一种自动清洗的磁性过滤器、物料过滤系统及其使用方法

技术领域

本发明涉及磁性过滤设备领域，特别是涉及一种自动清洗的磁性过滤器、物料过滤系统及其使用方法。

背景技术

芳烃是石化工业主要的基本有机原料之一，在化纤、合成树脂、农药、医药、塑料等众多化工生产领域有着广泛的用途，传统生产工艺过程中循环量大，设备庞大，且从混合二甲苯中分离对二甲苯费用较高，总操作费用较高，存在产率低和原料利用率低的问题，为了达到增产芳烃和降低生产成本的目的，利用来自煤化工的大量廉价甲醇作为原料，通过采用烷基化反应工艺路线制备高纯对二甲苯成为目前国内外普遍追求的目标。

烷基化反应装置长周期稳定运转，才能降低能耗费用，保持催化剂在运行过程中的活性与稳定性是关键；而生产过程中反应原料经过管道与设备时产生的微量的铁锈等杂质带入反应器催化剂床层，将使催化剂中毒，从而降低了催化剂的活性与稳定性，所以进入反应器催化剂床层的物料必须清除微量的铁锈等杂质。

物料中的微量可以通过磁性过滤器清除，但甲苯甲醇烷基化制对二甲苯涉及反应高温，温度可达450-500℃，工作压力为0-1.0MP，对磁性过滤器的性能要求就越高。

现有技术中大多通过将磁性过滤器中的磁铁棒组拆下进行清洗，例如申请号为“201610677922.5”，名称为“一种便于清洗的磁性过滤器”的发明专利公开了一种磁性过滤器，包括过滤入口、固定环、过滤出口、主体、磁性套棒、把手、法兰盖、螺塞，主体一侧设置有过滤入口，另一侧设置有过滤出口，主体顶部设置有固定环，主体底部设置有螺塞，固定环连接法兰盖，法兰盖上方设置有把手，法兰盖底部设置有磁性套棒，过滤入口、过滤出口设置有过滤网，当液体进入过滤器滤网中后，一部分的固体杂质就会被阻挡在滤网内部，介质中如果存在细度铁屑等成份的话，也会被相应的吸附到其磁棒套管之上，而经过滤网所排出的则为过滤后的洁净的液体，但是由于过滤入口和过滤出口位于同一水平线上，介质在主题内部停留时间较少，过滤效果差，而且在一定时间后需要对磁性套棒进行清洗，清洗时需要通过把手将法兰盖从主体上取下，再去进行冲洗，增加了工作人员的劳动强度，而且降低了清洗效率以及工作效率，另外甲苯甲醇烷基化制对二甲苯涉及反应高温，在高温情况下拆卸法兰盖的难度较大，容易误伤工作人员，还需要等待装置冷却，大大降低了工作效率。

因此人们亟需一种结构简单、清洗效率高、工作效率高、降低人力物力以及成本低的自动清洗的磁性过滤器、物料过滤系统及其使用方法。

发明内容

本发明的目的是提供一种自动清洗的磁性过滤器、物料过滤系统及其使用方法，以解决上述现有技术存在的问题，结构简单、清洗效率高、工作效率高、降低人力物力以及成本低。

为实现上述目的，本发明提供了如下方案：本发明提供一种自动清洗的磁性过滤器，包括外壳、磁铁棒组以及用于清洗所述磁铁棒组的清洗机构，所述磁铁棒组设置在所述外壳内，所述清洗机构的喷射端设置在所述外壳内，所述喷射端对应所述磁铁棒组设置，所述外壳上设置有进料口和出料口。

优选的，所述清洗机构包括所述喷射端以及清洗剂储存箱，所述喷射端包括若干个第一清洗剂喷头以及一个或多个第二清洗剂喷头，所述第一清洗剂喷头和所述第二清洗剂喷头均与所述清洗剂储存箱连接，所述第一清洗剂喷头朝向所述磁铁棒组且向下倾斜设置，若干个所述第一清洗剂喷头呈环形设置在所述磁铁棒组的四周，沿所述磁铁棒组的布置方向上均匀的设置有若干环所述第一清洗剂喷头，所述第二清洗剂喷头设置在所述磁铁棒组内部，用于配合所述第一清洗剂喷头对所述磁铁棒组进行全面冲洗。

优选的，所述第一清洗剂喷头与所述第二清洗剂喷头通过清洗剂电磁切断阀与清洗剂储存箱连接，所述清洗剂电磁切断阀与所述清洗剂储存箱之间设置有清洗剂流量阀，所述清洗剂为蒸汽或高温去离子水。

优选的，所述外壳包括两端开口的竖向筒体以及用于安装所述磁铁棒组的安装板，所述竖向筒体的上端可拆卸的连接有所述安装板，下端密封连接有一个集污桶。

优选的，所述磁铁棒组包括若干个所述磁铁棒，所述磁铁棒的设置方向与所述外壳的轴向相同，若干个所述磁铁棒呈环形设置在所述安装板上，该环形的轴线与所述竖向筒体的轴线重合，所述磁铁棒的材质为钐钴或镍钴。

优选的，所述竖向筒体为圆柱形竖向筒体，所述竖向筒体与所述安装板连接的一端向外设置有环形翼缘，所述安装板与所述环形翼缘通过若干个螺栓连接，所述安装板将所述竖向筒体内空间密封。

优选的，所述集污桶的形状为圆锥形，且直径较大的一端与所述竖向筒体密封连接，另一端连接排污管路，所述排污管路上设置有排污阀。

优选的，所述进料口设置在所述竖向筒体下部，所述出料口设置在所述竖向筒体上部。

优选的，还提供一种应用上述自动清洗的磁性过滤器的物料过滤系统，包括若干个并联设置的所述自动清洗的磁性过滤器，所述进料口通过进料端电磁切换阀连接进料通道，所述出料口通过出料端电磁切换阀连接出料通道，所述进料端电磁切换阀与所述出料端电磁切换阀的控制方式为DCS联锁控制，保证在正常工作状态时，高温物料仅经过一个所述自动清洗的磁性过滤器。

优选的，还提供一种上述物料过滤系统的使用方法，包括以下步骤：

S1:控制进料端电磁切换阀与出料端电磁切换阀，使进料端电磁切换阀的出口以及出料端电磁切换阀的进口分别连接单个自动清洗的磁性过滤器的进料口和出料口；

S2:高温物料依次经过进料端电磁切换阀、自动清洗的磁性过滤器以及出料端电磁切换阀，在经过自动清洗的磁性过滤器时，高温物料内铁屑、铁锈被磁铁棒吸引，并吸附在磁铁棒表面，随着时间的推移，磁铁棒表面的铁屑、铁锈逐渐增加；

S3:高温物料流经一个自动清洗的磁性过滤器一段时间后，控制进料端电磁切换阀的出口以及出料端电磁切换阀的进口分别连接另一个自动清洗的磁性过滤器的进料口和出料口，前次使用的自动清洗的磁性过滤器不再流通高温物料，温度逐渐下降；

S4:前次使用的自动清洗的磁性过滤器温度下降至200℃以下后，竖向筒体内排空，第一清洗剂喷头和第二清洗剂喷头开始喷射清洗剂，喷射的清洗剂将磁铁棒表面吸附的铁屑、铁锈冲下，被冲下的铁屑、铁锈跟随清洗剂进入集污桶，并通过排污管路排出；

S5:控制若干个自动清洗的磁性过滤器交替使用，当已经使用过的自动清洗的磁性过滤器经过清洗后，再次进入可交替使用的队列中。

本发明相对于现有技术取得了以下技术效果：

1、磁铁棒组设置在外壳内，清洗机构的喷射端设置在外壳内，喷射端对应磁铁棒组设置，在外壳内部设置清洗机构的喷射端，当物料不再流经磁铁棒组后，即磁铁棒组不在工作后，可直接在外壳内通过清洗机构的喷射端对磁铁棒组进行冲洗，将磁铁棒组上吸附的铁屑铁锈等杂质冲下，无需将磁铁棒组拆下再去清洗，大大缩短了清洗时间，提高了清洗效率，使装置能够更快的投入到工作中，提高了整体装置的工作效率。

2、第一清洗剂喷头朝向磁铁棒组且向下倾斜设置，若干个第一清洗剂喷头呈环形设置在磁铁棒组的四周，沿磁铁棒组的布置方向上均匀的设置有若干环第一清洗剂喷头，第二清洗剂喷头设置在磁铁棒组内部，若干环第一清洗剂喷头对磁铁棒组的外表面进行全面冲洗，第二清洗剂喷头对第一清洗剂喷头冲洗不到的磁铁棒组的内部进行冲洗，以实现对磁铁棒组的全面冲洗，提高冲洗效果。

3、外壳包括两端开口的竖向筒体以及用于安装磁铁棒组的安装板，竖向筒体的上端可拆卸的连接有安装板，下端密封连接有一个集污桶，磁铁棒组设置在安装板上，安装板与竖向筒体可拆卸连接，由于磁铁棒组处于高温工作环境中，使用一段时间后可能会导致磁性降低，此时可将安装板拆下，进而快捷更换磁铁棒组，从磁铁棒组上冲洗下的铁屑铁锈等杂质以及自动沉淀的杂质会落入集污桶内被收集，便于后续对杂质的清理。

4、物料过滤系统包括若干个并联设置的自动清洗的磁性过滤器，进料口通过进料端电磁切换阀连接进料通道，出料口通过出料端电磁切换阀连接出料通道，进料端电磁切换阀与出料端电磁切换阀的控制方式为DCS联锁控制，保证在正常工作状态时，高温物料仅经过一个自动清洗的磁性过滤器，当一个自动清洗的磁性过滤器工作一段时间后，可控制进料端电磁切换阀与出料端电磁切换阀切换至另一个自动清洗的磁性过滤器进行工作，刚刚停止工作的自动清洗的磁性过滤器进行清洗流程，保证了在进行清洗流程时不切断对物料的过滤，提高了工作效率。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明应用自动清洗的磁性过滤器的结构示意图；

图2为本发明安装板与磁铁棒的安装示意图；

图3为本发明物料过滤系统的系统图；

其中，1、外壳；2、竖向筒体；3、安装板；4、磁铁棒组；5、磁铁棒；6、集污桶；7、排污管路；8、排污阀；9、第一清洗剂喷头；10、清洗剂电磁切断阀；11、清洗剂流量计；12、清洗剂调节阀；13、进料端电磁切换阀；14、出料端电磁切换阀；15、温度计；16、第二清洗剂喷头。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

本发明的目的是提供一种自动清洗的磁性过滤器、物料过滤系统及其使用方法，以解决现有技术存在的问题，结构简单、清洗效率高、工作效率高、降低人力物力以及成本低。

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。

请参考如图1、2所示，提供一种自动清洗的磁性过滤器，包括外壳1、磁铁棒组4以及用于清洗磁铁棒组4的清洗机构，磁铁棒组4设置在外壳1内，磁铁棒组4包括一个或若干个磁铁棒5，当包括若干个磁铁棒5时，若干个磁铁棒5朝向相同，间距相同或不同，若干个磁铁棒5按顺序排列或杂乱排列，清洗机构的喷射端设置在外壳1内，喷射端对应磁铁棒组4设置，喷射端设置有若干个，从不同角度对磁铁棒组4喷射清洗剂，在磁铁棒组4使用完成后，喷射端向磁铁棒组4喷射清洗剂，进而将磁铁棒组4上吸附的铁屑铁锈等杂质冲下，保证磁铁棒组4能够正常使用，无需将磁铁棒组4拆下再去清洗，大大缩短了清洗时间，提高了清洗效率，使装置能够更快的投入到工作中，提高了整体装置的工作效率，外壳1上设置有进料口和出料口，用于物料进出外壳1内部。

清洗机构包括喷射端以及清洗剂储存箱，当磁铁棒组4包括一个磁铁棒5时，喷射端包括若干个第一清洗剂喷头9，第一清洗剂喷头9与清洗剂储存箱连接，第一清洗剂喷头9朝向磁铁棒组4且向下倾斜设置，若干个第一清洗剂喷头9呈环形设置在磁铁棒组4的四周，沿磁铁棒组4的布置方向上均匀的设置有若干环第一清洗剂喷头9；当磁铁棒组4包括若干个磁铁棒5时，喷射端包括若干个第一清洗剂喷头9以及一个或多个第二清洗剂喷头16，第一清洗剂喷头9和第二清洗剂喷头16均与清洗剂储存箱连接，第一清洗剂喷头9朝向磁铁棒组4且向下倾斜设置，使得清洗剂以一定倾斜角度冲洗磁铁棒组4，吸附在磁铁棒组4上的铁屑铁锈等杂质沿着磁铁棒组4被冲下，若干个第一清洗剂喷头9呈环形设置在磁铁棒组4的四周，沿磁铁棒组4的布置方向上均匀的设置有若干环第一清洗剂喷头9，便于对磁铁棒组4的外表面进行全方位的冲洗，第二清洗剂喷头16设置在磁铁棒组4内部，第二清洗剂喷头16采用大角度喷射的方式对第一清洗剂喷头9未冲洗的面进行冲洗，第二清洗剂喷头16配合第一清洗剂喷头9实现了对磁铁棒组4的全面冲洗。

第一清洗剂喷头9与第二清洗剂喷头16通过清洗剂电磁切断阀10与清洗剂储存箱连接，便于系统控制喷头是否喷射清洗剂，清洗剂电磁切断阀10与清洗剂储存箱之间设置有清洗剂流量阀，用于控制清洗剂的流量及喷射压强，清洗剂为蒸汽或高温去离子水，清洗剂电磁切断阀10与清洗剂储存箱之间还可以设置有清洗剂流量计11，用于监控流量。

外壳1包括两端开口的竖向筒体2以及用于安装磁铁棒组4的安装板3，竖向筒体2的上端可拆卸的连接有安装板3，下端密封连接有一个集污桶6，由于磁铁棒组4处于高温工作环境中，使用一段时间后可能会导致磁性降低，此时可将安装板3拆下，进而快捷更换磁铁棒组4，从磁铁棒组4上冲洗下的铁屑铁锈等杂质以及自动沉淀的杂质会落入集污桶6内被收集，便于后续对杂质的清理。

磁铁棒组4包括若干个磁铁棒5，磁铁棒5的设置方向与外壳1的轴向相同，若干个磁铁棒5呈环形设置在安装板3上，该环形的轴线与竖向筒体2的轴线重合，第二清洗剂喷头16设置在安装板3的中部，向四周的磁铁棒5喷射清洗剂，磁铁棒5的材质为钐钴或镍钴，其最高工作温度可达500℃，当物料为常温或低温流体时，磁铁棒5的材质可根据物料温度选取。

竖向筒体2为圆柱形竖向筒体2，竖向筒体2与安装板3连接的一端向外设置有环形翼缘，安装板3与环形翼缘通过若干个螺栓连接，安装板3将竖向筒体2内空间密封，避免内部物料蒸发逃逸。

集污桶6的形状为圆锥形，且直径较大的一端与竖向筒体2密封连接，另一端连接排污管路7，排污管路7上设置有排污阀8，集污桶6圆锥形的设置使得被冲洗下的杂质以及沉淀的杂质能够更快速的集中在直径较小的一端，进而快速通过排污管路7排出，节省排污时间，提高排污效率和排污效果，而且避免了杂质残留在直角角处，再次污染物料的问题；杂质排出时会有部分物料跟随一同排出，可将排出的物料再次过滤收集以备再次使用，减少物料的浪费。

进料口设置在竖向筒体2下部，出料口设置在竖向筒体2上部，当物料进入竖向筒体2内后，会慢慢充满整个竖向筒体2，增加了物料与磁铁棒5的接触时间，而且降低了物料的流速，使得物料更为稳定，物料内部的杂质也具有充分的时间进行沉淀，辅助提高了物料的过滤效果。

安装板3上安装有温度计15，用于检测竖向筒体2内温度，温度计15也可设置在筒体上。

可在竖向筒体2上设置观察窗，用于观察内部磁铁棒5上吸附杂质的量，以便确定是否继续进行过滤。

如图3所示，本发明还提供一种应用上述自动清洗的磁性过滤器的物料过滤系统，包括若干个并联设置的自动清洗的磁性过滤器，进料口通过进料端电磁切换阀13连接进料通道，出料口通过出料端电磁切换阀14连接出料通道，进料端电磁切换阀13与出料端电磁切换阀14的控制方式为DCS联锁控制，保证在正常工作状态时，高温物料仅经过一个自动清洗的磁性过滤器，控制进料端电磁切换阀13与出料端电磁切换阀14的切换，进而控制多个并联的自动清洗的磁性过滤器交替使用，一个自动清洗的磁性过滤器使用后进入清洗阶段时，另一个自动清洗的磁性过滤器进入过滤阶段，保证了在进行清洗流程时不切断对物料的过滤，提高了工作效率。

可设置一个控制显示系统，控制显示系统分别与进料端电磁切换阀13、出料端电磁切换阀14、温度计15、清洗剂流量计11、清洗剂调节阀12、清洗剂电磁切断阀10以及排污阀8电连接，控制显示系统根据预先设定时间自动控制进料端电磁切换阀13与出料端电磁切换阀14的切换，当自动清洗的磁性过滤器被切换至停用状态后，温度计15实时检测竖向筒体2内的温度并将信息传递给控制显示系统，当温度下降至200℃以下后，控制显示系统控制排污阀8打开，排污阀8打开一段时间后，竖向筒体2内的残留物料被排出，此时，控制显示系统控制与该自动清洗的磁性过滤器对应的清洗剂电磁切断阀10打开，并控制打开清洗剂调节阀12，清洗剂流量计11将流量信息实时传递至控制显示系统显示，清洗时间清洗一段时间后，控制显示系统控制排污阀8、清洗剂调节阀12以及清洗剂电磁切断阀10关闭。

清洗时间和清洗流量(清洗剂调节阀12的开度)可根据最终清洗效果来确定，并输入至控制显示系统。

上述物料过滤系统的使用方法，包括以下步骤：

S1:控制显示系统控制进料端电磁切换阀13与出料端电磁切换阀14，使进料端电磁切换阀13的出口以及出料端电磁切换阀14的进口分别连接单个自动清洗的磁性过滤器的进料口和出料口，此时该自动清洗的磁性过滤器进入过滤阶段；

S2:高温物料依次经过进料端电磁切换阀13、自动清洗的磁性过滤器以及出料端电磁切换阀14，在经过自动清洗的磁性过滤器时，高温物料内铁屑、铁锈被磁铁棒5吸引，并吸附在磁铁棒5表面，随着时间的推移，磁铁棒5表面的铁屑、铁锈逐渐增加，并且有一部分杂质会自动沉淀至集污桶6内；

S3:高温物料流经一个自动清洗的磁性过滤器一段时间后，控制显示系统控制进料端电磁切换阀13的出口以及出料端电磁切换阀14的进口分别连接另一个自动清洗的磁性过滤器的进料口和出料口，前次使用的自动清洗的磁性过滤器不再流通高温物料，进入停用状态，温度逐渐下降；

S4:前次使用的自动清洗的磁性过滤器温度下降至200℃以下后，控制显示系统控制排污阀8打开，排空竖向筒体2内物料后，控制显示系统控制第一清洗剂喷头9和第二清洗剂喷头16开始喷射清洗剂，喷射的清洗剂将磁铁棒5表面吸附的铁屑、铁锈冲下，被冲下的铁屑、铁锈跟随冲洗水进入集污桶6，集污桶6内的杂质通过排污管路7排出；

S5:控制显示系统控制若干个自动清洗的磁性过滤器交替使用，当已经使用过的自动清洗的磁性过滤器经过清洗后，再次进入可交替使用的队列中。

根据实际需求而进行的适应性改变均在本发明的保护范围内。

需要说明的是，对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。

本发明中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处。综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。