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微孔过滤技术用于催化剂的分离

日期：2020/6/27浏览：750次

摘要：高分子精密过滤技术在一种高效地固液精密过滤技术，在化工生产上有广泛的应用前景。本文叙述了高分子精密过滤技术的主要组成，主要性能及其在催化剂的制造工艺与应用工艺中的主要使用概况。

关键词：高分子精密微孔过滤催化剂

高分子精密微孔过滤技术是一种新型过滤技术，由于过滤效果、排渣效果、微孔过滤管再生、化学防腐、动力消耗及投资与成本等综合性能均较优异，在工业上已获得广泛应用。

1 ．高分子精密微孔过滤技术

① 硬件：包括精密微孔过滤机 ( 内装微孔 PE 过滤管或微孔 PA 过滤管 ) 和辅助装置 ( 空压机、贮气柜、输送泵等 ) 。

② 软件：包括被过滤物料的过滤参数的测试，过滤工艺的选择，所需过滤面积的计算，微孔过滤管毛细孔径型号的选择，精密微孔过滤机型号与规格的选择，过滤工程的安装设计与生产装置的操作方法与维护方法。

2 ．主要性能

① 过滤效率高：对于液固精密过滤，当静止过滤时，最小可过滤 0.5 μ m ，如是动态十字流过滤，最小过滤 0.3 μ m ；对气固精密过滤， 0.3 μ m 微粒的过滤效率大于 99% ；

② 洗涤效率高：在微孔过滤机内可对微孔过滤管外表面所形成的滤饼进行静止洗涤，洗涤效率大于 95% ；

③ 卸除滤饼简便利用压缩气体对微孔管进行快速瞬时反吹，就可将微孔管外表面的滤饼快速吹落，打开精密微孔过滤机底部的气动排渣大底盖，较干滤饼就顺利排出过滤机，落到机外；

④ 再生效率高：利用简便的“气水混合流”的快速反吹法，可对微孔过滤管进行高效再生，微孔过滤管不易被堵塞，至少可用 0.5~3 年；

⑤ 耐腐蚀性能好：微孔过滤管耐酸碱盐及 70 以下大部分有机溶剂；

⑥ 维护检修方便：精密微孔过滤机的结构简单，所装的微孔过滤管比较轻，维护与检修均较方便；

⑦ 动力消耗小：过滤压差一般不超过 0.2~0.3Mpa ，动力消耗较小；

⑧ 占地面积较小：大部分精密微孔过滤机为立式安装，单位过滤面积过滤机所需的占地面积较小；

⑨ 投资及操作成本较低：微孔过滤管的基本原料为高分子，价格较低，过滤机的结构又较简单，因此投资费用较低；又微孔管是长期使用，动力节省，操作较简单，不需很多操作人员，因此操作成本也较低。

主要缺点是耐温低，微孔 PE 管一般不超过 80 ℃，微孔 PA 管不超过 120 ℃，另一缺点是滤饼干度不及三足式离心机与皮膜挤压板框压滤机。

3 ．在催化剂领域的应用

① 在催化剂制造工艺中，精密微孔过滤机已成功的用于制造催化剂的化学反映的各种液体原料 ( 包括水 ) 的精密过滤，去除液体原料中的悬浮杂质，以提高反映产物的质量与收率。如某些石油催化剂厂用于酸性硫酸铝溶液的过滤与用于强碱性的偏铝酸钠溶液的过滤。这些过滤均能全部去除溶液中未反应完全的氢氧化铝颗粒，使溶液达到三无 ( 无悬浮物，无杂物，无沉淀物 ) 一透 ( 透明 ) 的效果，使收率提高。精密微孔过滤机可用于化学反应后超细颗粒产品的过滤，如某石化厂用于氧化铝的前体氢氧化铝的过滤与洗涤，取代了传统的板框压滤机，过滤收率可提高 15%~30% ，取消了原来 5 次排渣打浆与压滤等反复操作，在 PG 型的精密微孔过滤机内一次就完成过滤洗涤与排渣，生产的氢氧化铝干胶的质量指标均合格。这一新技术与新装备，不仅收率提高，还省去大批不锈钢浆化缸等辅助装置，劳动强度大幅下降，可节省 40% 劳动力。精密微孔过滤机还大量用于其他催化剂细颗粒的过滤与洗涤，如一些石油催化剂等化肥催化剂等。

② 在催化剂应用工艺中，细颗粒催化剂参与化学反应后，应及时将催化剂与反应溶液完全分离，以使催化剂继续进行下一批反应或进行催化剂再生。如果分离不完全，不仅影响化学反映产物的质量，也由于催化剂的损失而使操作成本增加。固体催化剂的颗粒很细，一般滤布很难达到完全分离，用滤布的各种过滤机，排滤饼操作均较麻烦。精密微孔过滤机可分离 0.5~1 μ m 的颗粒，过滤效率接近 100% ，其排故土滤饼操作很简单，再生很容易，具有很优异的耐酸碱等化学性能，因而在石油化工精细化工与制药生产中应用很普遍，但由于没有简单可靠的过滤技术，以致操作成本较大。精密微孔过滤机成功用于某一石化厂的钯催化剂的过滤。 1 已推广到许多化工厂与制药厂，取得显著的经济效益。精密过滤机还用于许多其他贵重催化剂的过滤，如镍铜催化剂及其他贵金属炭载催化剂等。

4 ．结语

高分子精密微孔过滤技术由于具有优良的综合性能，在化工与医药生产上获得广泛应用，在催化剂的制造或回收，都获得广泛应用。为了使应用一次成功，应用前应进行小试验与计算，测定最佳微孔过滤管的毛细孔孔径，测定过滤物料的过滤比阻与压差之间的数学模型，计算最佳过滤压差，然后计算所需的过滤面积与最大的滤饼层厚度，根据过滤面积与滤层厚度选择精密微孔过滤机的型号与规格。

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