PTA残渣中苯甲酸的回收塔制造技术

本实用新型专利技术公开了一种PTA残渣中苯甲酸的回收塔，包括上下设置且依次连接的塔顶换热器、填料塔和反应釜，所述填料塔由复数根输送管首尾连接而成，所述塔顶换热器的上部设有进料口，反应釜的底部设有放料口，至少一根输送管内设有网格状栅板。本实用新型专利技术由依次连接的塔顶换热器、填料塔和反应釜构成，回收PTA残渣中苯甲酸所需的残渣热水溶解至粗苯甲酸除水的各工艺步骤只需这一套回收塔即可完成，结构简单、易组装、成本低，设备利用率高。本实用新型专利技术可将氧化残渣重复加热溶解，减少苯甲酸的浪费、不造成填料塔输送管的堵塞，苯甲酸回收率高，可达85％。（*该技术在2022年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种回收塔，具体涉及一种PTA残渣中苯甲酸的回收塔。
技术介绍
精对苯二甲酸(PTA)是聚酯工业的重要原料，已大规模工业化生产，PTA由对二甲苯经氧化、精制而成，氧化反应中除生成主产物对苯二甲酸外，尚有多种副产物生成，为了保证PTA产品的质量，防止有害物质在生成系统中积累，氧化工段需定期排出氧化残渣，每100万吨PTA排出含水60%的氧化残渣在07 I万吨，氧化残渣的主要成分有水、苯甲 酸、对苯二甲酸、间苯二甲酸等。氧化残渣目前的主要处置方法有(I)将其用碱溶解后进入PTA污水处理系统，本方法的特点是处理很彻底，但成本高，投入大，不被广泛采用；(2)实行资源化利用，将氧化残渣的固体部分分离出来，经分离工艺后加工成有用的产品，这样进入PTA污水系统的COD量可减少70%左右，大幅降低处理成本。中国专利技术专利CN101870648A公开了一种从PTA氧化残渣中回收苯甲酸的方法，包括残渣热水溶解、过滤、热滤液冷却、粗苯甲酸浆液过滤、粗苯甲酸除水、粗苯甲酸精馏六个过程，制得工业苯甲酸和混合苯二甲酸产品，其工作步骤如下a)将氧化残渣和水加热溶解，得到氧化残渣热浆液，溶解温度是70 140°C ；b)氧化残渣热浆液经过滤除渣，滤液在冷却容器中冷却，冷却到不超过室温10°C，得到粗苯甲酸浆液；c)粗苯甲酸浆液经压滤得粗苯甲酸滤饼和废水，废水大部分返回溶解工艺，少量抽出来后进入污水处理装置处理；d)粗苯甲酸滤饼蒸馏水，温度终点为115 130°C ；e)粗苯甲酸精馏，压力控制在O. 001 O. lmpa，釜温不超过250°C。利用上述方法，苯甲酸回收率高，符合工业苯甲酸要求。氧化残渣中约70%的COD转成有用的产品，变废为宝，大幅度减少了 COD排放量。常规的，为实施上述工艺，每个步骤均对应一个专用设备，然后将各设备连接成苯甲酸的回收塔，但是该装置结构复杂、成本高，且占用较大的空间、组装不易。为解决上述技术问题，一种能将多工艺步骤集中实现的设备已成为PTA残渣中苯甲酸的回收的技术难题，亟待解决现。
技术实现思路
本技术目的是提供一种PTA残渣中苯甲酸的回收塔，利用本装置，苯甲酸回收过程中的多个步骤可在同一设备中完成，结构简单、易组装、成本低，且产能大、回收率闻。为达到上述目的，本技术采用的技术方案是一种PTA残渣中苯甲酸的回收塔，包括上下设置且依次连接的塔顶换热器、填料塔和反应釜，所述填料塔由复数根输送管首尾连接而成，所述塔顶换热器的上部设有进料口，反应釜的底部设有放料口，至少一根输送管内设有网格状栅板。上述技术方案中，所述塔顶换热器包括壳体和插装于该壳体内的换热管束，该换热管束的下方设有封头，封头的凹面正对换热管束尾端，所述封头上连接有出料口，封头凹侧的换热器内部空间通过该出料口与外部连通。上述技术方案中，所述塔顶换热器的壳体下部设有两温度计接口，两温度计接口的止端分别位于所述封头的凹、凸侧。进一步的技术方案，所述封头利用复数块周向均布的筋板与换热器壳体内壁固定连接。进一步的技术方案，所述填料塔由4根2. 5m 3m长的根输送管首尾连接而成，每一输送管内设有一所述栅板，栅板利用支撑板与输送管内壁固定连接。上述技术方案中，所述塔顶换热器、填料塔和反应釜之间通过法兰密封连接。上述技术方案中，所述反应釜的外侧套设有隔套，隔套与反应釜外壁之间设有循环流动的导热油。优选的，所述塔顶换热器为立式钛换热器，所述换热管束为U型换热管束，其内循环流动有换热介质，该U型换热管束的头部与换热器壳体的口部利用法兰连接，所述封头设于U型换热管束的下方。本回收塔的塔顶换热器、填料塔和反应釜均选用钛材，耐腐蚀性好。氧化残渣的溶解温度为70 140°C，但在80°C以上，随着温度越高，苯甲酸的溶解度绝对值呈指数型上升，所需加入的水迅速减少，导致苯甲酸溶解浓度过大。上述结构中，为使氧化残渣完全溶解，将U型换热管束中换热介质的温度设定为200 270°C，但是U型换热管束的管束间的温度高于换热管束与换热器壳体内壁之间的温度，流经换热管束间的混合物受热多，苯甲酸溶解度过大，残留在浆液中的苯甲酸过多，如果直接进行后续的过滤、蒸馏、精馏等工艺，苯甲酸回收率低，浪费严重；同时，过滤设备容易结垢，清理频度迅速增加，输送管容易堵塞，所以在塔顶换热器下部设置的出料口可以将封头汇聚的氧化残渣热浆液引出塔顶换热器，在塔顶换热器外部重新加水稀释后经进料口送进该塔顶换热器，重复加热溶解，提高苯甲酸的回收率。利用本技术回收PTA残渣中苯甲酸的工作步骤如下(1)200 270°C的热水自U型换热管束的管程进口流入、由管程出口流出的循环流动于换热管束内；(2)200 270°C的导热油自导热油进口流入、由导热油出口流出的循环流动于隔套与反应爸之间；(3)氧化残渣和水混合，混合物中总水量是根据纯水中苯甲酸溶解度计算所得理论用量的O. 5 I. 5倍；(4)步骤(3)中得到的混合物经进料口送进塔顶换热器，利用U型换热管束散出的热量加热，氧化残渣逐步溶解；(5)流经U型换热管束间的氧化残渣热浆液由封头汇聚，然后经由出料口流出塔顶换热器，在塔顶换热器外部重新加水稀释后经进料口送进该塔顶换热器，重复加热溶解；(6)流经U型换热管束与壳体内壁间的氧化残渣热浆液流入塔顶换热器下方的填料塔，并在填料塔的各输送管内由栅板过滤除渣后得到粗苯甲酸浆液；(7)粗苯甲酸浆液进入反应釜，在导热油的作用下蒸馏脱水，得到干燥粗苯甲酸；(8)步骤(7)中得到的干燥粗苯甲酸由放料口流出回收塔，由管道输送给外设的精馏装置，得到所需的苯甲酸，PTA残渣中苯甲酸回收工作完成。由于上述技术方案运用，本技术与现有技术相比具有的优点是I.本技术由依次连接的塔顶换热器、填料塔和反应釜构成，回收PTA残渣中苯甲酸所需的残渣热水溶解至粗苯甲酸除水的各工艺步骤只需这一套回收塔即可完成，结构简单、易组装、成本低，设备利用率高。2.本技术将流经换热管束间的、残留有过多苯甲酸的氧化残渣热浆液由封头汇聚，然后经由出料口流出塔顶换热器，在塔顶换热器外部重新加水稀释后经进料口送进该塔顶换热器，重复加热溶解，减少苯甲酸的浪费、不造成填料塔输送管的堵塞，苯甲酸回收率高，可达85%。3.本技术在输送管内设置栅板，可在氧化残渣热浆液流经填料塔各输送管的过程中同步完成过滤除渣工艺，且采用多级过滤的方式，除渣彻底，不会发生结垢、堵塞等问题。附图说明图I是本技术实施例一的主视图；图2是实施例一中塔顶换热器的主视图；图3是实施例一中输送管的主视图；图4是实施例一中反应釜和隔套组装后的主视图；其中1、塔顶换热器；10、进料口 ；11、封头；12、出料口 ；13、温度计接口 ；14、温度计接口；2、输送管；20、栅板；3、反应釜；30、放料口 ；4、换热管束；5、隔套。具体实施方式以下结合附图及实施例对本技术作进一步描述实施例一参见图I 图4所示，一种PTA残渣中苯甲酸的回收塔，包括上下设置且依次连接的塔顶换热器I、填料塔和反应釜3，所述填料塔由4根2. 5m长的输送管2首尾相接而成，所述塔顶换热器I、填料塔和反应釜3均选用耐腐蚀的钛材，塔顶换热器I、填料塔和反应釜3之间均通过法兰密封连接。换热管束4本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种PTA残渣中苯甲酸的回收塔，其特征是：包括上下设置且依次连接的塔顶换热器(1)、填料塔和反应釜(3)，所述填料塔由复数根输送管(2)首尾连接而成，所述塔顶换热器(1)的上部设有进料口(10)，反应釜(3)的底部设有放料口(30)，至少一根输送管(2)内设有网格状栅板(20)。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：钟泉龙，
申请(专利权)人：苏州龙峰钛镍设备有限公司，
类型：实用新型
国别省市：