一种催化剂过滤装置

1.本实用新型涉及催化剂回收技术领域，具体涉及一种催化剂过滤装置。


背景技术：

2.铂族金属是矿产资源，其被广泛应用于汽车尾气催化剂、化工催化剂、首饰和电气电子等行业。铂族金属具有催化性高的优点，包括铂、钯、铱、锇、钌和铑等，其中钯具有独特的物理化学性质，除催化性高以外还表现出优良的稳定性和选择性。
3.钯金属在地壳中的含量稀少而且分布很不均匀，钯资源短缺是我国乃至全球范围内面临的能源问题。钯具有的良好耐腐蚀性、高温性能及稳定的电学特性，钯在反应过程中的流失并不很大，也就是说废钯催化剂与新鲜催化剂相比钯含量差值不大。这就使得对催化剂中的钯进行较完全的回收成为可能，因而从失活废钯催化剂中回收钯对于解决钯资源短缺以及环境问题具有重大意义。
4.目前，国内外从废钯催化剂中回收钯的方法包括湿法工艺和火法工艺，湿法工艺的处理方法有溶解载体法、溶解铂族金属法、全溶解法和生物浸出法，火法工艺包括金属捕集法和氯化气相挥发法。但无论采用何种工艺，首先需要从钯催化反应后的料液中将钯催化剂过滤收集，以便于进行后续钯催化剂的回收。因此，如何从反应后的料液中充分过滤收集钯催化剂，是钯催化剂回收方法的关键步骤之一。现有技术常采用烛式过滤器来分离料液中的钯催化剂，但由于烛式过滤器的结构复杂，设备运行成本、维护和设备保养费用以及排污费用都很高，这些额外成本的增加限制了钯回收工艺的发展。


技术实现要素：

5.针对上述问题，本实用新型提出了一种催化剂过滤装置，该装置设备简单投资少，操作稳定，可充分过滤收集料液中的钯催化剂，适用于钯回收工业化生产。
6.具体的，一方面，本实用提出了一种催化剂过滤装置，该装置包括第一过滤罐和第二过滤罐，所述第一过滤罐的进料口用于输入待过滤的料液；所述第一过滤罐的出料口经管路连接所述第二过滤罐的进料口；
7.所述第一过滤罐内间隔设置若干个带筛孔的支撑板，所述支撑板上装填吸附介质；
8.所述第二过滤罐的下部设置隔板，所述隔板将第二过滤罐的内腔分为上部的过滤腔和下部的滤液收集腔；所述隔板上均匀分布多个通孔，所述通孔上方连接过滤部件。
9.在上述技术方案中，研发团队设置了促进充分吸附收集钯催化剂的技术特征：
10.其一，本实用新型第一过滤罐中设置了若干用于装填吸附介质的支撑板，待过滤料液从第一过滤罐上部进料口输入后，从上至下、在重力作用下逐步经过各层吸附介质的过滤，将待过滤料液中的固相的钯催化剂吸附，液相将从最下层支撑板上的筛孔漏出并从第一过滤罐下部的出料口输出。
11.本实用新型研发团队在大量的生产实践中发现，采用吸附介质逐级分层吸附的方
式可将待过滤料液中的钯催化剂充分吸附。在本实施例的一个优选技术方案中，对支撑板上装填吸附介质的类型、支撑板的数量进行了优化，进一步提高了吸附钯催化剂的效果。
12.其二，本实用新型设置了第二过滤罐对经过第一过滤罐过滤后的料液进行二次过滤，确保钯催化剂被全部吸附并收集，避免重要资源的浪费，同时降低了后续处理过滤后料液的工艺难度。值得注意的是，在实际工业化生产中，过滤装置在运行一段时间后有可能会出现漏出吸附介质或所吸附物质的情况，本实用新型中设置第二过滤罐可对第一过滤罐的吸附效果进行保障和加强，维护了装置运行的稳定性。
13.此外，本实用新型研发团队进一步优化了第一过滤罐支撑板装所填吸附介质和第二过滤罐过滤部件所装填吸附介质的粒径，可选的，所述支撑板装填吸附介质的粒度大于所述过滤部件装填吸附介质的粒度，可更充分地回收钯催化剂，满足更高级别钯催化剂吸附处理要求。需注意，当吸附介质循环利用一段时间后其吸附效率会下降，更换新的吸附介质即可。
14.在以上技术方案中，第一过滤罐的支撑板与罐体可拆卸的连接。具体工艺流程中，可根据所吸附待过滤料液的量，设置当吸附介质循环吸附一段时间后，将第一过滤罐的上封头打开，通过拆卸支撑板将吸附介质逐层收集并送入后续钯回收工艺工序，而经本实用新型过滤后的料液可进入后续处理工序。吸附介质回收完成后，随后可对过滤装置逐层装填新的吸附介质，继续进行钯催化剂吸附收集。需注意，送入后续钯回收工序的吸附介质可通过解吸后进行循环利用，降低工艺成本。
15.具体的，另一方面，本实用新型催化剂过滤装置包括第一过滤罐和第二过滤罐，所述第一过滤罐的进料口用于输入待过滤的料液；所述第一过滤罐的出料口经管路连接所述第二过滤罐的进料口；
16.所述第一过滤罐内间隔设置若干个带筛孔的支撑板，所述支撑板用于装填吸附介质；
17.所述第二过滤罐的下部设置隔板，所述隔板将第二过滤罐的内腔分为上部的过滤腔和下部的滤液收集腔；所述隔板上均匀分布多个通孔，所述通孔上方连接过滤部件。
18.本领域内普通技术人员将理解，本实用新型催化剂过滤装置不仅可用于钯催化剂过滤回收，也可用于从料液中回收其他固相催化剂的工艺流程中。
19.与现有技术相比，本实用新型催化剂过滤装置的设备简单高效易于控制，通过设置若干层吸附介质以吸附料液中的固相钯催化剂；此外，通过设置第一过滤罐和第二过滤罐逐步过滤吸附，强化了完全吸附收集钯催化剂的技术效果，同时提高了装置操作的稳定性。
附图说明
20.构成本技术的一部分的说明书附图用来提供对本实用新型的进一步理解，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。在附图中：
21.图1为实施例1所示本实用新型催化剂过滤装置的结构示意图；
22.图2为实施例4所示本实用新型催化剂过滤装置的结构示意图；
23.图3为实施例4所示本实用新型催化剂过滤装置的另一种结构示意图；
24.图4为实施例9所示本实用新型催化剂过滤装置的结构示意图。
25.其中，上述附图包括以下附图标记：
26.1-第一过滤罐、11-支撑板、12-吸附介质、13-支撑杆、14-辅助支撑杆、15-布液器，2-第二过滤罐、21-隔板、22-过滤腔、23-滤液收集腔、24-过滤部件。
具体实施方式
27.下面通过具体实施方式结合附图对本实用新型作进一步详细说明。
28.需说明的是，虽然不总是明确的叙述所有的数字标识之前都加上术语“约”，实施例中所有的数字标识，例如高度、长度、流量，包括范围，都是近似值。
29.此外，实施例中使用了诸如“上”“下”等空间相对术语，用于说明图中示出的一个部件或特征相对于另一个部件或特征的关系。应该理解的是，除了图中示出的方位之外，空间术语意在于包括装置在使用或操作中的不同方位。例如，如果图中的装置被倒置，被叙述为位于其他部件或特征“下”的部件将定位在其他部件或特征“上”。因此，示例性术语“下”可以包含上和下方位两者。装置可以以其他方式定位(例如旋转90度或位于其他方位)，这里所用的空间相对说明可相应地解释。
30.下面通过具体实施方式结合附图对本实用新型作进一步详细说明。需说明的是，本实施例中诸如“第一”和“第二”等之类的关系术语仅仅用来将一个与另一个具有相同名称的部件区分开来，而不一定要求或者暗示这些部件之间存在任何这种实际的关系或者顺序。限定有“第一”“第二”等的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。
31.在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“连通”“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以通过具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
32.实施例1
33.一种催化剂过滤装置，如图1所示，该装置包括第一过滤罐1和第二过滤罐2，第一过滤罐1的进料口用于输入待过滤的料液；第一过滤罐1的出料口经管路连接第二过滤罐2的进料口；第一过滤罐1内间隔设置若干个带筛孔的支撑板11，支撑板11上装填吸附介质12；第二过滤罐2的下部设置隔板21，隔板21将第二过滤罐2的内腔分为上部的过滤腔22和下部的滤液收集腔23；隔板21上均匀分布多个通孔，通孔上方设置过滤部件24。
34.需注意，本实施例中对支撑板11的材质不做限定，具有一定硬度的金属材质，如碳钢、铝、铝合金或者不锈钢等均可用于制备本实施例的支撑板11，由此形成的技术方案均在本实用新型保护范围内。
35.需注意，支撑板11的开孔数和开孔孔径与过滤装置的过滤效率直接相关，具体的，支撑板11的开孔数越多、孔径越大则料液越容易被过滤，在实际生产工况中，本领域内普通技术人员可根据具体工况需要设置合适的支撑板11开孔数和开孔孔径，由此形成的技术方案均在本实用新型保护范围内。进一步可选的，所有支撑板11的开孔数和开孔孔径一致。
36.实施例2
37.基于实施例1所示的催化剂过滤装置，本实施例对吸附介质12的种类和装填吸附
介质12的结构进行优化。
38.可选的，所述支撑板11装填吸附介质12的粒度大于所述过滤部件24装填吸附介质12的粒度，由此可使得第二过滤罐2对经过第一过滤罐1的料液作进一步的吸附；此外，考虑到大规模工业化生产中当装置运行一段时间后可能会出现漏出吸附介质12或所吸附物质的情况，对支撑板11装填吸附介质12的粒度和过滤部件24装填吸附介质12的粒度的优化，可保障并进一步优化装置的吸附效果。
39.需注意，本实施例中对吸附介质12的种类不做限定，可选的，所述吸附介质12为氧化铝、硅胶、硅藻土或活性炭，进一步可选为吸附性能更稳定、更适合大批量工业化生产的硅藻土或活性炭。在实际生产过程中可根据需要设置不同高度支撑板11上装填相同或不同的吸附介质12。
40.需注意，本实施例中对第一过滤罐1的筒体高度(不包含上、下封头)、支撑板11的间隔高度、支撑板11上吸附介质12的装填高度不做限定。本领域内普通技术人员可通过非创造性的劳动设置合适的筒体高度与支撑板间隔高度比，以促进充分回收料液中钯催化剂，由此形成的技术方案均在本实用新型保护范围内。
41.实施例3
42.基于实施例1所示的催化剂过滤装置，本实施例进一步优化支撑板11的数量。在本实施例的一个可选的方案中，支撑板11的数量为6-12个，进一步优选为设置6-8个支撑板11。在实际生产中，本领域内普通技术人员可通过非创造性的劳动设置合适的支撑板个数，以满足充分回收料液中钯催化剂的生产要求，由此形成的技术方案均在本实用新型保护范围内。
43.实施例4
44.基于实施例1所示的催化剂过滤装置，本实施例对装置运行的稳定性进行了进一步的优化。
45.如图2所示，第一过滤罐1的轴心设置支撑杆13，该支撑杆13与第一过滤罐1的顶部和底部可拆卸地连接并贯穿支撑板11的中心，由此可起到加固支撑板11的技术效果，加强了过滤装置长时间、大体量运行的稳定性。
46.可选的，第一过滤罐1内还设置若干个沿罐体周向均匀分布的辅助支撑杆14，辅助支撑杆14与第一过滤罐1的顶部和底部可拆卸地连接并贯穿支撑板11；进一步可选的，辅助支撑杆14的数量为4-6根；更进一步可选的，支撑杆13和辅助支撑杆14与第一过滤罐1采用螺纹连接。
47.如图3所示，第一过滤罐1的轴心设置支撑杆13，该支撑杆13的下端连接最下层支撑板11的中心，同时贯穿并与其他支撑板11的中心可拆卸地连接。由此使得若干个支撑板11连接成为一体，在装置运行过程中加强了支撑板的稳固性，防止出现支撑板位移而导致漏料的情况。此外，在生产中可将连接成为一体的支撑板一步取出卸料，也提高了卸出吸附介质12操作的便捷性。
48.可选的，第一过滤罐1内还设置若干个沿罐体周向均匀分布的辅助支撑杆14，所述辅助支撑杆14的下端连接最下层支撑板11、同时贯穿并可拆卸地连接其他支撑板11。进一步可选的，辅助支撑杆14的数量为4-6根。
49.实施例5
50.基于实施例1所示的催化剂过滤装置，过滤部件24为活性炭过滤棒。可选的，活性炭过滤棒设置中空的过滤内腔；过滤内腔的顶部和侧壁设置滤液入口，其底部设置滤液出口；滤液出口与通孔连通，从而使得经过第一过滤罐1过滤后的料液进入第二过滤罐2的过滤腔22，经过滤部件24的吸附后进入过滤部件24的过滤内腔，随后从滤液出口输出并经通孔进入第二过滤罐2的滤液收集腔23。经二次过滤后的料液将从过滤内腔下部的出料口输出，进入后续处理工序。
51.需注意，本实施中对隔板21上通过的数量不做限定，本领域内普通技术人员可通过非创造性的劳动根据所处理待回收料液的流量结合经第一次过滤后料液中催化剂含量设置合适的通孔数量，由此形成的技术方案均在本实用新型保护范围内。进一步，本实施例中通孔及过滤部件24的数量为6个，沿第二过滤罐2的周向均匀的分布与隔板21上。
52.实施例6
53.基于实施例1所示的催化剂过滤装置，本实施例在连接第一过滤罐1的出料口和第二过滤罐2的进料口管路上设置第一旁路，该第一旁路连接后续处理工序，在实际生产中可根据所过滤料液中催化剂的含量和状态来选择采用一次过滤和二次过滤，或仅采用一次过滤来回收料液中的固体催化剂。
54.可选的，在连接第一过滤罐1出料口的管路上设置了视镜和/或取样口，在实际生产中可通过视镜来观察经第一过滤罐1过滤后料液中固液分离的情况和/或通过取样口取样来检测用于判断对是否进一步过滤，若需要进一步过滤则可以通过调节阀门将经过第一过滤罐1过滤后料液输入第二过滤罐2的进料口，若无需进一步过滤则可以通过旁路将经过第一过滤罐1过滤后料液输入后续处理工序。
55.实施例7
56.基于实施例1所示的催化剂过滤装置，本实施例在连接第一过滤罐1的出料口和第二过滤罐2的进料口管路上设置第二旁路，该第二旁路连接第一过滤罐1的进料口。
57.可选的，在连接第一过滤罐1出料口的管路上设置了视镜和/或取样口，在实际生产中可通过视镜来观察经第一过滤罐1过滤后料液中固液分离的情况和/或通过取样口取样来检测用于判断对是否进一步过滤，若经过第一过滤罐1过滤后的料液需再次吸附，则可通过阀门调节将料液返回第一过滤罐1的进料口，循环进行吸附。
58.实施例8
59.基于实施例1所示的催化剂过滤装置，本实施例中第一过滤罐1的进料口连接布液器15，可将待过滤的料液均匀的喷洒至第一过滤罐1最上层支撑板11装填的吸附介质12上，防止出现吸附介质12吸附不均的情况，延长装置所装填吸附介质12的使用寿命。
60.需注意，本实施例对布液器15的结构不做限定，如图1所示的单个花洒布液器、图2所示的包括多个子喷淋头的布液器15或图3所示的布液板，本领域内普通技术人员可通过非创造性的劳动选择可实现均匀布液的布液器15，由此形成的技术方案均在本实用新型保护范围内。
61.实施例9
62.一种催化剂过滤装置，如图4所示，包括第一过滤罐1和第二过滤罐2，第一过滤罐1的进料口用于输入待过滤的料液；第一过滤罐1的出料口经管路连接第二过滤罐2的进料口；
63.第一过滤罐1内间隔设置若干个带筛孔的支撑板11，支撑板11用于装填吸附用的介质；
64.第二过滤罐2的下部设置隔板21，隔板21将第二过滤罐2的内腔分为上部的过滤腔22和下部的滤液收集腔23；隔板21上均匀分布多个通孔，通孔上方连接过滤部件24。
65.本实施例催化剂过滤装置可用于从料液中吸附并回收固相的催化剂，具体使用时，在第一过滤罐1的支撑板11上装填合适的吸附用介质，形成若干层吸附用的介质层，并在第二过滤罐2的过滤部件24中装填吸附用介质。从第一过滤罐1进料口输入的带过滤料液从上至下逐层过滤，料液中的固相催化剂被吸附于介质层中，液相从第一过滤罐1的出料口输入后进入第二过滤罐2进行二次过滤，确保料液中的固相催化剂被全部吸附。待吸附完成后，可将装置中的吸附用的介质卸出，进入后续催化剂回收工艺中。
66.需注意的是，以上内容是结合具体的实施方式对本实用新型所作的进一步详细说明，不能认定本实用新型的具体实施只局限于这些说明；本实施例尺寸数据并不定限定本技术方案，只是展示其中一种具体的工况。对于本实用新型所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干简单改进和润饰，都应当视为属于本实用新型保护的范围。

技术特征：
1.一种催化剂过滤装置，其特征在于，包括第一过滤罐(1)和第二过滤罐(2)，所述第一过滤罐(1)的进料口用于输入待过滤的料液；所述第一过滤罐(1)的出料口经管路连接所述第二过滤罐(2)的进料口；所述第一过滤罐(1)内间隔设置若干个带筛孔的支撑板(11)，所述支撑板(11)上装填吸附介质(12)；所述第二过滤罐(2)的下部设置隔板(21)，所述隔板(21)将第二过滤罐(2)的内腔分为上部的过滤腔(22)和下部的滤液收集腔(23)；所述隔板(21)上均匀分布多个通孔，所述通孔上方连接过滤部件(24)。2.根据权利要求1所述的催化剂过滤装置，其特征在于，所述支撑板(11)装填吸附介质的粒度大于所述过滤部件(24)装填吸附介质的粒度。3.根据权利要求1所述的催化剂过滤装置，其特征在于，所述支撑板(11)的数量为6-12个。4.根据权利要求1所述的催化剂过滤装置，其特征在于，所述第一过滤罐(1)的轴心设置支撑杆(13)，所述支撑杆(13)与所述第一过滤罐(1)的顶部和底部可拆卸地连接并贯穿所述支撑板(11)的中心，或所述支撑杆(13)的下端连接最下层支撑板(11)的中心、贯穿并与其他支撑板(11)的中心可拆卸地连接。5.根据权利要求4所述的催化剂过滤装置，其特征在于，所述第一过滤罐(1)内还设置若干个沿罐体周向均匀分布的辅助支撑杆(14)；当所述支撑杆(13)与所述第一过滤罐(1)的顶部和底部可拆卸地连接时，所述辅助支撑杆(14)与所述第一过滤罐(1)的顶部和底部可拆卸地连接并贯穿所述支撑板(11)；当所述支撑杆(13)的下端连接最下层支撑板(11)的中心时，所述辅助支撑杆(14)的下端连接最下层支撑板、贯穿并可拆卸地连接其他支撑板(11)。6.根据权利要求1所述的催化剂过滤装置，其特征在于，所述过滤部件(24)为活性炭过滤棒。7.根据权利要求1所述的催化剂过滤装置，其特征在于，连接所述第一过滤罐(1)的出料口和所述第二过滤罐(2)的进料口管路上设置第一旁路，该第一旁路连接后续处理工序。8.根据权利要求1所述的催化剂过滤装置，其特征在于，连接所述第一过滤罐(1)的出料口和所述第二过滤罐(2)的进料口管路上设置第二旁路，该第二旁路连接所述第一过滤罐(1)的进料口。9.根据权利要求1所述的催化剂过滤装置，其特征在于，所述第一过滤罐(1)的进料口连接布液器(15)。10.一种催化剂过滤装置，其特征在于，包括第一过滤罐(1)和第二过滤罐(2)，所述第一过滤罐(1)的进料口用于输入待过滤的料液；所述第一过滤罐(1)的出料口经管路连接所述第二过滤罐(2)的进料口；所述第一过滤罐(1)内间隔设置若干个带筛孔的支撑板(11)，所述支撑板(11)用于装填吸附用的介质；所述第二过滤罐(2)的下部设置隔板(21)，所述隔板(21)将第二过滤罐(2)的内腔分为上部的过滤腔(22)和下部的滤液收集腔(23)；所述隔板(21)上均匀分布多个通孔，所述通孔上方连接过滤部件(24)。

技术总结
本实用新型提供一种催化剂过滤装置，包括第一过滤罐和第二过滤罐，第一过滤罐的进料口用于输入待过滤的料液；第一过滤罐的出料口经管路连接第二过滤罐的进料口；第一过滤罐内间隔设置若干个带筛孔的支撑板，支撑板上装填吸附介质；第二过滤罐的下部设置隔板，隔板将第二过滤罐的内腔分为上部的过滤腔和下部的滤液收集腔；隔板上均匀分布多个通孔，通孔上方连接过滤部件。本实用新型催化剂过滤装置简单高效易于控制，通过设置若干层吸附介质以吸附料液中的固相钯催化剂；此外，通过设置第一过滤罐和第二过滤罐逐步过滤吸附，强化了完全吸附收集钯催化剂的技术效果，同时提高了装置操作的稳定性。作的稳定性。作的稳定性。


技术研发人员：赵志远 程伟 刘厉 魏依诺 李文杰 袁文鹏 陈启绪 曹智超
受保护的技术使用者：山东省科学院菏泽分院
技术研发日：2023.05.06
技术公布日：2023/9/3