用于从一种多相混合物中分离液体的方法和装置制造方法及图纸

用于从一种多相混合物中分离液体的方法和装置，该多相混合物包含在一个容器中并且包括一起形成至少一种悬浮液的固体颗粒和至少一个液相、以及一个气相，其中至少部分的该混合物循环通过位于该容器外部的至少一个横流过滤器，因此将所述部分的混合物分离成一种过滤的液体以及一种浓缩物。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】本申请要求于2009年6月5日提交的欧洲申请号09162095.5的权益，通过引用将其结合在此。本专利技术涉及用于从一种多相混合物中分离液体的一种方法和一种装置，该多相混合物包含在一个容器中并且包括一起形成至少一种悬浮液的固体颗粒和至少一个液相、以及向上流过该悬浮液的一个气相。本专利技术还涉及用于制造过氧化氢的一种方法，包括所述分离方法或使用所述装置。三相浆料反应器(包括以下混合物：一起形成至少一种悬浮液的固体颗粒和至少一个液相、以及向上流过该悬浮液的一个气相)对于本领域的普通技术人员是熟知的。在这些反应器中，通过将一个气相鼓泡穿过该液相而将固体催化剂颗粒分散在或保持悬浮在液相中。在操作中，所述反应器典型地包括一个浆料区以及一个自由空间区，该浆料区包括该液体中的处于悬浮的固体颗粒，鼓泡穿过该浆料的气态反应物，并且位于该浆料之上的自由空间区主要包括气态产品和/或反应物。在一个三相浆料反应器中进行的化学过程的实例是利用固体催化剂颗粒和至少一种气态反应物并且产生一种在反应条件下是液体的产品的那些。此类过程的实例包括氢化过程、羰基合成、链烷醇合成、使用一氧化碳制备芳香族氨基甲酸酯、-Engelhardt合成、聚烯烃合成、以及费托合成。已经提出了多种途径来从多相混合物中分离至少部分的液体。例如，在EP 0609079中，一个过滤区位于该浆料床上，接近于它的上表面。将该液体产品通过以一个第一方向经过一种过滤介质来与该固体颗粒分离，从而在该过滤介质上形成了固体颗粒的一个饼块。然而，这样一种死端过滤意味着以与该第一方向相反的一个第二方向规则地反冲该过滤介质以从该过滤介质中移去该饼块。用于反冲的液体构成了同样需要被过滤的额外的装载。因此，由于反冲，整体过程的生产率将会降低。在WO 94/16807中，过滤区包围了该反应器容器并且过滤元件可以由该反应器容器本身的一部分壁来提供，它是由一种过滤材料组成的。通过这样一种设计，不存在由于浆料的湍流运动固体材料在过滤元件上的积累。然而，这样一个过滤系统是复杂的并且因此是昂贵的并且难以实行的。此外，这样一种内部过滤系统意味着要关闭容器用于维护，例如如果该过滤介质需要化学清洗。US 5,900,159披露了将多相混合物脱气，使用一种水力旋流器或一种特定的连续脱离方法分离并且随后通过位于容器之外的横流过滤器将得到的浆料分离成液体和浓缩的浆料，所述浆料被通过一个泵的介质带到该横流过滤器上。该横流过滤系统的主要优点是避免了固体材料在过滤介质上的积累。横流过滤是一种熟知的过滤方法，其中通过沿着过滤器以切向流流到过滤介质上的浆料的剪切力将残余物(渗余物)从过滤介质中连续地去除。这种剪切力可以由旋转元件如旋转过滤器或转子来产生，但是该剪切力通常是由浆料对过滤介质的相对速度来产生。横流过滤的综述可以在Kirk-Othmer Encyclopedia of Chemical Technology(2003)，Chapter“Filtration”，pages 383-388(DOI 10.1002/0471238961.0609122019220118.a01.pub2)中找到，将其通过引用结合在此。US 5,900,159的方法要求在脱气工具与该横流过滤器之间使用一个泵。与使用所述泵相关联的第一缺点是导致固体颗粒的至少一些磨损或者泵的腐蚀(如果这些颗粒对于磨损完全不敏感)。第二缺点是该泵对于气体是敏感的并且在气体的存在下倾向于较不适当地运行，这意味着该泵上游浆料的完全脱气。第三缺点是泵消耗了能量。本专利技术的固的是提供一种新方法，该方法不呈现上述缺点。尤其是，本专利技术的目的在于提供允许从一种多相混合物中分离液体的一种方法和一种装置，该多相混合物包括一起形成至少一种悬浮液的固体颗粒和至少一个液相，以及向上流过该悬浮液的一个气相。本专利技术因此涉及用于从一种多相混合物中分离液体的一种方法，该多相混合物包含在一个容器中并且包括一起形成至少一种悬浮液的固体颗粒和至少一个液相、以及向上流过该悬浮液的一个气相，这样使得一种气升作用在该容器中发生，其中至少部分的该混合物(任选地至少部地分脱气的)被循环通过位于该容器外的至少一个横流过滤器，因此将所述部分的混合物分离成一种液体和一种浓缩物，即剩余部分的液体贫瘠的多相混合物，其中使用由该容器内部发生的气升作用提供的自然回流来使所述部分的混合物循环通过该横流过滤器。的确，出人意料地发现，在本专利技术的框架下，由容器内部发生的气升作用提供的自然回流可以用于使至少部分的混合物在容器外循环通过该横流过滤器。一种气升作用在浆料反应器中发生，进一步到提升流和降落流之间的气体滞留量差异。这种差异提供了这两个区之间的密度差以及浆料在容器内的自然回流。根据本方法，由该气升作用提供的回流被用作横流过滤系统中的一种切向流。至少部分的降落流经由管和接头通过该横流过滤系统的循环是提升流和降落流之间的密度差、多相混合物的高度、以及过滤系统的阻力的函数。因此，迫使该多相混合物循环通过该横流过滤器的一个泵不是必需的，这是有利的。的确，这避免了固体颗粒的磨损和/或泵的腐蚀。这还消除了对于泵上游的一个脱气步骤的需要。最后但并非最不重要的，这节省了一些成本以及能量。根据一个特别优选的实施方案，该混合物循环通过横流过滤器的部分仅使用由该容器内部发生的气升作用所提供的自然回流来循环。尤其是，该混合物循环通过该横流过滤器，而无需在该横流过滤器的上游使用一个泵。在本方法中，多相混合物循环流出该容器并且流过至少一个横流过滤器(切向流)是产生于由通过外部回路(包括至少一个横流过滤器和横流过滤器进料管和卸料管)的这种流速产生的总压降与系统中可得的总驱动力之间的平衡(并且尤其是产生于对于一个给定的容器和加工条件可得的总驱动力)。该可得的总驱动力是由容器中所包含的液相的气体滞留量以及容器中的多相混合物的高度来限定的。气体滞留量对应于没有加入气体的液相与当一个气相通过该液相时的膨胀的液气混合物体积之间的体积增加。在本方法中，在容器中的气体滞留量(即容器中所包括的液相的气体滞留量)通常是至少5％、优选至少10％、例如至少15％。容器中的气体滞留量可以是尽可能高的但是总体上是最多70％、特别地最多50％、并且非常特别地最多30％。该气体滞留量并且因此可得的总驱动力主要取决于操作条本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2009.06.05 EP 09162095.51.用于从一种多相混合物中分离液体的方法，该多相混合物包含
在一个容器中并且包括一起形成至少一种悬浮液的固体颗粒和至少
一个液相、以及向上流过该悬浮液的一个气相，这样使得一种气升
作用在该容器中发生，其中任选地至少部地分脱气的至少部分的该
混合物被循环通过位于该容器外的至少一个横流过滤器，因此将所
述部分的混合物分离成一种过滤的液体和一种浓缩物，其中使用由
该容器内部发生的气升作用提供的自然回流来使所述部分的混合物
循环通过该横流过滤器。
2.用于从一种多相混合物中分离一种液体的装置，该多相混合物
包括一起形成至少一种悬浮液的固体颗粒和至少一个液相、以及一
个气相，所述装置包括：
-一个容器，包含该多相混合物，在该容器的底部配备有一
个气体入口并且在该容器的顶部配备有一个气体出口，该气相向上
流过该悬浮液从而使得一种气升作用在该容器中发生，
-任选地，位于该容器内部或外部的一个脱气助件，
-位于该容器外部的至少一个横流过滤器，
-进料和卸料管以及将该容器连接到该横流过滤器上的接
头，所述管和接头被这样设计使得任选地至少部地分脱气的至少一
部分的混合物使用由该容器内部发生的气升作用提供的自然回流来
循环通过该横流过滤器。
3.根据权利要求1或2所述的方法或装置，其中该横流过滤器包
括至少一个管并且其中所述管的至少一部分壁是由一种过滤介质制
成的。
4.根据权利要求1至3所述的方法或装置，其中在该容器中的气
体滞留量是至少5％、优选至少10％、更优选至少15％。
5.根据权利要求1至4所述的方法或装置，其中跨过该过滤介质
的压降是从0.05巴到10巴、优选从0.05巴到小于10巴、更优选
从0.1巴到5巴。
6.根据权利要求1至5所述的方法或装置，其中该过滤的液体通
过该过滤介质的贯穿介质速度是从1m/h至15m/h、优选从5m/h
至10m/h。
7.根据权利要求1至6所述的方法或装置，其中该有待过滤的混
合物在该至少一个管的外部流动通过该横流过滤器并且该过滤的液
体在该管内部收集...

【专利技术属性】
技术研发人员：贾尔·拉斯托姆·达达博伊，马西莫·费代利，帕特里克·马库斯·德哈瑟，伊万·弗兰斯·万胡夫，
申请(专利权)人：索尔维公司，
类型：发明
国别省市：