一种带有吹扫功能的丙烯酸酯过滤装置及包含它的丙烯酸酯净化装置的制作方法

本发明涉及一种带有吹扫功能的丙烯酸酯过滤装置及包含它的丙烯酸酯净化装置，属于丙烯酸酯净化领域。

背景技术：

丙烯酸酯单体作为一种化工产品，可广泛应用于涂料、医药、胶黏剂等各个领域。在丙烯酸酯单体的制备过程中，反应结束后，需要经过溶剂去除、过滤等净化步骤，为了提高产品纯度，多数厂家选择膜过滤器进行过滤，然而由于杂质多、粘度大等问题，每天都需要对过滤膜进行更换，且由于过滤膜在使用过程中孔径越来越大，如果不及时更换，会导致过滤精度达不到要求的问题。然而在过滤膜更换时，由于物料的残留，不仅会加大更换难度，且会造成物料的损失，且过滤膜上的残留产品会使固废增加，带来额外的环境污染以及环保费用每年达21万元。

技术实现要素：

为了解决现有技术中存在的上述问题，本发明提供一种带有吹扫功能的丙烯酸酯过滤装置及包含它的丙烯酸酯净化装置。

为解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案如下：

一种带有吹扫功能的丙烯酸酯过滤装置，包括空气压缩机、换热器、热源储罐、冷料收集罐、成品罐、气动隔膜泵和膜过滤器；

成品罐、气动隔膜泵、膜过滤器和成品罐通过管路依次连通、形成循环；

换热器上设有进气口、出气口、热源进口和热源出口，换热器上的进气口到出气口的方向与热源进口到热源出口的方向相反，换热器上的进气口通过管路与空气压缩机连通，换热器上的出气口通过管路和成品罐与气动隔膜泵之间的管路连通；换热器上的热源进口通过管路与热源储罐连通，换热器上的热源出口通过管路与冷料收集罐连通。

使用时，在气动隔膜泵的作用下，成品罐中的丙烯酸酯经过膜过滤器过滤后又回到成品罐中，如此反复循环，直至成品罐中的物料透明、无杂质；当运行一段时间或膜过滤器的过滤膜需要更换时，停止成品罐中物料的循环，空气压缩机中的压缩空气从换热器的进气口进入换热器，从出气口流出，同时，热源从换热器的热源进口进入换热器从热源出口流出，从而实现了与压缩空气的逆流接触，达到加热换热器中压缩空气的目的，热源出口流出的物料进入冷料收集罐中，从换热器出来的加热后的压缩空气经过气动隔膜泵后，进入膜过滤器，实现对膜过滤器的吹扫，使膜过滤器上的物料温度升高、粘度降低，最终进入到成品罐中。

换热器上的进气口到出气口的方向与热源进口到热源出口的方向相反，也即换热器内的压缩气体流动方向与热源流动方向相反，逆流接触，提高了换热效率。可选用现有的逆流换热设备。

如不进行吹扫，膜过滤器中及过滤膜上残留超过10-20KG，产品损失严重，且过滤膜上残留的产品会使固废增加，带来额外的环境污染以及环保费用，且由于丙烯酸酯单体粘度大，残留的物料导致了过滤棉更换的难度加大、强度增强；利用本申请上述装置对膜过滤其吹扫后，减免了产品的损失，使产量显著增加，固废显著减少，减少了环境污染以及环保费用，且降低了过滤膜更换的难度和劳动强度，提高了工作效率。

作为一种优选方案，空气压缩机上设有第一进气口和第一出气口；换热器顶部设有第二进气口、底部设有第二出气口，换热器的中下部设有热源进口，换热器的中上部设有热源出口；成品罐的顶部设有第一进料口、底部设有第一出料口；气动隔膜泵上设有第二进料口和第二出料口；膜过滤器上设有第三进料口、第三出料口和排污口；

空气压缩机上的第一出气口和换热器上的第二进气口通过第一管路连通；换热器上的热源进口和热源储罐通过第二管路连通；换热器上的热源出口和冷料收集罐通过第三管路连通；

成品罐上的第一出料口上设有第一开关阀，第一开关阀和气动隔膜泵上的第二进料口通过第四管路连通；气动隔膜泵上的第二出料口和膜过滤器上的第三进料口通过第五管路连通；膜过滤器上的第三出料口和成品罐上的第一进料口通过第六管路连通；换热器上的第二出气口通过第七管路与第四管路连通。

本申请顶部、底部、上下等方位词，均指装置正常使用的相对位置。中下部指设备中部以下的部分，中上部指设备中部以上的部分。

空气从第一进气口进入空气压缩机，经第一出气口流出后得到高压气体；换热器中物料为上进下出，热源为下进上出，形成逆流接触，实现物料的加热，也即从压缩空气机出来的压缩气体从第二进气口进入换热器从第二出气口流出换热器，热源在换热器内与压缩空气逆流接触，实现了对压缩空气的加热；成品罐中的物料从第一出料口流出，在气动隔膜泵的作用下进入膜过滤器过滤，然后循环进入成品罐中，膜过滤器中过滤得到的杂质从排污口流出。

优选，第一管路上设有第二开关阀。这样便于压缩气体流量大小的控制。

优选，第二管路上设有第三开关阀；第三管路上设有第四开关阀。这样便于热源流量的控制。

优选，第七管路上设有第五开关阀。本申请吹扫和成品罐中的物料过滤，不同时进行，第五开关阀的设置更进一步避免了吹扫和循环过滤的相互影响。

为了进一步提高控制的准确性，第七管路和第四管路的连通点与气动隔膜泵之间的第四管路上设有第六开关阀；第五管路上设有第七开关阀；第六管路上设有第八开关阀。这样能进一步提高物料流量控制的准确性。

为了进一步提高膜过滤控制的准确性，提高过滤精度，带有吹扫功能的丙烯酸酯过滤装置，还包括第九开关阀，第七开关阀和第八开关阀串联、并与第九开关阀并联。也就是第九开关阀并联在第七开关阀和第八开关阀的两端，进一步提高了控制的准确性。

成品罐内设有搅拌装置；热源储罐为水蒸气储罐，冷料收集罐为冷凝水收集罐；换热器包括外壳和设在外壳内部的热源管路，外壳的顶部设有第二进气口、底部设有第二出气口，热源管路一端为热源进口、另一端为热源出口。压缩空气从第二进气口进入外壳内，在外壳内、热源管路外流动，热源在热源管路内流动，完成热交换。本申请各设备未特别说的均采用市售设备，本申请的主要发明点在于将现有的设备组装成了新的装置，从而解决了现有一直存在的问题。

为了方便使用带有吹扫功能的丙烯酸酯过滤装置，还包括水蒸气发生器，水蒸气发生器和热源储罐通过管路连通；膜过滤器所用膜的孔径为5μm。

包括上述带有吹扫功能的丙烯酸酯过滤装置的丙烯酸酯净化装置，还包括洗涤釜、一级蒸发器、二级蒸发器、汽提塔、第一物料泵、第二物料泵、第三物料泵、第四物料泵、第一冷凝器、第一溶剂收集器、第二冷凝器、第二溶剂收集器、第三冷凝器和第三溶剂收集器；

洗涤釜、第一物料泵、一级蒸发器、第二物料泵、二级蒸发器、第三物料泵和汽提塔通过管路依次连通，汽提塔、第四物料泵和成品罐通过管路依次连通；

一级蒸发器的顶部、第一冷凝器和第一溶剂收集器通过管路依次连通；二级蒸发器的顶部、第二冷凝器和第二溶剂收集器通过管路依次连通；汽提塔的顶部、第三冷凝器和第三溶剂收集器通过管路依次连通。

反应得到的丙烯酸酯经洗涤釜洗涤(包括碱洗和水洗，洗涤后去掉上层分离物)后，依次进入一级蒸发器、二级蒸发器和汽提塔去除溶剂，然后进入成品罐中通过膜过滤器过滤除杂，这样能更好的保障所得丙烯酸酯的纯度。

本实用新型未提及的技术均参照现有技术。

本实用新型带有吹扫功能的丙烯酸酯过滤装置，通过加热后的压缩空气对膜过滤器进行吹扫，不仅减免了物料的损失，且减少了固体废气物产生，从而避免了环境的污染；降低了过滤膜更换的操作难度，降低了员工的劳动强度，提高了工作效率。

附图说明

图1为本实用新型带有吹扫功能的丙烯酸酯过滤装置的结构示意图；

图中，1空气压缩机、2换热器、3热源储罐、4冷料收集罐、5成品罐、6气动隔膜泵、7膜过滤器、8第一出气口、9第二进气口、10第二出气口、11热源进口、12热源出口、13第一进料口、14第一出料口、15第一管路、16第二管路、17第三管路、18第四管路、19第五管路、20第六管路、21第七管路、22第一开关阀、23第二开关阀、24第三开关阀、25第四开关阀、26第五开关阀、27第六开关阀、28第七开关阀、29第八开关阀、30第九开关阀、31搅拌装置。

具体实施方式

为了更好地理解本发明，下面结合实施例进一步阐明本发明的内容，但本发明的内容不仅仅局限于下面的实施例。

实施例1

如图1所示，一种带有吹扫功能的丙烯酸酯过滤装置，包括空气压缩机、换热器、热源储罐、冷料收集罐、成品罐、气动隔膜泵和膜过滤器；

空气压缩机上设有第一进气口和第一出气口；换热器顶部设有第二进气口、底部设有第二出气口，换热器的中下部设有热源进口，换热器的中上部设有热源出口；成品罐的顶部设有第一进料口、底部设有第一出料口；气动隔膜泵上设有第二进料口和第二出料口；膜过滤器上设有第三进料口、第三出料口和排污口；

空气压缩机上的第一出气口和换热器上的第二进气口通过第一管路连通；换热器上的热源进口和热源储罐通过第二管路连通；换热器上的热源出口和冷料收集罐通过第三管路连通；

成品罐上的第一出料口上设有第一开关阀，第一开关阀和气动隔膜泵上的第二进料口通过第四管路连通；气动隔膜泵上的第二出料口和膜过滤器上的第三进料口通过第五管路连通；膜过滤器上的第三出料口和成品罐上的第一进料口通过第六管路连通；换热器上的第二出气口通过第七管路与第四管路连通。

上述成品罐、气动隔膜泵、膜过滤器和成品罐通过管路依次连通、形成循环；

第一管路上设有第二开关阀；第二管路上设有第三开关阀；第三管路上设有第四开关阀；第七管路上设有第五开关阀；第七管路和第四管路的连通点与气动隔膜泵之间的第四管路上设有第六开关阀；第五管路上设有第七开关阀；第六管路上设有第八开关阀。

还包括第九开关阀，第七开关阀和第八开关阀串联、并与第九开关阀并联。也就是第九开关阀并联在第七开关阀和第八开关阀的两端，进一步提高了控制的准确性。

上述成品罐内设有搅拌装置；热源储罐为水蒸气储罐，冷料收集罐为冷凝水收集罐；换热器包括外壳和设在外壳内部的热源管路，外壳的顶部设有第二进气口、底部设有第二出气口，热源管路一端为热源进口、另一端为热源出口。膜过滤器所用膜的孔径为5μm。

使用时，在气动隔膜泵的作用下，成品罐中的丙烯酸酯经过膜过滤器过滤后又回到成品罐中，如此反复循环，直至成品罐中的物料透明、无杂质；当运行一段时间或膜过滤器的过滤膜需要更换时，停止成品罐中物料的循环，空气压缩机中的压缩空气从换热器的进气口进入换热器，从出气口流出，同时，热源从换热器的热源进口进入换热器从热源出口流出，从而实现了与压缩空气的逆流接触，达到加热换热器中压缩空气的目的，热源出口流出的物料进入冷料收集罐中，从换热器出来的加热后的压缩空气经过气动隔膜泵后，进入膜过滤器，实现对膜过滤器的吹扫，使膜过滤器上的物料温度升高、粘度降低，最终进入到成品罐中。

实施例2

与实施例1基本相同，所不同的是：还包括水蒸气发生器，水蒸气发生器和热源储罐通过管路连通；

上述各例中带有吹扫功能的丙烯酸酯过滤装置，通过加热后的压缩空气对膜过滤器进行吹扫，不仅减免了物料的损失，且减少了固体废气物产生，从而避免了环境的污染；降低了过滤膜更换的操作难度，降低了员工的劳动强度，提高了工作效率。

实施例3

包括实施例2中带有吹扫功能的丙烯酸酯过滤装置的丙烯酸酯净化装置，还包括洗涤釜、一级蒸发器、二级蒸发器、汽提塔、第一物料泵、第二物料泵、第三物料泵、第四物料泵、第一冷凝器、第一溶剂收集器、第二冷凝器、第二溶剂收集器、第三冷凝器和第三溶剂收集器；

洗涤釜、第一物料泵、一级蒸发器、第二物料泵、二级蒸发器、第三物料泵和汽提塔通过管路依次连通，汽提塔、第四物料泵和成品罐通过管路依次连通；

一级蒸发器的顶部、第一冷凝器和第一溶剂收集器通过管路依次连通；二级蒸发器的顶部、第二冷凝器和第二溶剂收集器通过管路依次连通；汽提塔的顶部、第三冷凝器和第三溶剂收集器通过管路依次连通。

反应得到的丙烯酸酯经洗涤釜洗涤(包括碱洗和水洗，洗涤后去掉上层分离物)后，依次进入一级蒸发器、二级蒸发器和汽提塔去除溶剂，然后进入成品罐中通过膜过滤器过滤除杂，这样能更好的保障所得丙烯酸酯的纯度。