室42分别通过滤液管34与一次滤液腔室26、二次滤液腔室29、三次滤液腔室32、四次滤液腔室38、五次滤液腔室41一一对应相连。⑵悬浮物A填满过滤单元室后，储存在一次洗涤水罐内的洗涤水通过一次洗涤水泵增压进入框架18中的一次洗涤单元室24，同时悬浮物A输送至一次洗涤单元室24内进行洗涤，分别得到一次滤液、偏流一次滤液和悬浮物B。一次滤液与偏流一次滤液均经控制头23中的一次滤液腔室26进入一次滤液罐3，并通过与一次滤液罐3相连的一次滤液泵10输出。其中一次洗涤水罐内的洗涤水来自二次洗涤单元室27排出的二次滤液及偏流二次滤液；偏流一次滤液来自滤液管道的残留一次滤液，通过调整一次滤液腔室26与二次滤液腔室29之间的隔离块b28的位置，使隔离块b28比对应框架18隔离块B25超前θ2角度，使残留一次滤液在转鼓转过θ2角度的时间内进入对应一次滤液腔室26。⑶悬浮物B填满一次洗涤单元室24后，储存在二次洗涤水罐内的洗涤水通过二次洗涤水泵增压进入框架18中的二次洗涤单元室27，同时随着转鼓的旋转该悬浮物B输送至二次洗涤单元室27内进行洗涤，分别得到二次滤液、偏流二次滤液和悬浮物C；二次滤液与偏流二次滤液均经所述控制头23中的二次滤液腔室29进入二次滤液罐4，并通过与二次滤液罐4相连的二次滤液泵11输入至溶剂交换机1中。其中二次洗涤水罐内的洗涤水来自三次洗涤单元室33排出的三次滤液及偏流三次滤液；偏流二次滤液来自滤液管道的残留二次滤液，通过调整二次滤液腔室29与三次滤液腔室32之间的隔离块c31的位置，使隔离块c31比对应框架18隔离块C30超前θ3角度，使残留二次滤液在转鼓转过θ3角度的时间内进入对应二次滤液腔室29。⑷悬浮物C填满二次洗涤单元室27后，储存在三次洗涤水罐内的洗涤水通过三次洗涤水泵增压进入框架18中的三次洗涤单元室33，同时随着转鼓的旋转该悬浮物C输送至三次洗涤单元室33内进行洗涤，分别得到三次滤液、偏流三次滤液和悬浮物D；三次滤液与偏流三次滤液均经控制头23中的三次滤液腔室32进入三次滤液罐5，并通过与三次滤液罐5相连的三次滤液泵12输入至溶剂交换机1中。其中三次洗涤水罐内的洗涤水来自四次洗涤单元室37排出的四次滤液及偏流四次滤液；偏流三次滤液来自滤液管道的残留三次滤液，通过调整三次滤液腔室32与四次滤液腔室38之间的隔离块d36的位置，使隔离块d36比对应框架18隔离块D35超前θ4角度，使残留三次滤液在转鼓转过θ4角度的时间内进入对应三次滤液腔室32。⑸悬浮物D填满三次洗涤单元室33后，储存在四次洗涤水罐内的洗涤水通过四次洗涤水泵增压进入框架18中的四次洗涤单元室37，同时随着转鼓的旋转该悬浮物D输送至四次洗涤单元室37内进行洗涤，分别得到四次滤液、偏流四次滤液和悬浮物E；四次滤液与偏流四次滤液均经控制头23中的四次滤液腔室38进入四次滤液罐6，并通过与四次滤液罐6相连的四次滤液泵13输入至溶剂交换机1中。其中四次洗涤水罐内的洗涤水来自五次洗涤单元室42排出的五次滤液及偏流五次滤液；偏流四次滤液来自滤液管道的残留四次滤液，通过调整四次滤液腔室38与五次滤液腔室41之间的隔离块e39的位置，使隔离块e39比对应框架18隔离块E40超前θ5角度，使残留四次滤液在转鼓转过θ5角度的时间内进入对应四次滤液腔室38。⑹悬浮物E填满所述四次洗涤单元室37后，储存在五次洗涤水罐内的洗涤水通过五次洗涤水泵增压进入框架18中的五次洗涤单元室42，同时随着转鼓的旋转该悬浮物E输送至五次洗涤单元室42内进行洗涤，分别得到五次滤液、偏流五次滤液和滤饼；五次滤液经控制头23中的五次滤液腔室41进入五次滤液罐7，并通过与五次滤液罐7相连的五次滤液泵14输入至溶剂交换机1中；偏流五次滤液来自滤液管道的残留五次滤液，经所述五次滤液腔室41由抽吸机组17将其从引流口50引流至偏流滤液罐16，并通过与偏流滤液罐16相连的偏流滤液泵15输入至五次滤液罐7中；抽吸机组17的出口与打浆罐8相连，确保抽吸尾气不外泄；五次洗涤水罐内的洗涤水来自加热到90℃的新鲜水。其中：抽吸机组17是指离心风机、罗茨风机、真空泵或其它具有抽吸作用的机组中的一种。⑺五次洗涤结束后，随着转鼓的旋转滤饼进入框架18中卸料区Ⅱ46，同时卸料气从控制头23中的卸料区Ⅰ45进入，对滤饼进行反吹，将滤饼卸至打浆罐8中进行打浆，得到浆料并输出。当然，本发明还可有其它多种实施例，在不背离本发明精神及其实质的情况下，熟悉本领域的技术人员当可根据本发明作出各种相应的改变和变形，但这些相应的改变和变形都应属于本发明所附的权利要求的保护范围。