一种磁性物质催化剂分离装置及系统的制作方法
【专利摘要】本实用新型涉及化工生产设备【技术领域】，具体为一种磁性物质催化剂分离装置及系统。本实用新型通过磁吸附原理，达到清除化学液态物料中混杂的磁性物质催化剂的目的。本实用新型改进了需要使用磁性物质催化剂的化工产品的加工工艺，缩短了沉降工艺的沉降时间，在过滤工艺中不需要再滤除磁性物质催化剂，减轻了过滤设备的作业负担，提高了生产效率。本实用新型在磁棒套管管阵满负荷吸附磁性物质催化剂时通过从磁性物质催化剂分离腔中取出磁棒套管管阵后达到分离磁性物质催化剂的目的；再通过取出永磁体磁棒或对电磁铁断电处理便能达到将磁性物质催化剂颗粒进行二次回收利用的目的。本实用新型若采用将多个分离装置串联使用，能达到更佳的分离效果。
【专利说明】一种磁性物质催化剂分离装置及系统
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及化工生产设备【技术领域】，具体为一种磁性物质催化剂分离装置及系统。
【背景技术】
[0002]现有技术中的化工生产行业会用到多种磁性物质催化剂，在磁性物质催化剂的实际使用过程中为达到较佳的催化效果，通常采用将磁性物质催化剂粉碎后使用。粉碎后的磁性物质催化剂在使用过程中若遇到机械摩擦等外力的作用，颗粒度会得到进一步的细化，甚至细化到以颗粒状态悬浮于溶液中，这些被细化的磁性物质催化剂颗粒为后续生产工艺中的清除催化剂操作带来了技术难题，无法分离的被细化的磁性物质催化剂颗粒会伴随溶液进入下一工艺流程，影响产品质量，甚至损坏最终的加工成品。颗粒度越小的磁性物质催化剂，清理难度就越为复杂，因此而在工艺生产线上额外附加的清理设备增加了生产成本，降低了生产效率。
[0003]现有技术中通常采用的清理分离磁性物质催化剂的方法为，利用沉降槽进行沉降，具体结构实例如图1所示。图1所示的深锥沉降槽的结构包括:给料口 1、排气口 2、溢流口 3、受料锥4、紧急阀5、排料装置6、和人孔7。若沉降工序之后，仍存在小颗粒度的磁性物质催化剂，通常则需在沉降设备之后添加如图2所示的过滤设备。图2所示的过滤设备的结构包括:进水口 8、过滤器盖9、缓冲腔10、滤芯11、过滤器筒体12、过滤器支架13和出水口 14。由于沉降槽的沉降效果跟沉降时间成正比，为保障化工产品的成品质量所采用的此项工艺大大降低了化工产品的生产效率；为了保证化工产品的成品质量，若继续在沉降设备之后添加过滤设备，除额外增加生产硬件投入成本外，过滤设备中的消耗品——滤芯的更换再次增加了生产成本的投入。
实用新型内容
[0004](一 )要解决的技术问题
[0005](I)利用磁吸附原理提供一种磁性物质催化剂分离装置，将磁性物质催化剂吸附于磁棒组件的外表面，达到清除化学液态物料中混杂的磁性物质催化剂的目的。
[0006](2)简化现有技术中的磁性物质催化剂分离工艺，降低生产成本，提高生产效率。
[0007]( 二 )技术方案
[0008]为了解决上述技术问题，本实用新型提供了一种磁性物质催化剂分离装置，其特征在于，所述磁性物质催化剂分离装置包括:分离装置基体和磁棒组件；
[0009]所述分离装置基体包括:物料溢流口、磁性物质催化剂分离腔、物料进口和用于打开及封闭所述分离装置基体实现取放所述磁棒组件的分离装置盖板；所述磁性物质催化剂分离腔为多个相同的彼此平行的管道状空腔形成的多管道阵列；所述磁性物质催化剂分离腔的腔体材质为不导磁材料；所述物料进口和物料溢流口与所述磁性物质催化剂分离腔连通；
[0010]所述磁棒组件包括:磁棒套管管阵和磁棒；所述磁棒套管管阵为由彼此平行搁置的多个相同的磁棒套管组成的多套管阵列，每个所述磁棒套管容纳一个磁棒；所述磁棒套管管阵由不导磁材料制成；所述磁棒套管管阵的套管管径与所述磁棒的外径尺寸适配；所述磁棒套管管阵通过紧固装置紧固于磁性物质催化剂分离腔；所述磁棒套管管阵任意一个磁棒套管的轴线与所述磁性物质催化剂分离腔中的相应被插入的管道的轴线相重合。
[0011]优选的，在所述物料进口和磁性物质催化剂分离腔之间还设置有物料缓冲腔；所述物料缓冲腔与所述物料进口连通；所述物料缓冲腔与所述磁性物质催化剂分离腔相连通。
[0012]优选地，所述物料进口位于所述物料缓冲腔的底部；所述物料缓冲腔位于所述磁性物质催化剂分离腔的底部；所述分离装置盖板位于所述磁性物质催化剂分离腔的顶部；所述物料溢流口位于所述分离装置基体侧壁的上端，与所述分离装置盖板的下端面平齐。
[0013]优选地，所述磁性物质催化剂分离装置还包括:流体温控装置；所述流体温控装置包裹在所述磁性物质催化剂分离腔的腔体外壁；所述流体温控装置包括:控温介质A接口、控温介质夹套层和控温介质B接口 ；所述控温介质夹套层为承装控温介质的空腔；所述控温介质A接口位于所述控温介质夹套层侧面的底端；所述控温介质B接口位于所述温介质夹套层侧面的顶端。
[0014]优选地，所述磁棒直径25mm ;所述磁棒套管管阵的套管管径27mm ;所述磁棒套管管阵的磁棒套管的管壁厚度0.5mm ;所述磁性物质催化剂分离腔的单个管道的管径为76mm。
[0015]优选地,所述磁棒为15000gs的磁棒；所述磁性物质催化剂分离腔的单个管道的管径与所述磁棒的外径之差小于60_。
[0016]优选地，所述物料进口设置有调速阀和排尽阀。
[0017]优选地,所述不导磁材料为PP。
[0018]优选地，所述磁棒为永磁体或电磁铁。
[0019]为了解决上述技术问题，本实用新型提供了一种磁性物质催化剂分离系统，其特征在于，所述多级磁性物质催化剂分离系统由磁性物质催化剂分离装置串联而成；相邻两个磁性物质催化剂分离装置，位于上级的磁性物质催化剂分离装置的物料溢流口与位于下级的磁性物质催化剂分离装置的物料进口相连接。
[0020](三)有益效果
[0021]本实用新型所述一种磁性物质催化剂分离装置简化了现有技术中需要使用磁性物质催化剂的化工产品的加工工艺，缩短了沉降工艺所必须的沉降时间，提高了生产效率；
[0022]本实用新型所述一种磁性物质催化剂分离装置，在过滤工艺中不需要再滤除磁性物质催化剂，减轻了过滤工艺的作业负担，不需要频繁更换滤芯，进而降低了过滤设备的使用成本，延长了过滤设备的使用寿命。
[0023]本实用新型所采用的磁棒组件在磁棒套管管阵满负荷吸附磁性物质催化剂时通过从磁性物质催化剂分离腔中取出磁棒套管管阵后达到分离磁性物质催化剂的目的；再通过取出永磁体磁棒或对电磁铁断电处理便能实现对通过磁力吸附作用分离出的磁性物质催化剂颗粒进行二次回收利用，分离操作简单，分离效果可靠。
[0024]本实用新型在物料进口和磁性物质催化剂分离腔之间设置有物料缓冲腔，大大减缓了物料进入磁性物质催化剂分离腔的流速；同时还达到使物料均匀分散开的技术效果，使物料均匀通过磁性物质催化剂分离腔中的各个分离腔，进而使物料与磁棒套管管阵的套管管壁得到充分的接触，有助于达到利用磁场分离磁性物质催化剂的最佳效果。
[0025]本实用新型在磁性物质催化剂分离腔的腔体外壁设置了流体温控装置，扩大了磁性物质催化剂分离装置的应用范围。
[0026]本实用新型一种磁性物质催化剂分离系统采用将多个磁性物质催化剂分离装置串联使用，能达到更佳的磁性物质催化剂分离效果。
【专利附图】
【附图说明】
[0027]为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0028]图1是现有技术中深锥沉降槽结构示意图；
[0029]图2是现有技术中水过滤器结构示意图；
[0030]图3是根据本实用新型一种磁性物质催化剂分离装置实施例一中磁性物质催化剂分离装置结构示意图。
[0031]图4是根据本实用新型一种磁性物质催化剂分离装置实施例一中磁棒横置的磁性物质催化剂分离装置结构示意图。
[0032]图5是根据本实用新型一种磁性物质催化剂分离装置实施例一中物料进口与物料溢流口侧面布置的磁性物质催化剂分离装置结构示意图。
[0033]图6是根据本实用新型一种磁性物质催化剂分离装置实施例二中含物料缓冲腔装置的磁性物质催化剂分离装置结构示意图。
[0034]图7是根据本实用新型一种磁性物质催化剂分离装置实施例三中含流体温控装置的分离装置结构示意图；
[0035]图8是根据本实用新型一种磁性物质催化剂分离装置实施例三中磁棒套管管阵结构示意图；
[0036]图9是根据本实用新型一种磁性物质催化剂分离装置实施例三中圆柱形磁棒示意图；
[0037]图10是根据本实用新型一种磁性物质催化剂分离装置实施例三中磁棒插入磁棒套管管阵效果示意图；
[0038]图11是根据本实用新型一种磁性物质催化剂分离装置实施例三中磁性物质催化剂分离腔横截面俯视图；
[0039]图12是本实用新型一种磁性物质催化剂分离装置实施例四催化加氢工艺中分离雷尼镍催化剂的工艺流程图。
[0040]图中:1、给料口 ；2、排气口 ；3、溢流口 ；4、受料锥；5、紧急阀；6、排料装置；7、人孔；8、进水口 ；9、过滤器盖；10、缓冲腔；11、滤芯；12、过滤器筒体；13、过滤器支架；14、出水口 ；15、物料溢流口 ；16、控温介质A接口 ；17、控温介质夹套层；18、物料缓冲腔；19、控温介质B接口 ；20、磁性物质催化剂分离腔；21、物料进口 ；22、磁棒套管管阵；23、磁棒；24、分离装置盖板。
【具体实施方式】
[0041]下面结合说明书附图和实施例，对本实用新型的【具体实施方式】作进一步详细描述。以下实施例仅用于说明本实用新型，但不能用来限制本实用新型的范围。
[0042]实施例一:
[0043]图3?图5所示，本实用新型一种磁性物质催化剂分离装置，位于分离装置基体内部的磁性物质催化剂分离腔20及磁棒组件可选择横向或竖向放置后与分离装置基体紧固连接；所述磁性物质催化剂分离装置包括:分离装置基体和磁棒组件；
[0044]所述分离装置基体包括:物料溢流口 15、磁性物质催化剂分离腔20、物料进口 21和用于打开及封闭所述分离装置基体实现取放所述磁棒组件的分离装置盖板24 ;所述磁性物质催化剂分离腔20为多个相同的彼此平行的管道状空腔形成的多管道阵列；所述磁性物质催化剂分离腔20的腔体材质为不导磁材料；所述物料进口 21和物料溢流口 15与所述磁性物质催化剂分离腔20连通；
[0045]所述磁棒组件包括:磁棒套管管阵22和磁棒23 ;所述磁棒套管管阵22为由彼此平行搁置的多个相同的磁棒套管组成的多套管阵列，每个所述磁棒套管容纳一个磁棒；所述磁棒套管管阵22由不导磁材料制成；所述磁棒套管管阵22的套管管径与所述磁棒23的外径尺寸适配；所述磁棒套管管阵22通过紧固装置紧固于磁性物质催化剂分离腔20 ;所述磁棒套管管阵22任意一个磁棒套管的轴线与所述磁性物质催化剂分离腔20中的相应被插入的管道的轴线相重合。
[0046]实施例二:
[0047]图6所示，本实用新型提供了一种磁性物质催化剂分离装置，所述磁性物质催化剂分离装置包括:分离装置基体和磁棒组件；
[0048]所述分离装置基体包括:物料溢流口 15、物料缓冲腔18、磁性物质催化剂分离腔20、物料进口 21和用于打开及封闭所述分离装置基体实现取放所述磁棒组件的分离装置盖板24 ;所述磁性物质催化剂分离腔20为多个相同的彼此平行的管道状空腔形成的多管道阵列；所述磁性物质催化剂分离腔20的腔体材质为不导磁材料；所述物料缓冲腔18与所述物料进口 21连通；所述物料缓冲腔18与所述磁性物质催化剂分离腔20相连通；所述磁性物质催化剂分离腔20与所述物料溢流口 15连通；所述物料进口 21位于所述物料缓冲腔18的底部；所述物料缓冲腔18位于所述磁性物质催化剂分离腔20的底部；所述分离装置盖板24位于所述磁性物质催化剂分离腔20的顶部；所述物料溢流口 15位于所述；分离装置基体侧壁的上端，与所述分离装置盖板24的下端面平齐。
[0049]所述磁棒组件包括:磁棒套管管阵22和磁棒23 ;所述磁棒套管管阵22为由彼此平行搁置的多个相同的磁棒套管组成的多套管阵列，每个所述磁棒套管容纳一个磁棒；所述磁棒套管管阵22由不导磁材料制成；所述磁棒套管管阵22的套管管径与所述磁棒23的外径尺寸适配；所述磁棒套管管阵22通过紧固装置紧固于磁性物质催化剂分离腔20 ;所述磁棒套管管阵22任意一个磁棒套管的轴线与所述磁性物质催化剂分离腔20中的相应被插入的管道的轴线相重合；所述磁棒23直径25mm ;所述磁棒套管管阵22的套管管径27mm ；所述磁棒套管管阵22的磁棒套管的管壁厚度0.5mm ;所述磁性物质催化剂分离腔20的单个管道的管径为76mm ;所述磁棒23为15000gs的磁棒；所述磁性物质催化剂分离腔20的单个管道的管径与所述磁棒23的外径之差小于60_ ;所述物料进口 21设置有调速阀和排尽阀；所述不导磁材料为PP ;所述磁棒为永磁体或电磁铁。
[0050]实施例三:
[0051]图7所示，本实用新型提供了一种磁性物质催化剂分离装置，所述磁性物质催化剂分离装置包括:分离装置基体和磁棒组件；
[0052]所述分离装置基体包括:物料溢流口 15、控温介质A接口 16、控温介质夹套层17、物料缓冲腔18、控温介质B接口 19、磁性物质催化剂分离腔20、物料进口 21和用于打开及封闭所述分离装置基体实现取放所述磁棒组件的分离装置盖板24 ;所述磁性物质催化剂分离腔20为多个相同的彼此平行的管道状空腔形成的多管道阵列；所述磁性物质催化剂分离腔横截面视图如图11所示；所述磁性物质催化剂分离腔20的腔体材质为不导磁材料；所述控温介质B接口 19高度高于所述控温介质A接口 16 ;所述物料缓冲腔18与所述物料进口 21连通；所述物料缓冲腔18与所述磁性物质催化剂分离腔20相连通；所述磁性物质催化剂分离腔20与所述物料溢流口 15连通；所述物料进口 21位于所述物料缓冲腔18的底部；所述物料缓冲腔18位于所述磁性物质催化剂分离腔20的底部；所述分离装置盖板24位于所述磁性物质催化剂分离腔20的顶部；所述物料溢流口 15位于所述分离装置基体侧壁的上端，与所述分离装置盖板24的下端面平齐。
[0053]所述磁棒组件包括:磁棒套管管阵22和磁棒23 ;图8所示，所述磁棒套管管阵22为由彼此平行搁置的多个相同的磁棒套管组成的多套管阵列，每个所述磁棒套管容纳一个磁棒；磁棒外形如图9所示；所述磁棒套管管阵22由不导磁材料制成；所述磁棒套管管阵22的套管管径与所述磁棒23的外径尺寸适配；装满磁棒的所述磁棒套管管阵效果图如图10所示；所述磁棒套管管阵22通过卡扣状紧固装置固定于磁性物质催化剂分离腔20 ;所述磁棒套管管阵22任意一个磁棒套管的轴线与所述磁性物质催化剂分离腔20中的相应被插入的管道的轴线相重合；所述磁棒23直径25mm，长度500mm ;所述磁棒套管管阵22的套管管径27mm,套管管深600mm ;所述磁棒套管管阵22的磁棒套管的管壁厚度0.5mm ;所述磁性物质催化剂分离腔20的单个管道的管径为76mm ;所述磁棒23为15000gs的磁棒；所述物料进口 6设置有调速阀和排尽阀；所述不导磁材料为PP，所述磁棒为永磁体。
[0054]物料从物料进口进入分离装置基体，通过物料缓冲腔到达分离装置基体顶部，从物料溢流口溢出。物料缓冲腔中间的管状通道为磁性物质催化剂杂质与磁棒充分接触的地方，也是分离操作的关键部位。根据物料的不同特性，控温介质的选择也不相同。由于控温介质的选择不同，控温介质的进出口方向也不同。例如:选择蒸汽为控温介质，蒸汽从控温介质B接口进入，从控温介质A接口排出；若选择水做控温介质，水从控温介质A接口进入，从控温介质B接口排出。
[0055]实施例四:
[0056]图12所示工艺流程图，一种苯环上带氯的酚类进行雷尼镍催化加氢的过程中脱氯变成不含氯的另一种酚。本实用新型一种磁性物质催化剂分离装置29在整个工艺中所处位置是中转高位槽28和中和釜30之间。这个催化加氢过程在一个高压加氢釜25内进行，反应完成之后输送至沉降槽26，将大部分大颗粒的催化剂在沉降槽中沉降，通过底部阀门排出，悬浮的小颗粒催化剂通过隔膜泵27输送到中转高位槽28后经过磁性物质催化剂分离装置29进行分离，分离后的物料通过磁性物质催化剂分离装置29的溢流口输送到中和釜30内。
[0057]分离效果描述如下:
[0058]每批加氢反应时长月6h，每批进料800kg，所述雷尼镍催化剂进料2.5kg，反应釜4组，每天约进行16批反应。
[0059]其中催化剂每批大约有1.8_2kg能通过沉降槽排出，大约每天有1kg催化剂通过磁棒吸附后回收。
[0060]通过磁性物质催化剂分离装置29的物料分水系和有机系，水洗占70 %，有机系占30%。水系的催化剂悬浮微量，可以忽略，物料中残留的催化剂就是上面描述的约1%的重量比。处理之后催化剂含量也是微量，通过对Ikg的经过分离装置后的有机系进行0.1微米滤布过滤处理，在滤布上的残留催化剂平均值2.3g(含量0.23% )，分离效果非常理想，可见在沉降槽中沉降后的物料，在通过磁性物质催化剂分离装置29之后，可吸附的杂质均得到了非常有效的分离。
[0061]实施例五:
[0062]将多个磁性物质催化剂分离装置串联使用，构成一种磁性物质催化剂分离系统，所述磁性物质催化剂分离系统能够达到更佳的磁性物质催化剂分离效果。串联操作时，相邻两个磁性物质催化剂分离装置，位于上级的磁性物质催化剂分离装置的物料溢流口 15与位于下级的磁性物质催化剂分离装置的物料进口 21相连接。
[0063]以上实施方式仅用于说明本实用新型，而非对本实用新型的限制。尽管参照实施例对本实用新型进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，对本实用新型的技术方案进行各种组合、修改或者等同替换，都不脱离本实用新型技术方案的精神和范围，均应涵盖在本实用新型的权利要求范围当中。
【权利要求】
1.一种磁性物质催化剂分离装置，其特征在于，所述磁性物质催化剂分离装置包括:分离装置基体和磁棒组件； 所述分离装置基体包括:物料溢流口(15)、磁性物质催化剂分离腔(20)、物料进口(21)和用于打开及封闭所述分离装置基体实现取放所述磁棒组件的分离装置盖板(24)；所述磁性物质催化剂分离腔(20)为多个相同的彼此平行的管道状空腔形成的多管道阵列；所述磁性物质催化剂分离腔(20)的腔体材质为不导磁材料；所述物料进口(21)和物料溢流口(15)与所述磁性物质催化剂分离腔(20)连通； 所述磁棒组件包括:磁棒套管管阵(22)和磁棒(23);所述磁棒套管管阵(22)为由彼此平行搁置的多个相同的磁棒套管组成的多套管阵列，每个所述磁棒套管容纳一个磁棒；所述磁棒套管管阵(22)由不导磁材料制成；所述磁棒套管管阵(22)的套管管径与所述磁棒(23)的外径尺寸适配；所述磁棒套管管阵(22)通过紧固装置紧固于磁性物质催化剂分离腔(20);所述磁棒套管管阵(22)任意一个磁棒套管的轴线与所述磁性物质催化剂分离腔(20)中的相应被插入的管道的轴线相重合。
2.根据权利要求1所述的一种磁性物质催化剂分离装置，其特征在于，在所述物料进口(21)和磁性物质催化剂分离腔(20)之间还设置有物料缓冲腔(18);所述物料缓冲腔(18)与所述物料进口(21)连通；所述物料缓冲腔(18)与所述磁性物质催化剂分离腔(20)相连通。
3.根据权利要求2所述的一种磁性物质催化剂分离装置，其特征在于，所述物料进口(21)位于所述物料缓冲腔(18)的底部；所述物料缓冲腔(18)位于所述磁性物质催化剂分离腔(20)的底部；所述分离装置盖板(24)位于所述磁性物质催化剂分离腔(20)的顶部；所述物料溢流口(15)位于所述分离装置基体侧壁的上端，与所述分离装置盖板(24)的下端面平齐。
4.根据权利要求3所述的一种磁性物质催化剂分离装置，其特征在于，所述磁性物质催化剂分离装置还包括:流体温控装置；所述流体温控装置包裹在所述磁性物质催化剂分离腔(20)的腔体外壁；所述流体温控装置包括:控温介质A接口(16)、控温介质夹套层(17)和控温介质B接口(19);所述控温介质夹套层(17)为承装控温介质的空腔；所述控温介质A接口(16)位于所述控温介质夹套层(17)侧面的底端；所述控温介质B接口(19)位于所述温介质夹套层(17)侧面的顶端。
5.根据权利要求4所述的一种磁性物质催化剂分离装置，其特征在于，所述磁棒(23)直径25mm ;所述磁棒套管管阵(22)的套管管径27mm ;所述磁棒套管管阵(22)的磁棒套管的管壁厚度0.5mm ;所述磁性物质催化剂分离腔(20)的单个管道的管径为76mm。
6.根据权利要求5所述的一种磁性物质催化剂分离装置，其特征在于，所述磁棒(23)为15000gs的磁棒；所述磁性物质催化剂分离腔(20)的单个管道的管径与所述磁棒(23)的外径之差小于60_。
7.根据权利要求6所述的一种磁性物质催化剂分离装置，其特征在于，所述物料进口(21)设置有调速阀和排尽阀。
8.根据权利要求2?7任一项所述的一种磁性物质催化剂分离装置，其特征在于，所述不导磁材料为PP。
9.根据权利要求2?7任一项所述的一种磁性物质催化剂分离装置，其特征在于，所述磁棒为永磁体或电磁铁。
10.一种磁性物质催化剂分离系统，其特征在于，所述多级磁性物质催化剂分离系统由权利要求1?9项任一项所述的磁性物质催化剂分离装置串联而成；相邻两个磁性物质催化剂分离装置，位于上级的磁性物质催化剂分离装置的物料溢流口(15)与位于下级的磁性物质催化剂分离装置的物料进口(21)相连接。
【文档编号】B03C1/02GK204051888SQ201420481205
【公开日】2014年12月31日 申请日期:2014年8月25日 优先权日:2014年8月25日
【发明者】欧阳强, 喻东红, 张新波, 吴飞, 胡汉忠 申请人:湖南利洁生物化工有限公司