PTA装置回转真空过滤机转鼓结构优化
国产真空过滤机在PTA装置中的应用
（） ３ 过滤介质阻力 Ｒ 可以看 作常数 。根据试
验 数据 ， 以取 Ｒ ２×１ 可 ＝ ０ ｍ～。 （） ４ 滤饼 阻 力 Ｒ ＝Ｌ 。口为 Ｌｗｓ 饼 平 均 比 ａ ｅ ｉ滤
制约 ， 单台处理量小 ， 能低 ， 然有 ５台常压离心 产 虽
关键词 ：Ｔ 精制 ； Ｐ Ａ； 真空过滤机
中圈分类 号： Ｑ ４ ．２ Ｔ ０ １８ Ｔ ２５ １ ； Ｑ ５ ．５
文献标识码 ： Ｂ
文章编 号： ０ － ６ （０ ７ ０ － ５ － １ ８ ２ １ ２ ０ ）２０ １ ３ ０ ８ ０ ０
Ｏ 前言
近年来随着 国产真空过滤机技术 的 日 趋成熟 ， 为 Ｐ Ａ装置运用此项分离技术提供 了技术保证 ， Ｔ 在 ２０ 年 ７月扬子 Ｐ Ａ装置精制单元对常压离心机 ０１ Ｔ
７ ２万 ｔ 生产 需要 。 ，
滤饼平均 比阻 １ ２ 与物性参数、 操作参数和转鼓 的结 构参数 有关 。口的计算 可 以根据 经 验 表达 式 得
大 ， 于 转 筒 面 积 大 ， 台处 理 能 力 大 ， 够 满 足 由 单 能
国产真空过滤机系统 ， 并在当年大检修后正式投用 ，
从 ２０ 年 ８月 运行 至 今 ， 行 情 况 良好 ， 得 了 预 ０１ 运 取 期 效果 。
Ｐ Ａ装置高负荷生产的需要 。 Ｔ
１２２ 过 滤数 学模 型 ．．
一
Ｐ Ａ装置用的转鼓式真空过滤机的过滤属于非 Ｔ 元过 滤 ， 于非一 元过 滤 ， 以看 成对 一元 过滤 方 对 可
ｌ 常压离心机改造
１１ 常压离心机的运行状况 ． 原设计 Ｐ Ａ装 置常压离心机用 于精制单元二 Ｔ 级分离。Ｐ Ａ浆料经过压力离心机分离后用新鲜无 Ｔ 离子水（ Ｉ 配制成质量分数为 ３ ％ 的浆料 。该 ＷＤ ） ６ 浆料闪蒸后 ， 压力降到常压 ， 经控制 阀进入供 料罐 ， 然后由供料泵把 质量分数约 ３ ％ 的浆料送 到常压 ９ 离心机 （Ｍ ４ ２ 进行分离 ， Ｊ－ ） ０ 其主要 目的是将经过一 级分离 的滤饼进一步打浆洗涤 ， 溶解滤饼 中的杂质 （ 主要是 一 ， 酸） 再通过离心分离得到合格的 Ｐ Ａ Ｔ 产品。 、 常压离心机 的转鼓 经长期高速运行 ， 备磨损 设 严重 ， 故障率高。由于受到原设计转鼓直径较小 的
真空转鼓式过滤机
转鼓式真空过滤机一、转鼓式真空过滤机工作原理转鼓式真空过滤机是以过滤介质（一种多孔性物质，如滤布）两面的压力差作为推动力，使污泥中的水分强制通过过滤介质，固体颗粒被截留在介质上形成滤饼（或称泥饼），从而达到脱水的目的。
二、转鼓式真空过滤机的结构转鼓式真空过滤机主要由空心转鼓、贮泥槽和压缩空气管路等组成。
三、转鼓式真空过滤机的特点1、优点（1）能连续和自动操作。
（2）对各种悬浮液的适应性好。
（3）能有效第进行洗涤与脱水，洗涤液和滤液可以分开。
（4）外滤面在大气压一侧，操作现场干净，易于检查和修理。
（5）检修费用低廉。
2、缺点：（1）成本高。
（2）真空系统必须始终维护。
（3）使用范围受热液体或挥发性液体的蒸气压限制，沸点低的或在操作温度下滤液易挥发的物料不能过滤。
（4）难以处理固体含量多和颗粒特性变化大的料浆。
四、转鼓式真空过滤机的应用转鼓式真空过滤机广泛用于化工、冶金、食品、石油精炼、造纸以及废水处理等工业部门，用于过滤流动性好、不太稀薄的悬浮液。
出师表两汉：诸葛亮先帝创业未半而中道崩殂，今天下三分，益州疲弊，此诚危急存亡之秋也。
然侍卫之臣不懈于内，忠志之士忘身于外者，盖追先帝之殊遇，欲报之于陛下也。
诚宜开张圣听，以光先帝遗德，恢弘志士之气，不宜妄自菲薄，引喻失义，以塞忠谏之路也。
宫中府中，俱为一体；陟罚臧否，不宜异同。
若有作奸犯科及为忠善者，宜付有司论其刑赏，以昭陛下平明之理；不宜偏私，使内外异法也。
侍中、侍郎郭攸之、费祎、董允等，此皆良实，志虑忠纯，是以先帝简拔以遗陛下：愚以为宫中之事，事无大小，悉以咨之，然后施行，必能裨补阙漏，有所广益。
将军向宠，性行淑均，晓畅军事，试用于昔日，先帝称之曰“能”，是以众议举宠为督：愚以为营中之事，悉以咨之，必能使行阵和睦，优劣得所。
亲贤臣，远小人，此先汉所以兴隆也；亲小人，远贤臣，此后汉所以倾颓也。
先帝在时，每与臣论此事，未尝不叹息痛恨于桓、灵也。
侍中、尚书、长史、参军，此悉贞良死节之臣，愿陛下亲之、信之，则汉室之隆，可计日而待也。
优化操作降低PTA装置的PX单耗
优化操作降低PTA装置的PX单耗洛阳分公司化工车间：牛建升摘要：本文对影响PTA装置PX单耗的因素进行了分析，并通过对操作的优化达到了降低装置PX单耗的目的。
关键词：优化降低 PX 单耗洛阳化纤工程PTA装置采用美国BP-AMOCO公司的专利技术，以对二甲苯（PX）为原料，以醋酸（HAC）为溶剂，在催化剂醋酸钴、醋酸锰和助催化剂氢溴酸的作用下，对二甲苯和空气中的氧气发生反应，生成对苯二甲酸。
PX作为PTA装置氧化反应过程的原料，价格又比较昂贵，因此，如何降低PX消耗，降低生产成本，对装置的经济效益具有非常重要的意义。
1.影响PTA装置PX消耗的因素分析在正常的操作条件下，PX氧化反应的总收率为95～97mol％，通过氧化反应器后TA的收率约为95 mol％，通过氧化第一结晶器后收率为97 mol％。
从氧化反应器出来的浆料中大约剩0.2％的PX未反应，经过第一结晶器后只有约0.01～0.02％的PX没有反应。
大约0.1～0.2％的PX进料最终进入高压吸收塔（BT111）回收；大约2％的PX进料损失形成副产物或流失，其中大约3／4损失在氧化反应器中燃烧生成CO X和水，剩余的PX（包括PX中的杂质）生成单环杂质苯甲酸、邻苯二甲酸、偏苯三酸、间苯二甲酸等存在于氧化母液和反应尾气中；4－CBA与PT酸存在于TA中。
1.1原料中的PX纯度在ＰＸ氧化反应过程中，主要有两类反应发生：一类是ＰＸ氧化生成ＰＴＡ的主反应；另一类是伴随主反应同时发生的副反应。
ＰＸ中一般常含有苯、甲苯、邻二甲苯、间二甲苯等杂质，这些杂质在氧化反应过程中会生成苯甲酸以及间苯二甲酸等副产物，随ＰＸ纯度的下降这些副产物的含量增加。
副反应的发生，除了影响原材料的消耗外，还影响产品的色泽和质量。
ＰＴＡ产品颜色发黄或发灰的现象，就是由于产生了不同含量的副产物造成的。
因此ＰＸ纯度的提高，生产过程中产生的中间产物的品种和量就越少，产品的转化率越高，质量越好。
PTA装置生产过程危险性分析
PTA装置生产过程危险性分析1 装置概况1.1 概述洛阳石油化工总厂PTA装置采用美国BP—AMOCO公司的专利技术，并由该公司提供工艺包。
日本千代田公司总承包，洛阳石化工程公司负责工程详细设计，中国石化集团第五建筑公司负责施工。
工程总投资13.5亿人民币，占地面积16000平方米。
于1998年2月21日正式开工建设，并于2000年3月18日正式中交，2000年5月25日一次投料生产成功。
装置设计生产能力22.5万吨/年，小时生产量为32吨，操作弹性范围70%~100%，年开工时间7600小时。
2003年7月完成扩能改造工程，生产能力达到32.5万吨/年PTA。
小时产量42.76吨，操作时间7600小时。
1.2 装置组成PTA装置主要由氧化单元、精制单元、公用工程和辅助设施等四部分组成。
（1）氧化单元：主要包括空气压缩、进料准备、氧化反应、结晶、过滤分离、干燥、溶剂回收等。
（2）精制单元：主要包括浆料制备、加氢反应、PTA结晶、分离过滤、干燥和产品输送等。
（3）辅助设施：主要包括控制室、变配电所、MCC、化验室、原料及化工原料中间罐区、成品包装。
1.3 装置工艺概况1.3.1工艺流程简述在氧化装置中，以对二甲苯（PX）为原料，醋酸为溶剂，醋酸钴、醋酸锰为催化剂，氢溴酸为促进剂，与氢反应生成对苯二甲酸。
反应在191℃和1256KPa 条件下进行，反应过程属剧烈放热反应。
反应尾气经四级冷却进行能量回收，凝液返回反应器，不凝气体一部分进入尾气透平进一步回收能量，另一部分用于气流输送物料。
反应产物经结晶、过滤分离、干燥后得到粗对苯二甲酸（CTA ）粉末。
粗对苯二甲酸中含有氧化反应副产物对甲基苯甲酸（TOL ）和对羧基苯甲醛（4-CBA ）杂质。
过滤分离过程中大约90%以上的母液返回到催化剂配制系统，其余送入残渣蒸发器，固体残渣送污水处理装置。
装置所有尾气进入溶剂回收单元，用以回收醋酸溶剂。
精制装置采用加氢还原法除去氧化反应副产物。
浅谈PTA生产技术及工艺流程——002
浅谈PTA生产技术及工艺流程目前世界PTA生产厂家采用的技术虽有差异，但归纳起来，大致可分为以下两类：(1)精PTA工艺此工艺采用催化氧化法将对二甲苯（PX）氧化成粗TA，再以加氢还原法除去杂质，将CTA精制成PTA。
这种工艺在PTA生产中居主导地位，代表性的生产厂商有：英国石油（BP）、杜邦（Dupont）、三井油化（MPC）、道化学－因卡（Dow-INCA）、三菱化学（MCC）和因特奎萨（Interquisa）等。
（2）优质聚合级对苯二甲酸（QTA、EPTA）工艺此工艺采用催化氧化法将PX氧化成粗TA，再用进一步深度氧化方法将粗TA精制成聚合级TA。
此工艺路线的代表生产厂商有三菱化学（MCC）、伊斯特曼（Eastman）、杜邦（Dupont）、东丽（Toray）等。
生产能力约占PTA总产能的16％。
两种工艺路线差异在于精制方法不同，产品质量也有所差异。
即两种产品所含杂质总量相当，但杂质种类不一样。
PTA产品中所含PT酸较高（200ppm左右），4－CBA较低（25ppm左右），而QTA（或EPTA）产品中所含杂质与PTA相反，4－CBA较高（250ppm左右），PT酸较低（25ppm以下）。
两种工艺路线的产品用途基本相同，均用于聚酯生产，最终产品长短丝、瓶片的质量差异不大。
目前，钴-锰-溴三元复合体系是PX氧化的最佳催化剂，其中钴是最贵的，所以目前该方面的一直进行降低氧化催化剂能耗的研究。
PTA生产过程中所用TA加氢反应催化剂为Pd/C，目前研究的主要问题是如何延长催化剂的使用寿命。
工业化的精对苯二甲酸制备工艺很多，但随着生产工艺的不断发展，对二甲苯高温氧化法成为制备精对苯二甲酸的最主要的生产工艺，这种工艺在对苯二甲酸的制备工艺中占有绝对优势。
对二甲苯高温氧化工艺是在高温、高压下进行的，副反应较多；而且由于温度高、压力大对设备本身的要求就高。
因此工艺改进主要就集中在降低氧化反应温度和降低氧化反应的压力两个方面。
PTA装置及工艺解析
加氢过程中的付化学反应：
1）当使用新鲜的钯-碳催化剂时，有可能发生下述反应， 但很快就停止
2）如果氢气分压非常低时，将发生下述反应：
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进料部分
干燥的粗TA通过风送系统从TA日料仓TTK-400送入粗TA料斗PTK101,之后通过自动称重进料器PM-101和浆料罐螺旋进料器PM-102以 恒定的流量进入进料浆料罐PD-101.进料浆料罐中加入循环工艺水与 TA混合,进料浆料罐搅拌器PJ-101使PD-101中的固体和水混合,并使之 保持为均一的悬浮液。进料浆料罐下的反应器进料提升泵ＰＰ－101 用来提升反应进料泵ＰＰ－102的入口压力，ＰＰ－102向加氢反应器 ＰＤ－201提供经过预热的高压进料。反应器进料通过进料预热器 （ＰＥ－101Ａ~ＰＥ－101Ｅ）加热到所需的反应温度。前三个预热 器ＰＥ－101Ａ，Ｂ＆Ｃ通过蒸汽加热，最后两个预热器ＰＥ－101Ｄ ＆Ｅ用热油加热。
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进料部分流程图
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常见问题
PM-104袋滤器压差高，呼吸阀起跳 现象：PI-2105压力高并达到高值，PDI-2104压差高并达到高值；呼
吸阀起跳 原因：CTA进料中湿含量大；CTA进料中杂质含量超标；PZ-100转阀损
坏 处理：热水运转或切浆料运转时对PM-04进行更换滤袋 PTA进料系统波动 现象：PD-101中的浆料密度控制不稳，波动较大；FC-2101A进料量
换热器管程部分堵塞；RVF工艺系统泄漏；滤布脏
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处理：降低离心机的打浆水量；调整PP-402出口补入DIW的量；更换 滤布；清扫PE-405的列管；紧固工艺系统的各道法兰；调整结晶器系 统增大粒径
处理：程序自动切RS运转；内操操作DCS软开关切RS运转 动作：SDV-2103、SDV-2105关闭，SDV-2104打开
PTA装置工艺介绍1
PTA生产工艺技术发展情况
当今PTA技术发展以降低投资、减少物耗能耗、提高产 品质量、最终增强竞争力为核心。明显的技术发展趋势 是生产系列大型化、工艺流程简化、装置布局紧凑，工 艺操作低温空气氧化过程中，占空气体积分数79％ 的氮气只作为反应的惰性气体， 不参加反应，空气中氮气分压是氧气分压的3．76倍，由于惰性气体的存在 增加了氧化反应器的气相负荷，同时也增加了冷凝器和尾气处理等设备的 操作负荷，能耗相应增加，降低了氧化反应器等设备的生产强度。 20世纪90年代以来，Amoco等国外公司对Co-Mn-Br催化剂进行了改进， 添加了少量的过渡金属或稀土金属可溶性盐类化合物 ，可改善催化剂的性 能，提高了主反应的活性，抑制副反应，改善设备腐蚀状况。
转鼓式真空过滤机的国产化研究、小流量高温高压高速离心泵研究， 填补了PTA精制生产中国产化转鼓式真空过滤机的空白。PTA加氢精 制过程反应研究项目打通了装置全流程。加氢后物料中4-CBA含量优 于国家标准。同时，扬子石化独立开发了国内第一套连续式PTA加氢 精制过程模拟装置，现已投入试验研究。
精PTA生产工艺
采用催化氧化法将对二甲苯（PX）氧化成粗TA，再以加氢还原法除 去杂质，将CTA精制成PTA。这种工艺在PTA生产中居主导地位，代表性 的生产厂商有：英国石油（BP）、杜邦（Dupont）、三井油化 （MPC）、道化学－因卡（Dow-INCA）、三菱化学（MCC）和因特奎 萨（Interquisa）等。
CTA生产原理反应方程式：
PTA生产原理
PX氧化反应
PX氧化生成对苯二甲酸是一个连串反应。
PX氧化转化为CTA的转化率比较高，理论计算可达到96-97%。 除了没有反应而进入反应器气相中的PX外，还有其它的反应 副产物，如苯甲酸、偏苯三酸及部分燃烧生成的一氧化碳和 二氧化碳。PX进料中的杂质，如邻二甲苯和间二甲苯、甲苯 和乙苯，相应氧化成邻苯二甲酸、间苯二甲酸和苯甲酸。 另外，氧化反应过程中还伴随有溶剂醋酸的燃烧反应，生成 醋酸甲酯、CO、CO2等。
PTA生产技术进展及新增产能的竞争力分析
檵檵檵檵檵檵檵檵檵檵檵檵檵檵檵檵檵檵檵檵檵檵檵檵檵檵殝殝殝殝国内外行业发展动态ＰＴＡ生产技术进展及新增产能的竞争力分析蒋翠萍 李成益（金浦投资控股集团有限公司，江苏南京２１０００９）摘 要： ２０１９年以来，国内精对苯二甲酸（ＰＴＡ）产能进入快速扩张期，引发人们对“产能过剩”的担忧。
文章简要研究了ＰＴＡ最新的技术进展，对新老装置在物料消耗和能耗进行比较，通过对ＰＴＡ产能、需求及新增产能的竞争力进行了分析，对未来需求进行预测，提出了相关的建议。
关键词： ＰＴＡ 生产工艺 消耗 供需文章编号： １６７４－１０９９ （２０２０）０４－００５３－０５ 中图分类号：ＴＱ３４０ ４２ 文献标志码： Ａ收稿日期：２０２０－０５－２８。
作者简介：蒋翠萍，女，１９７９年出生，２００５年毕业于南京理工大学化工学院，硕士，现在金浦投资控股集团有限公司从事发展规划、项目管理工作。
曾获省级科学技术进步奖三等奖，获发明专利１项。
精对苯二甲酸（ＰＴＡ）是重要的大宗有机原料之一，世界上９０％以上的ＰＴＡ用于生产聚对苯二甲酸乙二醇酯（简称聚酯，ＰＥＴ）。
２０１９年全球ＰＴＡ产能约９５ ２Ｍｔ／ａ，国内产能占５５ １４％，中国是全球最大、最重要的聚酯产品生产国和消费国。
近年来，国内ＰＴＡ产业快速扩张，引起业内人士担忧，研究ＰＴＡ技术进展及新增产能的竞争力，对于行业发展具有积极意义。
１ ＰＴＡ技术进展１９５５年美国Ｍｉｄ－Ｃｅｎｔｕｒｙ发明了对二甲苯（ＰＸ）高温氧化法，该工艺于１９５８年由日本三井油化公司和美国Ａｍｏｃｏ公司首次在世界上实现工业化。
氧化反应在２２４℃高温条件下进行，原料ＰＸ和溶剂乙酸在反应器内损失大，副反应较多，产物收率较低，而且严重腐蚀设备。
ＢＰ－Ａｍｏｃｏ、Ｉｎｖｉｓｔａ和日本三井油化降低了氧化反应温度，将温度控制在１９０～２０５℃。
反应温度降低后，大大降低了乙酸和ＰＸ的消耗。
低温氧化工艺以Ｅａｓｔｍａｎ－Ｌｕｒｇｉ的ＰＴＡ专利技术为代表，其主要特点是将鼓泡塔作为反应器，不使用搅拌桨，反应温度为１５５～１６５℃，反应压力较低，反应过程比较温和，ＰＸ和溶剂乙酸经过燃烧，耗能较低，因反应釜内压强低，空压机的能耗低。
PTA装置液环真空泵的故障分析及对策
第２ ｌ卷第 ５期
２ ０ ０ ０ ８－ ９
聚 酯 工 业
Ｐｏｙ ｓｅ ｎ ｕ ｔｙ ｌ ｅ ｔｒ Ｉ ｄ ｓｒ
Ｖｏ ＿ ． ｌ ２ｌ Ｎｏ ５ Ｓ ｐ． ０ ８ ｅ ２ ０
Ｐ Ａ装 置 液环 真 空泵 的故 障分 析及 对 策 Ｔ
介质
流量 ／ ｍ ｈ ） （ ・ 压力／ ａ ＭＰ 温 度／ ℃
Ｎ ， ２ 乙酸 ， ２ Ｈ０
４８０ ０
进 口 ０ ０８，出 口 ０ １ ．４ ．２ 进 口 ５ Ｏ
５０ ２ １０ ７
转 速／ ｒ・ ｎ ） （ ｍｉ 电机 功 － ｋ ＇ Ｗ ￣／ 密 封 形 式 联轴 器 形 式
泵 运转步人 了 良性循环的轨道 。
小腔的容积由小变大， 且与端面上的吸气 口相通， 此
时气体被 吸人 ， 吸气 终 了时小 腔 则与 吸气 口隔绝 ； 当 当叶轮继续旋转 时 ， 由大变小 ， 小腔 使气体 被压缩 ； 当 小腔与排气 口相通 时 ， 便被排 出泵外 。液环 和转 气体 子叶片形成容 积周期 变化的旋转产生真空 。
体内形成一转动的液环。当叶轮按图 ｌ 所示逆时针
方 向旋转时 ， 工作 液被 叶轮抛 向四周 ， 由于 离心力 的 作用 ， 工作液形成 了一个决定于泵 腔形状 的近似于等
厚度的封闭 圆环 。液 环 的上 部分 内表 面恰 好与 叶轮 轮毂 相 切 ， 环 的下 部 内表 面 刚好 与 叶片 顶端 接 触 液 （ 实际上叶片在液环 内有 一定 的插入 深度 ） 。此时 叶 轮轮毂与液环之 间形成一个 月牙形空 间 ， 而这一空 间
锁紧套磨损严 重， 不能有 效锁紧轴承 ， 致使转子跑 偏， 泵振 动 大 。 处理措施 ： 检修时需要重新调整间隙， 并且检查 止推滚柱轴承和锁紧套是否出现磨损 ， 如果磨损及 时更 换 。一 般造 成转 子跑偏 的现象是 由于轴承 锁 紧 套出现磨损。采用与止推滚柱轴承配套 的锁 紧套 ， 并且加强锁紧套 的材质 ， 由以前 的 ３４不锈钢改为 ０ 耐磨 金属 材 质 以后 ， 大减少 了检修 次数 。 大
pta旋转真空过滤机转速波动原因分析及处理
转鼓
抖动
肉眼观察明显
进料流量
稳定
断裂、转速波动的情况ꎮ
碱洗排放
未见异常
转鼓内外压差
正常
喷淋
稳定
滤饼
悬挂液滴
抽出母液
固含量高
７５ ｔ / ｈ
畅通
５０ ｋＰａ
５ ｔ/ ｈ
经常
时有发生
在过滤机转速波动处理过程中ꎬ检维修人员经
２. ５ 反吹气加热器泄漏
过滤机反吹气加热器泄漏ꎬ造成蒸汽进入反吹
系统ꎬ滤饼无法吹落干净ꎬ形成结块ꎻ且过滤机系统
４５
３７. ５２５ / ５６. ２８８
１０ ~ １５
－ ５０
每千克干滤饼喷淋量 / ｋｇ
０. ３ ~ ０. ６
滤饼厚度 / ｍｍ
５ ~ ２０
滤液固含量 / ％
作者简介:谭帅(１９９０ － ) ꎬ男ꎬ工程师ꎬ从事设备管理工作ꎬ电话:０３７９ － ６６９９６２７６ꎬＥ － ｍａｉｌ:ｓｈｕｉｆｕｒｏｎｇ － １９９０＠ １６３. ｃｏｍꎮ
中国石化洛阳分公司精对苯二甲酸( ＰＴＡ) 装置
采用美 国 ＢＰ － ＡＭＯＣＯ 公 司 的 专 利 技 术ꎬ 产 能 为
２２. ５ 万 ｔ / ａꎮ ２００３ 年 ６ 月底ꎬ装置进行了扩能改造ꎬ
产能增加至 ３２. ５ 万 ｔ / ａꎮ 旋转真空过滤机是氧化单
元过滤干燥系统重要组成部分ꎬ主要是将反应结晶
紧紧压在筒体上ꎬ并用螺栓固定压条ꎮ 料盘分配器
是均匀布满直径 ２ ｃｍ 左右开孔的挡板ꎮ 过滤机结
构如图 １ 所示ꎮ
过滤机工作原理:物料是由过滤机进料泵来的
浆料ꎬ分两路进入进料盘ꎬ浆料部分溢流回过滤机进
料罐ꎮ过滤 机 转 鼓 外 侧 保 持 大 气 压 而 内 部 维 持 约
浅议PTA装置开车中存在问题及对策
浅议PTA装置开车中存在问题及对策陈浩【摘要】2010至2012年,某公司进行了220万吨/年PTA装置的建设施工,并于2012年9月建成投产且一次性开车成功,现已处于稳定运行阶段.该公司PTA装置采用美国英威达专利技术,由京鼎工程建设有限公司总承包并负责详细设计,宁波市第三建设工程有限公司负责全部安装工程,在装置建设中遇到了许多问题值得总结和研究.介绍了PTA装置在建设和开车过程中涉及的各种方面的问题,帮助大家改进和完善大型石化项目的建设.【期刊名称】《装备制造技术》【年(卷),期】2016(000)003【总页数】3页(P211-213)【关键词】PTA;建设;开车;安装;R2R【作者】陈浩【作者单位】恒力石化(大连)有限公司,辽宁大连116317【正文语种】中文【中图分类】TQ050.3目前，PTA工艺专利技术主要有英国BP、美国英威达、日本三菱化学、日本三井油化和DOW-INCA，我国中纺院也已经有了自己的PTA专利技术，其中以英国BP和美国英威达的专利技术最具代表性［1］。
近年来，我国PTA工业蓬勃发展，早在2003年，全国最大的PTA装置为珠海BP的35万吨/年精对苯二甲酸（PTA）装置一期工程［2］，到2015年，PTA 装置规模达到了150～220万吨/年PTA以上，全国的PTA总产能已经达到4 665万吨/年。
PTA装置的规模不断增大，也表明了PTA技术的日趋成熟。
实践证明，单系列产能扩大既可以降低单位产品的投资成本，又可以降低单位产品的运行成本。
PTA技术的发展方向是降低物耗和能耗，发展趋势有两个，一是装置规模的扩大化，二是优化工艺流程。
PTA技术发展已经非常成熟，但对流程的优化仍在不断的进行中。
本文针对PTA装置的建设和开工进行了研究，以期对PTA装置建设和开工的优化。
PTA全称精对苯二甲酸，为石油的下端产品，是以PX（配方占65%－67%）为原料，以醋酸为溶剂，在催化剂的作用下经空气氧化（氧气占35%－33%），反应生成。
PTA旋转压力过滤机控制
PTA旋转压力过滤机控制摘要:转鼓真空过滤机，具有外滤面转鼓和刮刀卸料，在真空作用下连续工作的特点。
广泛用于食品、医药、有机化学及废水处理等工业部门。
过滤机与悬浮液接触之处，均采用不锈钢制造，具有良好的耐腐蚀性。
笔者结合旋转转鼓式压力过滤机结构和特点，介绍了精制单元压力过滤机二步法改造工艺，并对该分离技术在PTA装置上应用的实际效果和遇到的问题进行了分析和总结，同传统的离心分离工艺相比，压力过滤工艺具有设备简单、运行费用低，设备购置及检修费用便宜，能耗、物耗少等优点，是分离工艺技术的很大改进。
关键词:PTA；压力过滤机；分离PTA装置精制单元大多采用传统的两级分离技术，即压力离心机+旋转真空过滤机工艺。
本类过滤机结构紧凑、占地面积小，操作连续、自动运行，无级调速，维修方便，是一种性能良好，可靠实用的过滤机。
浆料由结晶器进入压力离心机，被分成含水量15%的滤饼和母液，滤饼继续打浆后进入旋转真空过滤机，从旋转真空过滤机出来的滤饼进入干燥机，经过干燥得到合格的PTA产品。
近年来，国内外PTA专利商和生产厂家一直在寻找取代压力离心机的办法，替代的效果既要保证装置的运行稳定性，又不增加运行成本。
目前有两种替代方案已经得以验证和应用:一种是以压力过滤机代替压力离心机和真空过滤机;另一种是采用压力过滤机代替压力离心机，其他流程不变。
本文对压力过滤机代替压力离心机的工艺进行阐述并对其实际运行过程中遇到的问题、解决办法和经济效益进行分析和总结。
1压力过滤机结构及工作原理压力过滤机同传统的压力离心机相比，具有工艺设备简单、流程短、运行费用低、设备购置费及设备检修费用低，是传统分离技术的很大改进。
1．1液压式压力过滤机液压式压力过滤机是从19世纪50年代初期发明的一种连续运转的转鼓过滤机基础上改进而来的，可以在加压和负压状态下运行。
这种压力过滤机能很好地完成PTA和母液的分离操作，操作流程变短，对PTA生产具有重要意义。
pta装置和工艺流程
工艺与设备化 工 设 计 通 讯Technology and EquipmentChemical Engineering Design Communications·82·第46卷第2期2020年2月1 PTA 产品介绍PTA 中文名为精对苯二甲酸,常温常压下为白色的晶体。
其特性是无毒无味，是重要的大宗化工原料。
PTA 的加工产物可以加工成长丝、短纤维、薄膜等。
长丝能够制作成船舶缆绳、伞绳。
短纤维是制作布料的原料。
随着科学技术的发展，用PTA 为原料的高科技产品越来越多，不仅应用于食品的包装，而且在医药化妆品等非食品包装中也有广阔的前景。
2 PTA 的工艺流程及原理2.1 PTA 生产的原理二甲苯是生产精对二甲苯酸的原料，在催化剂Co-Mn-Br 的作用下和特定的温度中发生液相氧化反应，产生粗对苯二甲酸,再加氢生产高纯度的精对二甲苯酸。
2.2 二甲苯的氧化反应（1）将二甲苯氧化转化生成粗对二甲酸的转化率比较高，可以达到96%~97%。
醋酸作为二甲苯的溶解液，醋酸锰、醋酸钴是这个反应的催化剂。
四溴乙烷是二甲苯和空气进行催化氧化反应的促进剂。
再通过结晶分离以及干燥，从而生成粗对苯二甲酸。
3 PTA 的工业化生产方法PTA 产生的工艺基本为两步法：①氧化，通过空气和对二甲苯发生氧化反应生成粗对二苯甲酸。
②在高温高压下把粗对二苯甲酸溶解在除盐水中，在催化剂作用下，加氢除去其中的杂质，产生PTA 。
3.1 氧化工艺简介使用MPC 专用的液相催化氧化对二甲苯的工艺，TA 单元主要是通过预备进料、分离、氧化以及干燥和回收这4个步骤来完成的。
基本的工艺流程是PX 、溶剂、醋酸锰和醋酸钴催化剂以及TBE 助催化剂同时进到氧化反应器，空气和氧气的混合气体载流量控制下进入到反应器的底部，同时氧分析仪监视排气中氧的浓度。
反应塔底部的生成物能够连续排入浆料罐TD-203，同时底部有减压装置能够减压至常压状态。
PTA装置概况与流程说明
PTA装置概况与流程说明PTA（聚对苯二甲酸）是一种重要的化工原料，常用于合成聚酯纤维、塑料等产品。
PTA装置是指用于生产PTA的生产设备及工艺流程。
下面将详细介绍PTA装置的概况和流程说明。
1.PTA装置概况：（1）氧化单元：包括二甲苯氧化反应、水洗和脱苯等工艺装置。
（2）还原单元：包括还原、重结晶和脱水工艺装置。
（3）废气处理单元：用于处理氧化和还原过程中产生的废气。
2.PTA装置工艺流程说明：（1）原料准备：将二甲苯和空气送入反应器前进行预处理，以去除杂质和水分。
（2）氧化反应：在氧化反应器中，通过加热和添加催化剂，使二甲苯与空气发生反应，生成对苯二甲酸二甲酯（DMT）。
（3）水洗：将DMT通过水洗塔，与水进行接触，去除其中的杂质。
（4）脱苯：将DMT溶液通过蒸馏塔，加热脱除DMT中的苯，得到纯净的PTA。
（5）还原：将PTA溶液经过还原塔，添加还原剂，使PTA被还原成对苯二甲酸（PTA）。
（6）重结晶：将还原后的PTA溶液进行结晶处理，得到结晶的PTA固体颗粒。
（7）脱水：将结晶的PTA颗粒通过干燥装置进行脱水处理，以获得干燥的PTA成品。
（8）废气处理：通过废气处理装置，对氧化和还原过程中产生的废气进行处理，去除其中的污染物，以减少对环境的影响。
3.PTA装置的特点：（1）自动化程度高：PTA装置采用自动控制系统，实现对生产过程的全程控制，提高生产效率和产品质量。
（2）节能减排：PTA装置通过对废气和废水进行处理，使排放的污染物达到国家标准，减少对环境的污染。
（3）设备耐腐蚀性能好：PTA装置中的关键设备采用耐腐蚀材料制造，能够适应PTA生产中的腐蚀性介质，提高设备的使用寿命和稳定性。
（4）资源利用高效：PTA装置中的溶剂、催化剂等材料可以进行循环利用，减少资源的浪费。
总结：PTA装置通过一系列工艺步骤，将二甲苯经过氧化、水洗、脱苯、还原、重结晶和脱水等步骤转化为聚对苯二甲酸成品。
PTA装置具有自动化控制、节能减排、设备耐腐蚀和资源利用高效等特点。
化工装备技术发展方向与进展
化工技术的发展在中国是比较快的，化工技术的发展也带动了化工装备的发展，这样是化工行业有了不断发展和前进的动力，在当今这个发展迅速的现代化社会里技术的发展是尤为重要的，只有技术的不断创新才有企业的发展，我们一起来来了解一下化工装备技术发展的进程。
先进的石化生产工艺过程要靠先进的石化装备来实现。
因此，石化生产技术开发要与装备技术开发并重。
本文对几种典型的石化专用和通用设备的技术现状及趋势进行了介绍。
随着化工工艺的进步和发展，对化工装备提出了更高要求。
必须加大装备的开发力度，掌握装备的核心技术，形成一批具有自主知识产权的装备，做到性能先进、质量可靠、高效节能、经济安全，满足化学工业的发展需求。
我国化工装备经过20多年的努力，取得重大技术研制成果。
其中的催化裂化、加氢精制、聚乙烯等主要生产装置所需的关键装备，已达到了先进水平。
减少了我国对化工装备进口的依赖度，降低了建设投资和生产成本，对促进石化工业发展起到重要的作用,同国外相比，我国化工装备还有不少差距，主要是化工生产技术进步与设备技术开发脱节，重大设备的软件技术开发差距较大：设备技术开发跟不上工艺技术发展的速度，重工艺、轻设备的现象存在；基本上停留在模仿开发的地步，开发具有自主知识产权的专有技术的能力弱；设备开发还不能做到专业化、系列化；设备设计和制造水平、设备质量和可靠性还有待进一步提高。
石化专用设备主要包括反应设备、塔器、换热设备、工业炉、储运设备和专用机械等。
反应设备反应器：是进行化学反应过程的“心脏”设备。
其发展趋势各不相同，上向着由经验放大走向数学模拟放大，实现大型化、高效化、结构简单化、操作自动化，研究方法趋向综合化方向发展。
催化裂化反应器：国内的制造技术基本上达到了先进水平，广泛应用于各个炼油厂。
加氢反应器：国外著名的制造商有日本制钢所和神户制钢所等。
国内正在为煤化工研制的锻焊加氢反应器外径5500mm，壁厚340mm，重量2040吨，是世界上较重的加氢反应器，其差距是我国创新能力差。
压滤机在PTA行业中的应用分析
首先在此讨论一下压滤机的基本结构和工作原 理 以及在 Ｙ＇ ｑ Ａ行业 中的应用 可行性 。 ２ １ 旋转框格式加压转鼓过滤机 【 ． 简称 Ａ型） Ａ型加压过滤机是从 ｌ 世纪 ５ ９ ０年代初期发明
收 稿 日期 ：０６ ７１ 修 回 日期 ：０６ ７２ 。 ２０ － ．２； ０ ２０ － －６ ０
图 １ Ａ型压滤机工作简 图
Ｆ ｇ １ Ｗ ｏ ｋ ｎ ｉ ｇ ａ ｏ ｔ ｐ ＇ ｅ ｒ ｓ ｉ． ｒ ｉ ｇ ｄ ａ ｒ ｍ ｆＡ ｙ ｅ ｆ ｔ ｒ ｐ ｅｓ ｄ
争逐步加剧 ， 降低成本抢 占市场成为众多生产厂家
的发展之 路 。压 滤 机 在 ｇ Ａ 行 业 中的 试 用 成 功 让 ｒ
关 键词 ：Ｔ ； Ｐ Ａ 精制 ； 压力过滤
中图分类号 ：Ｑ ２ ．１ Ｔ ０ １ ８ Ｔ ３ ３ ４ ；Ｑ ５ ．４ 文献标识码 ： Ｂ 文章 编号 ：０８８６ （０ ６ ０ －０ ２０ １０ ． ｌ ２０ ） ５０ ３ －３ ２
ｇ Ａ生产工艺包括氧化和精制 ２ ｒ 部分 ， 精制是 用氢气将 ４Ｃ Ａ还 原为 Ｐ －Ｂ Ｔ酸并通 过分离 后得 到
离， 现通用的压力离心机有立式与卧式 ２种 ， 我公 司原装置采用的为夏普勒斯立式螺旋卸料沉降离心 机。卧式沉降离心机与立式离心机在原理上是一致
的， 能够 连续操 作 ， 分离性 能好 ， 应 性较 强 ， 适 适合 现
代化的大型生产 。
卸 料
２ 压 力过滤机 的应用
随着 工业 的发 展 ， 产规模 的不 断扩 大 ， 生 市场竞
基本操作运行步骤如下 ： 在 可调 泵 压 的 作用 下 悬 浮 液 在 滤 网上 方被 挤 压， 滤液穿过滤网进人滤液排放系统 ， 截流的固体物 料堆积于滤网上方 ， 形成滤饼 ； 随着 转鼓 的转动 ， 滤 饼进人洗涤区 ， 这一步属于粗洗阶段 ， 洗涤液用来 自 下一级洗涤的洗 涤滤液 ； 第三步 ， 加人 纯净 的洗 涤
PTA装置回转真空过滤机转鼓结构优化
图 5 转鼓竖直方向变形分析点分布图
表 3 原转鼓轴向典型位置变形数据表
轴向位置 ( M)
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变形数值 (mm)
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01775
- 010816 0100567
010652
- 0101710
11106
- 010791 - 010277
010585
0100600
1141
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机械 2003 年第 30 卷第 1 期
表 2 优化结构转鼓轴向典型位置变形数据表
轴向位置 ( M)
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变形数值 (mm)
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01775 11096 11416 11714 21012 21332 21653
- 010824 - 010797 - 010764 - 010719 - 010622 - 010596 - 010524
(2) 载荷条件 ①重力载荷 :考虑转鼓及其附件 (筛板 、Ω 圈 、滤 布及压条) 及滤饼重量 ,并转化为转鼓材料的当量密 度ρeq = 12000kg/ m3 。 ②过滤真空度 :取系统最大的真空度 60kPa 。 ③扭矩 M :电机功率 15kW ,转速 3r/ min ,折为 扭矩 47745Nm 。 ④边界条件 :考虑真空过滤机转鼓实际工作状 态 ,为保守起见 ,取驱动端径向轴承处为径向约束 , 从动端轴承处为固定约束 。 ⑤网格划分 :考虑转鼓结构 ,选板壳单元划分网 格 ,并在结构不连续部位 (如几何突变处) 网格布置 密些 ,以保证分析精度 。具体网格参数 :单元自由度 数为 6 ;单元总数 :38248 ;节点总数 :474775 。
PTA装置说明危险因素和防范措施-图文
PTA装置说明危险因素和防范措施-图文一、装置简介(一)装置发展及类型1．装置发展精对苯二甲酸(PTA)是关系到国民生计的衣用涤纶化纤聚酯产品的原料。
目前在我国涤纶化纤因其品质优良，是化学纤维中的首选品种，它已占整个化纤产品的76％以上。
近年来，在化学纤维中聚酯工业发展的速度最快，世界聚酯产量年增长率约为8％左右。
随着聚酯应用技术的不断发展，近十年来聚酯用途不断扩大，已延伸到聚酯薄膜、聚酯瓶、工业用聚酯以及其他新聚酯产品等领域中，其中又以工业用聚酯发展更快。
根据国内市场分析，1999年，我国聚酯生产能力达398某104t／a，PTA的需求量为344某104t／a，而产量则为169.1某104t／a，缺口达172．9某104t／a。
2001年PTA进口量达到311.7某104t。
2001年国内聚酯年生产能力已经发展到700-800某104t／a，当年产量已达611某104t,需PTA约531．6某104t，但国内PTA生产能力(包括DMT应算到PTA的产能)到2001年约为242.5某1094t／a，当年实际产量约为219.9某104t，PTA缺口达300某104t以上。
通过对国内PTA市场需求的分析预测，到2005年底我国PTA市场需求将达到597～699某104t／a。
2．生产工艺路线精对苯二甲酸(PTA)是生产聚酯(PET)的重要化工原料，当前主要的工艺路线有二条。
一种是二甲苯(P某)合并氧化合并酯化生产工艺(也叫DMT 法)。
另一种是对二甲苯(P某)直接氧化法(即DM法)生产工艺，它是以美国BP—Amoco公司、美国DuPont—ICl公司和日本三井油化公司为代表的中温氧化，加氢精制生产PTA的工艺技术。
我国较为先进的已建成投产的PTA装置(如扬子石化)多采用Amoco公司(现为英国BP公司)工艺技术。
并对经过对BP、DuPont、三井油化三家公司技术方案从技术路线、产品质量、原材料单耗、催化剂回收、公用工程单耗以及最为关键单台氧化反应器设计生产能力和设备投资状况进行反复的技术优化，同时结合70年代我国引进PTA装置30年来的发展经验，在引进、消化、吸收上所取得的成就(特别是扬子石化)基础上，成功地对老装置进行大胆的革新、改造，使装置生产能力由原来的45某10（4t／a增加到60某10（4t／a(目前可达70某10（4t／a产量)。
我国PTA生产工艺技术进展
我国PTA生产工艺技术进展我国由扬子石化、浙江大学、华东理工大学共同承担的中国石化"十条龙"攻关项目之一的扬子石化精对苯二甲酸(PTA)成套技术，已开发出具有自主知识产权的新型氧化反应器与更为先进的氧化工艺，可使PTA新建项目总投资比引进装置节省20%-30%，国产化工艺的能量消耗比目前引进的PTA装置节能20％以上，目前已申请专利12项(巳获授权6项)。
成套工艺包中PX氧化主要技术指标达到20世纪90年代末国内引进装置的技术水平，TA精制技术经济指标和产品质量达到国际先进水平。
转鼓式真空过滤机的国产化研究、小流量高温高压高速离心泵研究，填补了PTA精制生产中国产化转鼓式真空过滤机的空白。
这些技术将在扬子石化新一轮PTA装置改造中得以应用。
PTA的生产分为两大工序：氧化工序与加氢精制工序。
目前各类PTA工艺在加氢精制方面的设计基本相同，差别主要在氧化部分，分为高温工艺、中温工艺和、低温工艺三类。
除氧化反应条件不同外，各类工艺在氧化反应器单元、尾气处理系统、浆料处理系统的设计方面都有显著差异。
根据目前PTA装置日趋大型化的要求，该PTA工艺的设计产能为60万-80万吨/年，其中氧化反应器采用2台并联操作，其他设备均采用单系列。
流程可分为4个模块：氧化反应器单元、尾气处理单元、浆料处理单元、加氢精制单元。
原料对二甲苯、溶剂醋酸、催化剂、空气加入氧化反应器进行氧化反应，反应热通过溶剂蒸发转换成蒸汽与尾气一道从塔顶移出，选人尾气处理单元，尾气经过多级换热、吸收、气体净化、精馏脱水，回收能量和溶剂，然后排放。
反应器生成的TA浆料从底部排出，进入浆料处理单元，浆料通过多级结晶和补充氧化、过滤、干燥进行液固分离，分离出的母液大部分返回氧化反应器，少部分抽出净化。
干燥后的粗对苯二甲酸(CTA)送到加氢单元进行精制得到PTA。
(1)氧化反应器单元：采用反应／精馏一体化设计，下部为无搅拌的鼓泡塔反应器，上部为精馏塔。
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收稿日期 :2002 - 08 - 21
作者简介 :李大仰 (1964 - ) ,男 ,福建古田人 ,高级工程师 ,硕士研究生 ,主要从事石油化工设备管理 。 © 1995-2005 Tsinghua Tongfang Optical Disc Co., Ltd. All rights reserved.
(2) 载荷条件 ①重力载荷 :考虑转鼓及其附件 (筛板 、Ω 圈 、滤 布及压条) 及滤饼重量 ,并转化为转鼓材料的当量密 度ρeq = 12000kg/ m3 。 ②过滤真空度 :取系统最大的真空度 60kPa 。 ③扭矩 M :电机功率 15kW ,转速 3r/ min ,折为 扭矩 47745Nm 。 ④边界条件 :考虑真空过滤机转鼓实际工作状 态 ,为保守起见 ,取驱动端径向轴承处为径向约束 , 从动端轴承处为固定约束 。 ⑤网格划分 :考虑转鼓结构 ,选板壳单元划分网 格 ,并在结构不连续部位 (如几何突变处) 网格布置 密些 ,以保证分析精度 。具体网格参数 :单元自由度 数为 6 ;单元总数 :38248 ;节点总数 :474775 。
图 4 转鼓椭圆度分析布点图 (左 :原转鼓 ;右 :新转鼓)
表 1 转鼓结构优化前后椭圆度比较
分析 点号
1
结构优化转鼓
相应直径
椭圆度
D ( mm)
D/ 1670
16701057147 11000034
原结构转鼓
相应直径
椭圆度
D ( mm)
D/ 1670
16691894593 019999368
图 2 原过滤机转鼓简图
图 3 转鼓结构优化简图
2 转鼓刚性的有限元分析
211 转鼓有限元分析基本条件
(1) 结构条件 为便于分析 ,对转鼓结构进行必要的简化 ,建立 有限元模型 。 ①忽略转鼓驱动轴及从动轴处的结构细节 ; ② 将转鼓 筒 体 与 端 盖 的 螺 栓 联 接 认 为 是 整 体 结构 ; ③忽略转鼓结构圆角过渡的具体细节 ; ④只考虑温度对材料弹性模量 E 的影响 ,不考 虑热变形及热应力 。
0100442 - 010315 - 010223 - 010311 - 010213 - 010285 010456
010644 010576 010516 010471 010436 010413 010400
- 010174 0100753 - 0106 - 010149
·70 · 维修与改造
机械 2003 年第 30 卷第 1 期
P TA 装置回转真空过滤机转鼓结构优化
李大仰1 ,吴省安1 ,刘国荣2
(11 扬子石化股份有限公司化工厂 ,江苏 南京 210048 ; 21 华东石油大学 ,江苏 南京 210000)
摘要 :简要介绍了 PTA 装置回转真空过滤机长周期运行中存在的转鼓变形问题 ,提出了防止转鼓变形的优化结构 ,并通过 有限元方法对优化结构的转鼓径向 、轴向防变形能力进行分析 ,取得了令人满意的效果 。
2 16691984850 01999991 16691953903 019999724
3 16701092405 11000055 16701200450 110000269
4 16701043700 11000026 16691945936 019999676
5 16701033533 11000020 16691965435 019999793
内壁沿轴向设有 6 块滤饼反吹瓦及滤布再生瓦 。为 保证滤饼反吹及滤布再生效果 ,瓦块与转鼓内壁间 隙应尽可能小 ( ≤0115mm) 。因此 ,转鼓内壁一般采 用磨削成型 ,瓦块采用聚四氟乙烯材料 。
图 1 回转真空过滤机工作原理图
根据实际运行经验 ,8 台过滤机在新投用时 ,其 转鼓内壁的椭圆度较小 ( ≤0110mm) ,且过滤性能达 到设计要求 。但经过 1 年运行后 ,由于转鼓变形 (椭 圆度 018～112mm) ,使过滤机的过滤性能下降 ,主要
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·72 ·
212 有限元分析结果
(1) 转鼓跨中截面的椭圆度分析 转鼓椭圆度大小是衡量转鼓刚度大小的最重要 指标 ,也是反映转鼓抗长周期运行变形的能力 。分 析时取转鼓跨中截面 5 、6 个方位作为分析点 (如图 4 所示) ,并以转鼓内径 (<1670) 为基准点 ,计算出结构 优化前后跨中截面的椭圆度 (如表 1 所示) 。
扬子 石 化 年 产 60 万 吨 P TA 装 置 在 CTA 及 P TA 单元分别设置 4 台水平剖分式回转真空过滤 机[1 ] (型号 : YU1700X1800 ,材质 :316L ( CTA) ;304L (P TA) ) ,每台过滤机的过滤面积为 10m2 。转鼓组 件由 转 鼓 及 内 部 中 空 轴 组 成, 转 鼓 尺 寸 <1700X1890 ,其上均布 2940 个 <30 孔 ,中空轴组件 由吸液管 、反吹气管 、滤布清洗 (再生) 管组成 ,转鼓
ture for preventing drum from deformation was proposed , and t he capabilities for preventing optimized drum from radial & axial defor2 mation were analyzed by means of finite element met hod , t he conclusions were satisfactory1
经过分析 ,转鼓椭圆度超差主要是因为转鼓径向刚 性较薄弱造成的 。为增加转鼓径向刚度 ,在原转鼓 内壁增设两圈 21X60 加强圈 ,同时为避开加强圈且 保证转鼓的开孔面积 ,将转鼓开孔数增加至 3570 ,孔 径减 为 <28 , 则 新 转 鼓 开 孔 面 积 比 原 转 鼓 增 加 517 %。同时将原 6 组滤饼反吹瓦及滤布再生瓦合 并为 3 组 ,其它尺寸不变以保证新老转鼓的互换性 。 新老转鼓如图 2 、3 所示 。
关键词 :回转真空过滤机 ;转鼓 ;结构 ;优化 中图分类号 : TE9 文献标识码 :A 文章编号 :1006 - 0316 (2003) 01 - 0070 - 03
The Drum Structure Optimization f or Rotary Vacuum Filter in PTA Plant
6
16691895463 019999374
由上表可以看出 ,优化结构转鼓其径向椭圆度 比原结构小 ,且与加工精度相比可以忽略不计 。
(2) 转鼓沿轴线竖直方向变形分析 转鼓沿轴向竖直变形也是衡量转鼓刚性大小的 重要指示 ,其变形大小直接影响过滤机的过滤性能 。 分析时取转鼓四个典型位置 (顶部 、底部 、前部 、后 部) ,并分别沿转鼓轴向取不同点 (如图 5 所示) ,在 联合外力作用下计算出结构优化前后转鼓竖直方向 的变形大小 。变形数据如表 2 、3 所示 。
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010403
- 010152
由表 2 、表 3 数据可以看出 ,结构优化前后转鼓 沿轴向变形数据均较小 。
3 优化结构转鼓的应用
根据以上分析结果及结构优化方案 ,我们重新 设计制造一台新的转鼓组件 ,新转鼓内壁径向最大 跳动量 0108mm ,于 2001 年 8 月投入运行 ,运行一年 后测得转鼓内壁最大跳动量为 0110mm ,未发现明显 的变形现象 ,而原结构的转鼓在运行一年后 ,转鼓内 壁平均跳动量达到 0145～0150mm ,说明结构优化后 的过滤机转鼓其防变形能力大为提高 。
机械 2003 年第 30 卷第 1 期
表 2 优化结构转鼓轴向典型位置变形数据表
轴向位置 ( M)
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变形数值 (mm)
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01775 11096 11416 11714 21012 21332 21653
- 010824 - 010797 - 010764 - 010719 - 010622 - 010596 - 010524
4 结 论
通过本文分析及实际考核运行可知 ,采用转鼓 内部加强结构来提高回转真空过滤机转鼓刚性是可 行的 。这种结构的转鼓不仅沿轴向刚度大 ,而且径 向截面的椭圆度小 ,具有明显抵抗长周期运行的变 形能力 。另外 ,采用这种结构 ,在保证转鼓直径不变 的情况下 ,可将转鼓延长 1/ 3～1/ 2 ,也不会明显降低 转鼓的整体刚性 ,为开发更大过滤面积的过滤机奠 定了基础 。
L I Da2yang1 ,WU Sheng2an1 , L IU Guo2rong2
(11Chemical Plant of Yangzi Petro2Chemical Co1Ltd1Nanjing 210048 ,China ; 21Huadong Petroleum University ,Nanjing 210000 ,China) Abstract :The drum deformation problems of t he rotary vacuum filter after long time operation in P TA plant , t he optimizing struc2
Key words :rotary vacuum filter ; drum ; structure ; optimization
回转真空过滤机因其结构简单 、处理能力大 、运 行维护费用低等特点 ,因此 , 在石油化工 、食品 、医 药 、污水处理等行业得到 了 广 泛 的 应 用 。全 世 界 90 %的精对苯二甲酸 (简称 : P TA) 装置中均采用回 转真空过滤机来分离 CTA (粗对苯二甲酸) 及 P TA 浆料 ,其基本原理 (如图 1 所示) :在圆柱形转鼓外表 面镶有多孔筛板 ,筛板表面铺设滤布 ,过滤时 ,转鼓 底部浸入 P TA (或 CTA) 浆料 ,浆料受转鼓内外压差 (真空度) 驱动 ,使滤液透过滤布经吸液管排出机外 , 而滤饼则附在滤布表面 ,转鼓旋转使滤饼转出滤浆 区 ,进行脱水 、洗涤 、再脱水 ,然后进入卸饼区 ,通过 转鼓内壁反吹瓦卸除滤饼 ,滤布经清洗 (再生) 瓦进 行滤布再生 ,以完成一个过滤周期 。为保证过滤效 率 ,根据 CTA 和 P TA 物料的特性 ,要定期对滤布进 行碱洗 、水洗 ,以彻底清除滤布孔隙内的附着物 。