KR101256915B1

KR101256915B1 - 테레프탈산 결정 회수 설비

Info

Publication number: KR101256915B1
Application number: KR1020100089486A
Authority: KR
Inventors: 안재성
Original assignee: 네오텍스(주)
Priority date: 2010-09-13
Filing date: 2010-09-13
Publication date: 2013-04-25
Also published as: KR20120027728A

Abstract

본 발명은 전기소모량 및 스팀소모량을 감소시키고 이와 동시에 유지보수가 용이한 테레프탈산 결정 회수설비에 관한 것으로, 테레프탈산 결정을 포함하는 원재료를 공급하는 원재료 공급부와; 상기 원재료공급부로부터 공급된 원재료를 공급받아 필터링하는 제1압력회전필터장치와; 상기 제1압력회전필터장치로부터 분리된 케이크를 물과 교반하는 제1교반기와; 상기 제1압력회전필터장치(100)의 제1세정유닛으로 초산을 공급하는 초산공급부와; 상기 제1교반기)에서 교반된 케이크혼합재료를 공급받아 필터링하는 제2압력회전필터장치와; 상기 제2케이크 제거부에서 배출된 케이크를 물과 교반시키는 제2교반기와; 상기 제2교반기에서 물과 교반된 케이크를 외부로 배출하는 배출부를 포함하는 테레프탈산 결정 회수설비를 제공한다.

Description

테레프탈산 결정 회수 설비{APPARATUS FOR PRODUCING TEREPHTHALIC ACID}

본 발명은 테레프탈산 결정 회수설비에 관한 것으로, 더 상세하게는 제1,2압력회전필터장치를 이용하는 단순한 구조로 테레크탈산 결정, 초산 및 촉매를 효율적으로 회수하는 테레프탈산 결정 회수 설비에 관한 것이다.

폴리에틸렌 테레프탈레이트 등의 원료로 사용되는 테레프탈산은 원료인 파라키실렌을 분자상 산소함유가스로 산화하여 제조되나 생성하는 테레프탈산은 반응액 속에 결정으로서 석출한다.

이와 같은 테레프탈산의 결정을 함유하는 슬러리는 테레프탈산의 결정화에 용매로서 초산, 미반응의 파라키실렌, 부생물 촉매등이 함유되어 있기 때문에 슬러리 중에서 테레프탈산의 결정만을 분리하여 회수하여야 한다.

이를 위하여, 종래의 테레프탈산 결정 회수설비는 원심분리기, 진공회전필터장치(RVF: Rotary Vacuum Filter) 및 건조기를 이용하여 테레프탈산의 결정을 분리하여 회수하여 테레프탈산을 제조하였으며, 상기 테레프탈산을 제조하는 공정에서 초산 및 촉매를 회수하였다.

그러나, 종래의 테레프탈산 결정 회수설비는 원심분리기를 포함하므로 고장이 잦고, 전기 소모량이 커서 유지 및 보수비용이 높을 뿐만 아니라, 진공회전필터장치를 이용하여야 함으로 가스 소모량도 높고 진공펌프와 같은 부대설비가 많이 요구된다는 문제점을 가진다.

또한, 종래의 테레프탈산 제조장치의 건조기는 설치면적이 크고 스팀소모량이 많아 유지비용이 많이 소요된다는 문제점을 가진다.

본 발명은 상기한 문제점을 감안하여 안출된 것으로서, 단순한 구조의 테레프탈산 제조설비를 제공함으로써 전기소모량 및 스팀소모량을 감소시키고 이와 동시에 유지보수가 용이한 테레프탈산 결정 회수설비를 제공하기 위한 것이다.

그리고 본 발명은, 테레프탈산 제조 공정 시 촉매 및 초산을 용이하게 회수할 수 있는 테레프탈산 결정 회수설비를 제공하기 위한 것이다.

상기한 목적을 달성하기 위해 본 발명은, 테레프탈산 결정을 포함하는 원재료를 공급하는 원재료 공급부(10)와; 상기 원재료공급부(10)로부터 공급된 원재료를 공급받아 저장하는 제1처리조(110)와, 내부에 소정공간이 형성되어 있는 제1압력챔버(120)와, 상기 제1압력챔버(120) 내부에 고압의 공기를 공급하여 상기 제1압력챔버(120)의 압력을 상승시키는 제1압력상승부(130)와, 상기 제1압력챔버(120) 내부에서 회전 가능하도록 구비되고 외주면에 다수개의 제1필터(144)가 장착되어 외주면으로부터 공급되는 원재료를 필터링하는 제1드럼유닛(140)과, 상기 제1드럼유닛 외측면에 인접하게 구비되어 상기 제1필터(144)에 흡착된 원재료를 용해시키도록 적어도 하나 이상의 용해액을 분사하는 제1세정유닛(150) 및 상기 제1드럼유닛(140)의 외주면에서 고착된 케이크를 제거하는 제1케이크 제거부(160)를 포함하여 원재료를 필터링하는 제1압력회전필터장치(100)와; 상기 제1압력회전필터장치(100)로부터 분리된 케이크를 물과 교반하는 제1교반기(200)와; 상기 제1압력회전필터장치(100)의 제1세정유닛(150)으로 초산을 공급하는 초산공급부(300)와; 상기 제1교반기(200)에서 교반된 케이크혼합재료를 공급받아 저장하는 제2처리조(410)와, 내부에 소정공간이 형성되어 있는 제2압력챔버(420)와, 상기 제2압력챔버(420) 내부에 고압의 공기를 공급하여 상기 제2압력챔버(420)의 압력을 상승시키는 제2압력상승부(430)와, 상기 제2압력챔버(420) 내부에서 회전 가능하도록 구비되고 외주면에 다수개의 제2필터(444)가 장착되어 외주면으로부터 공급되는 케이크혼합재료를 필터링하는 제2드럼유닛(440)과, 상기 제2드럼유닛(440) 외측면에 인접하게 구비되어 상기 제2필터(444)에 흡착된 슬러리를 용해시키도록 적어도 하나 이상의 용해액을 분사하는 제2세정유닛(450) 및 상기 제2드럼유닛(440)의 외주면에서 고착된 케이크혼합재료를 제거하는 제2케이크 제거부(460)를 포함하여 케이크혼합재료를 필터링하는 제2압력회전필터장치(400)와; 상기 제2케이크 제거부(460)에서 배출된 케이크를 물과 교반시키는 제2교반기(500)와; 상기 제2교반기에서 물과 교반된 케이크를 외부로 배출하는 배출부(600)를 포함한다.

바람직하게는, 본 발명의 상기 제1세정유닛(150)은, 상기 제1드럼유닛(140)의 외측에 순차적으로 배치되는 제1-1세정부(151), 제1-2세정부(152)를 포함하고, 상기 제1-2세정부(152)의 초산에 의하여 원재료가 용해되어 형성된 제1슬러지용해액을 저장하는 제1슬러지용해액저장탱크(170)와, 상기 제1슬러지용해액저장탱크에서 공급되는 제1슬러지용해액을 상기 제1-1세정부(151)에 공급하는 제1세정액 공급부(171) 및 상기 제1-2세정부(152)에 초산을 공급하는 초산공급부(300)를 더 포함하며, 상기 제1-1세정부(151)의 초산에 의하여 원재료가 용해되어 형성된 초기슬러지용해액을 외부로 배출하는 초기슬러지용해액배출부(172)를 더 포함한다.

그리고 더 바람직하게는 본 발명의 상기 초기슬러지용액배출부(172)는, 상기 제1드럼유닛(140)과 연결되고, 상기 제1-1세정부(151)에 의하여 생성된 초기슬러지용해액을 회수하여 저장하는 초기슬러지용해액저장탱크(173)와; 상기 초기슬러지용해액저장탱크(173)의 초기슬러지용해액을 외부로 배출하는 초기슬러지용해액배출펌프(174)를 포함하고, 상기 제1처리조(110)의 일측에 위치하여 상기 제1처리조(110)에서 오버플로우되는 슬러지를 상기 원재료공급부(10)로 이송시키는 제1반송라인(180)을 더 포함한다.

또한, 본 발명의 상기 제2세정유닛(450)은, 상기 제2드럼유닛(440)의 외측에 순차적으로 배치되는 제2-1세정부(451), 제2-2세정부(452)를 포함하고, 상기 제2-2세정부(452)의 물에 의하여 케이크혼합재료가 용해되어 형성된 제2-2슬러지용해액을 저장하는 제2슬러지용해액저장탱크(470)와, 상기 제2슬러지용해액저장탱크에서 공급되는 제2-2슬러지용해액을 상기 제2-1세정부(451)에 공급하는 제2세정액 공급부(471)를 더 포함하고, 상기 제2세정액공급부(471)는, 상기 제2-2슬러지용해액의 일부를 상기 제1케이크제거부(160)로 공급한다.

그리고 본 발명은 상기 제2-2세정부(452)에 물을 공급하는 물공급부(472)를 더 포함하고, 상기 제2-1세정부(451)의 물에 의하여 케이크혼합재료가 용해되어 형성된 1차필터링용해액을 상기 제1교반기로 이송하는 제2반송라인(480)을 더 포함할 수 있다.

상술한 본 발명에 따르면, 에너지 및 비용이 많이 소모되는 원심분리기 및 진공회전필터 등의 장치를 이용하지 않음으로써, 유지보수비용이 절감되고, 또한 전기 및 에너지절감효과를 가진다.

다른 한편으로, 본 발명은 간단한 구조의 테레프탈산 결정 회수설비를 제공할 수 있고, 또한 이를 이용하여 초산회수 및 촉매회수를 용이하게 할 수 있다는 장점을 가진다.

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 테레프탈산 결정 회수설비의 개략 구성도이다.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 제1압력회전필터장치의 단면도이다.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 제1압력회전필터장치 주요부의 사시도이다.
도 4는 도 2에 나타난 제1압력회전필터장치의 개략 구성도이다.
도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 제2압력회전필터장치의 단면도이다.
도 6은 본 발명의 일실시예에 따른 제2압력회전필터장치 주요부의 사시도이다.
도 7은 도 5에 나타난 제2압력회전필터장치의 개략 구성도이다.

이하, 첨부된 도면을 참조로 본 발명의 일 실시예에 따른 테레프탈산 결정 회수장치에 대해 상세하게 살펴본다.

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 테레프탈산 결정 회수설비의 개략 구성도이고, 도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 제1압력회전필터장치의 단면도이며, 도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 제1압력회전필터장치 주요부의 사시도이고, 도 4는 도 2에 나타난 제1압력회전필터장치의 개략 구성도이다. 그리고 도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 제2압력회전필터장치의 단면도이고, 도 6은 본 발명의 일실시예에 따른 제2압력회전필터장치 주요부의 사시도이며, 도 7은 도 5에 나타난 제2압력회전필터장치의 개략 구성도이다.

본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니 되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.

따라서, 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 일 실시예에 불과할 뿐이고, 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들은 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.

도 1을 참조하면, 본 발명의 일실시예에 따른 테레프텔산 결정회수설비는, 원재료 공급부(10), 원재료를 필터링하는 제1압력회전필터장치(100), 제1교반기(200), 제1초산공급부(300), 제2압력회전필터장치(400), 제2교반기(500) 및 배출부(600)를 포함한다.

상기 원재료공급부(10)는, 테레프탈산, 용매로서의 초산 및 촉매를 함유한 원재료를 제1압력회전필터장치(100)의 제1처리조로 공급한다.

도 2 내지 도 4를 참조하면, 상기 제1압력회전필터장치(100)는, 제1처리조(110), 제1압력챔버(120), 제1압력상승부(130), 제1드럼유닛(140), 제1세정유닛(150) 및 제1케이크 제거부(160)로 이루진다.

상기 제1압력챔버(120)는 상기 제1처리조(110), 제1압력상승부(130), 제1드럼유닛(140), 제1세정유닛(150) 및 상기 제1케이크제거부(160)를 내부공간에 모두 포함한다. 그리고 상기 제1압력챔버(120)의 일측에는 상기 제1압력챔버(120)의 내부공간을 고압으로 형성하는 제1압력상승부(130)가 장착된다.

상기 제1처리조(110)는 상기 제1드럼유닛(140)의 하측에 위치하며, 상기 원재료공급부(10)로부터 공급된 원재료가 상기 제1드럼유닛(140)에 접하도록 하측에서 원재료를 저장한다.

그리고 상기 제1처리조(110)의 일측은 원재료가 일정수위를 넘어서 공급되는 경우 오버플로우되는 원재료를 다시 상기 원재료공급부(10)로 공급하는 제1반송라인(180)과 연결된다.

상기 제1처리조(110)의 상측에 위치하는 제1드럼유닛(140)은 상기 제1압력챔버(120) 내부에서 회전 가능하도록 구비된다. 그리고 제1드럼유닛(140)의 외주면에는 다수개의 제1필터(144)가 장착되어 외주면으로부터 공급되는 원재료를 필터링하는 기능을 가진다.

이러한 상기 제1드럼유닛은, 제1드럼(141), 복수개의 제1유입챔버(142), 제1지지부(143), 제1유로관부(145)와; 복수개의 분리챔버부(146), 제1노즐유닛(147)으로 이루어진다.

상기 제1드럼(141)은 상기 제1압력챔버(120) 내부에서 회전가능하도록 장착되며, 외주면에 다수개의 제1필터(144)가 장착된다. 그리고 상기 제1필터(144)의 내측에는 상기 제1드럼(141) 내부로 관통되는 관통공을 갖는 복수개의 제1유입챔버(142)가 형성되고, 제1드럼(141)의 중심부의 일측에는 제1드럼(141)의 축방향으로 돌출되어 외주면에 다수개의 연통공이 형성되는 제1지지부(143)가 형성된다.

상기 각 제1유로관부(145)는 일단이 상기 제1유입챔버(142)에 연결되되, 상기 제1유로관부(145)의 일단은 다수개의 제1연결관(145a)으로 형성되어 상기 제1유입챔버(142)와 각각 연결되고, 상기 제1유로관부(145)의 타단은 상기 제1연결공(148)에 결합된다.

상기 제1지지부(143)의 외주연에는 제1분리챔버부(146)가 형성되고, 상기 제1분리챔버부(146)의 외측으로 상기 제1노즐유닛(147)이 위치하며, 상기 제1유로관부(145)는 상기 제1분리챔버부(146)의 내측에 회전가능하도록 장착된다. 그리고 상기 제1지지부(143) 내측으로 연결되는 제1유로관부(145)는 회전하면서 다수개의 제1분리챔버(146)와 순차적으로 연통된다.

한편, 상기 제1노즐유닛(147)은 상기 제1분리챔버부(146)의 외주면에 위치한다.

상기 제1노즐유닛(147)의 내부 양측단에는 상기 제1분리챔버부(146)와 제1유로관부(145)가 만나는 부분에서 누유 및 누기를 방지하도록 제1실링부재(149)가 구비되어, 상기 제1유로관부(145)가 회전하는 과정에서 누유 및 누기를 방지한다.

상기 제1세정유닛(150)은 상기 제1드럼유닛(140)의 외주면에 인접하게 배치되어, 상기 제1드럼유닛(140)측으로 하나 이상의 용해액을 분사한다. 본 실시예의 제1세정유닛(150)은 상기 제1드럼의 외측에 순차적으로 배치되는 제1-1세정부(151) 및 제1-2세정부(152)로 이루어진다.

상기 제1-2세정부(152)는 상기 제1-1세정부(151)의 후단에 위치하여 초산공급부(300)로부터 공급된 초산을 상기 제1드럼(141)에 붙어있는 원재료에 분사한다. 상기 제1-2세정부(152)에서 공급된 초산에 의하여 드럼 표면의 원재료는 용해됨과 동시에 압력차에 의하여 필터를 통하여 여과되어 제1슬러지용해액으로 변화된다. 상기 제1슬러지용해액은 제1유입챔버(142), 제1유로관부(145), 제1분리챔버부(146) 및 제1노즐유닛(147)을 통하여 제1슬러지용해액저장탱크(170)로 저장된다. 상기 제1슬러지용해액저장탱크(170)는 상기 제1노즐유닛(147) 중 한 개의 노즐에 연결되어 상기 제1슬러지용해액을 공급받는다.

그리고 상기 제1세정액공급부(171)는 상기 제1슬러지용해액저장탱크(170)에 저장된 상기 제1슬러지용해액을 상기 제1-1세정부(151)로 공급한다. 상기 제1세정액공급부(171)로부터 공급된 제1슬러지용해액을 상기 제1-1세정부(151)는 다시 제1드럼(141)에 부착된 원재료에 분사하여 상기 제1슬러지용해액이 재활용될 수 있게 한다.

한편, 상기 제1슬러지용해액저장탱크(170)에 저장된 상기 제1슬러지용해액의 일부는 초산회수라인(310)을 통하여 외부로 이송된다. 이 때, 상기 제1슬러지용해액에 포함된 일부 초산은 회수된다.

그리고 상기 제1-1세정부(151)가 상기 제1드럼(141)으로 제1슬러지용해액을 분사하면, 상기 제1슬러지용해액은 제1드럼(141)의 외부에 위치한 원재료를 용해시킨다. 상기 제1-1세정부(151)에서 공급된 제1슬러지용해액에 의하여 제1드럼(141) 표면의 원재료가 용해됨과 동시에 압력차에 의하여 제1필터를 통하여 여과되어 초기슬러지용해액으로 변화된다.

상기 초기슬러지용해액은, 제1유입챔버(142), 제1유로관부(145), 제1분리챔버부(146) 및 제1노즐유닛(147)을 통하여 외부로 배출되고, 상기 제1노즐유닛(147)과 연통된 상기 초기슬러지용해액배출부(172)가 상기 초기슬러지용해액을 외부로 배출한다.

구체적으로, 상기 초기슬러지용해액배출부(172)는 초기슬러지용해액저장탱크(173)와 초기슬러지용해액배출펌프(174)로 이루어진다. 상기 초기슬러지용해액저장탱크(173)는 상기 제1드럼유닛(141)의 노즐과 연결되어, 상기 제1-1세정부(151)에 의하여 생성된 초기슬러지 용해슬러지용해액을 회수하여 저장한다. 그리고 상기 초기슬러지용해액배출펌프(174)는 상기 초기슬러지용해액탱크(173)의 초기슬러지용해액을 외부로 배출한다. 상기 초기슬러지용해액을 외부로 배출하여 회수되는 경우, 상기 초기슬러지용해액에 포함된 촉매는 회수된다.

한편, 상기 제1드럼유닛(140)의 일측에는 상기 제1드럼(141)의 외부면에 고착된 케이크를 제거하는 제1케이크제거부(160)가 형성된다.

상기 제1케이크제거부(160)는 상기 제1세정유닛(150)에 의하여 분사된 용매에 의하여 용해되고 남은 케이크를 제거하는 것으로, 일단은 상기 제1드럼(141)의 일측에 위치하며 타단은 제1교반기(200)와 연결되어 상기 케이크를 상기 제1교반기(200)로 공급하고, 상기 제1교반기(200)는 상기 케이크를 물과 혼합시킨다.

상기 제1교반기(200)에서 혼합된 용액은 제2압력회전필터장치(400)의 제2처리조(410)로 공급된다.

상기 제2압력회전필터장치(400)는, 제2처리조(410), 제2압력챔버(420), 제2압력상승부(430), 제2드럼유닛(440), 제2세정유닛(450) 및 제2케이크 제거부(460)로 이루진다.

상기 제2압력챔버(420)는 상기 제2처리조(410), 제2압력상승부(430), 제2드럼유닛(440), 제2세정유닛(450) 및 상기 제2케이크제거부(460)를 내부공간에 포함한다. 그리고 상기 제2압력챔버(420)의 일측에는 상기 제2압력챔버(420)의 내부공간을 고압으로 형성하는 제2압력상승부(430)가 장착된다. 상기 제2압력상승부(430)와 상기 제1압력상승부(130)는 별개로 형성될 수도 있으나, 본 실시예에서는 하나의 고압가스공급장치로 이루어진다.

상기 제2처리조(410)는 상기 제2드럼유닛(440)의 하측에 위치하며, 상기 제1교반기(200)로부터 공급된 용액이 상기 제2드럼유닛(440)에 접하도록 하측에서 원재료를 저장한다.

그리고 상기 제2처리조(410)의 일측은 용액이 일정수위를 넘어서 공급되는 경우 오버플로우되는 용액을 다시 상기 제2교반기(500)로 공급하는 제2반송라인(480)과 연결된다.

상기 제2처리조(410)의 상측에 위치하는 제2드럼유닛(440)은 상기 제1압력챔버(420) 내부에서 회전 가능하도록 구비된다. 그리고 제2드럼유닛(440)의 외주면에는 다수개의 필터(444)가 장착되어 외주면으로부터 공급되는 용액을 필터링하는 기능을 가진다.

이러한 상기 제2드럼유닛(440)은, 제2드럼(441), 복수개의 제2유입챔버(442), 제2지지부(443), 제2유로관부(445)와; 복수개의 제2분리챔버부(446), 제2노즐유닛(447)으로 이루어진다. 본 제2드럼유닛(440)은 상술한 제1드럼유닛(140)과 동일한 구조를 가지고 있는 것이므로 이에 대한 구체적인 설명은 생략하기로 한다.

한편, 상기 제2세정유닛(450)은 상기 제2드럼(441)의 외주면에 인접하게 배치되어, 상기 제2드럼유닛(440) 측으로 하나 이상의 용해액을 분사한다. 본 실시예의 제2세정유닛(450)은 상기 제2드럼(441)의 외측에 순차적으로 배치되는 제2-1세정부(451) 및 제2-2세정부(452)로 이루어진다.

상기 제2-2세정부(452)는 상기 제2-1세정부(451)의 후단에 위치하여 순수 공급부(472)로부터 공급된 물을 상기 제2드럼(441)에 붙어있는 케이크혼합재료에 분사한다. 상기 제2-2세정부에서 공급된 물에 의하여 드럼 표면의 케이크혼합재료는 용해됨과 동시에 압력차에 의하여 필터를 통하여 여과되어 제2-2슬러지용해액으로 변화된다. 상기 제2-2슬러지용해액은 제2유입챔버(442), 제2유로관부(445), 제2분리챔버부(446) 및 제2노즐유닛(447)을 통하여 제2-2슬러지용해액저장탱크(470)로 저장된다. 상기 제2-2슬러지용해액저장탱크(470)는 상기 제2노즐유닛(447) 중 한 개의 노즐에 연결되어 상기 제2-2슬러지용해액을 공급받는다.

그리고 상기 제2세정액공급부(471)는 상기 제2슬러지용해액저장탱크(470)에 저장된 상기 제2-2슬러지용해액을 상기 제2-1세정부(451)로 공급한다. 상기 제2세정액공급부(471)로부터 공급된 제2-2슬러지용해액을 상기 제2-1세정부(451)는 다시 제2드럼에 부착된 케이크혼합재료에 분사하여 상기 제2-2슬러지용해액이 재활용될 수 있게 한다.

한편, 상기 제2슬러지용해액저장탱크(470)에 저장된 상기 제2-2슬러지용해액의 일부는 상기 제1케이크제거부(160)로 공급된다. 상기 제1케이크제거부로 공급된 상기 제2-2슬러지용해액은 상기 제1케이크가 제1교반기(200)로 유입 시 발생하는 막힘 현상을 방지한다.

그리고 상기 제2-1세정부(451)가 상기 제2드럼(441)으로 제2-2슬러지용해액을 분사하면, 상기 제2-2슬러지용해액은 상기 제2드럼(441)의 외부에 위치한 케이크혼합재료를 용해시킨다. 상기 제2-1세정부(451)에서 공급된 제2-2슬러지용해액에 의하여 드럼 표면의 케이크혼합재료가 용해됨과 동시에 압력차에 의하여 제2필터를 통하여 여과되어 제2-1용해액으로 변화된다.

상기 제2-1용해액은, 제2유입챔버(442), 제2유로관부(445), 제2분리챔버부(446) 및 제2노즐유닛(447) 및 제2반송라인(480)를 경유하여 제1교반기(200)로 이송된다.

한편, 상기 제2드럼유닛(440)의 일측에는 상기 제2드럼(441)의 외부면에 고착된 케이크를 제거하는 제2케이크제거부(460)가 형성된다.

상기 제2케이크제거부(460)는 상기 제2세정유닛(450)에 의하여 분사된 용매에 의하여 용해되고 남은 케이크를 제거하는 것으로, 일단은 상기 제2드럼(441)의 일측에 위치하며 타단은 제2교반기(500)와 연결되어 상기 케이크를 상기 제2교반기(500)로 공급하고, 상기 제2교반기(500)는 상기 케이크를 물과 혼합시킨다.

이하, 전술한 바와 같이 구성되는 본 발명의 일실시예에 따른 테레프탈산 결정 회수설비는 다음과 같이 작동된다.

테레프탈산 결정, 촉매 및 초산을 회수하기 위하여, 먼저, 테레프탈산 결정을 포함한 원재료를 원재료공급부(10)를 통하여 제1압력회전필터장치(100)의 제1처리조로 공급한다.

상기 제1압력회전필터장치(100)의 제1처리조로 원재료가 공급되면, 상기 제1압력회전필터장치(100)의 제1드럼은 회전하면서 상기 제1처리조(110)의 원재료를 제1드럼(141)의 외주를 따라 이송한다.

상기 제1드럼(141)의 외주에 따라 이송되는 상기 원재료에 대하여 상기 제1-1세정부(151)는 초산을 포함한 제1슬러지용해액을 분사한다. 상기 원재료는 상기 제1슬러지용해액에 의하여 용해됨과 동시에 압력차에 의하여 제1드럼(141)의 외주에 장착된 제1필터(144)를 통하여 상기 제1드럼(141)의 내부로 이송된다. 상기 제1드럼(141)의 내부로 이송되며 생성된 초기슬러지용해액은 제1유입챔버(142), 제1유로관부(145), 제1분리챔버부(146) 및 제1노즐유닛(147)을 통하여 상기 초기슬러지용해액탱크(173)로 이송된다.

상기 초기슬러지용해액탱크(173)로 이송된 초기슬러지용해액은 외부로 배출되는데, 이에 따라 상기 초기슬러지용해액에 포함된 초산은 회수된다.

한편, 상기 제1-1세정부(151)의 제1슬러지용액 분사 후, 상기 제1드럼(141)의 외주에 따라 이송되는 상기 원재료에 대하여 상기 제1-1세정부(151)의 후단에 설치되어 있는 제1-2세정부(152)가 초산공급부(300)로부터 공급된 순수한 초산을 분사한다. 상기 제1-2세정부(152)에서 공급된 초산에 의하여 제1드럼(141) 표면의 원재료는 용해됨과 동시에 압력차에 의하여 필터를 통하여 여과되어 제1슬러지용해액으로 변화된다. 상기 제1슬러지용해액은 제1유입챔버(142), 제1유로관부(145), 제1분리챔버부(146) 및 제1노즐유닛(147)을 통하여 제1슬러지용해액저장탱크(170)로 저장된다. 그 후 상기 제1슬러지용해액저장탱크(170)에 저장된 제1슬러지용해액의 일부는 초산회수라인(310)을 통하여 외부로 이송됨으로써 상기 제1슬러지용해액의 일부에 포함된 초산이 회수된다.

그리고 상기 제1슬러지용해액저장탱크(170)에 저장된 제1슬러지용해액의 나머지는 상기 제1세정액공급부(171)에 의하여 상기 제1-1세정부(151)로 공급되어 재활용된다.

한편, 상기 제1-1세정부(151) 및 상기 제1-2세정부(152)를 통과한 원재료는 제1드럼(141)의 외주에 붙어서 계속 회전함과 동시에 건조되어 케이크 형태로 변환된다. 상기 케이크형태로 변환된 원재료는 상기 제1케이크제거부(160)에 의하여 상기 제1교반기(200)로 공급되고, 상기 제1교반기(200)로 공급된 케이크는 물과 혼합된 후 상기 제2압력회전필터장치(400)의 제2처리조(410)로 공급된다.

상기 제2압력회전필터장치(400)의 제2처리조(410)로 물과 케이크가 혼합된 케이크혼합재료가 공급되면, 상기 제2압력회전필터장치(400)의 제2드럼(441)은 회전하며 상기 처리조의 케이크혼합재료를 제2드럼(441)의 외주를 따라 이송한다.

상기 제2드럼(441)의 외주에 따라 이송되는 상기 케이크혼합재료에 대하여 상기 제2-1세정부(451)는 물을 포함한 제2-2슬러지용해액을 분사한다. 상기 케이크혼합재료는 상기 제2-2슬러지용해액에 의하여 용해됨과 동시에 압력차에 의하여 제2드럼(441)의 외주에 장착된 제2필터(444)를 통하여 상기 제2드럼(441)의 내부로 이송된다. 상기 제2드럼(441)의 내부로 이송되며 생성된 제2-1슬러지용해액은 제2유입챔버(442), 제2유로관부(445), 제2분리챔버부(446) 및 제2노즐유닛(447)을 통하여 상기 제1교반기(200)로 이송된다.

상기 제1교반기(200)로 이송된 제2-1슬러지용액은 상기 제1케이크제거부(160)로부터 배출된 케이크와 혼합된다.

한편, 상기 제2-1세정부(451)의 제2-2슬러지용액 분사 후, 상기 제1드럼의 외주에 따라 이송되는 상기 케이크혼합재료에 대하여 상기 제2-1세정부(451)의 후단에 설치되어 있는 제2-2세정부(452)가 순수공급부(472)로부터 공급된 순수를 분사한다. 상기 제2-2세정부(452)에서 공급된 순수에 의하여 드럼 표면의 케이크혼합재료는 용해됨과 동시에 압력차에 의하여 제2필터(444)를 통하여 여과되어 제2-2슬러지용해액으로 변화된다. 상기 제2-2슬러지용해액은 제2유입챔버(442), 제2유로관부(445), 제2분리챔버(446) 및 제2노즐유닛(447)을 통하여 제2슬러지용해액저장탱크(470)로 저장된다. 그 후 상기 제2슬러지용해액저장탱크(470)에 저장된 제2슬러지용해액의 일부는 제1케이크제거부(160)로 공급되어 상기 제1케이크제거부(160)에서 배출되는 케이크와 혼합된다.

그리고 상기 제2슬러지용해액저장탱크(470)에 저장된 제2슬러지용해액의 나머지는 상기 제2세정액공급부(471)에 의하여 상기 제2-1세정부(451)로 공급되어 재활용된다.

한편, 상기 제2-1세정부(451) 및 상기 제2-2세정부(452)를 통과한 케이크혼합재료는 제2드럼(441)의 외주에 붙어서 계속 회전함과 동시에 건조되어 테레프탈산 케이크 형태로 변환된다. 상기 테레프탈산 케이크는 상기 제2케이크 제거부에 의하여 상기 제2교반기로 공급된 후, PTA(PURIFIED TEREPHTHALIC ACID) 생산장치로 이송된다.

이상과 같이, 본 발명은 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 본 발명은 이것에 의해 한정되지 않으며 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 본 발명의 기술 사상과 아래에 기재될 특허 청구범위의 균등 범위 내에서 다양한 수정 및 변형이 가능함은 물론이다.

100 : 제1압력회전필터장치 110 : 제1처리조
120 : 제1압력챔버 130 : 제1압력상승부
140 : 제1드럼유닛 150 : 제1세정유닛
160 : 제1케이크제거부 170 : 제1슬러지용해액저장탱크
200 : 제1교반기 300 : 초산공급부
400 : 제2압력회전필터장치 410 : 제2처리조
420 : 제2압력챔버 430 : 제2압력상승부
440 : 제2드럼유닛 450 : 제2세정유닛
460 : 제2케이크제거부 470 : 제2슬러지용해액저장탱크
500 : 제2교반기 600 : 배출부

Claims

테레프탈산 결정을 포함하는 원재료를 공급하는 원재료 공급부(10)와;
상기 원재료공급부(10)로부터 공급된 원재료를 공급받아 저장하는 제1처리조(110)와, 내부에 소정공간이 형성되어 있는 제1압력챔버(120)와, 상기 제1압력챔버(120) 내부에 고압의 공기를 공급하여 상기 제1압력챔버(120)의 압력을 상승시키는 제1압력상승부(130)와, 상기 제1압력챔버(120) 내부에서 회전 가능하도록 구비되고 외주면에 다수개의 제1필터(144)가 장착되어 외주면으로부터 공급되는 원재료를 필터링하는 제1드럼유닛(140)과, 상기 제1드럼유닛 외측면에 인접하게 구비되어 상기 제1필터(144)에 흡착된 원재료를 용해시키도록 적어도 하나 이상의 용해액을 분사하는 제1세정유닛(150) 및 상기 제1드럼유닛(140)의 외주면에서 고착된 케이크를 제거하는 제1케이크 제거부(160)를 포함하여 원재료를 필터링하는 제1압력회전필터장치(100)와;
상기 제1압력회전필터장치(100)로부터 분리된 케이크를 물과 교반하는 제1교반기(200)와;
상기 제1압력회전필터장치(100)의 제1세정유닛(150)으로 초산을 공급하는 초산공급부(300)와;
상기 제1교반기(200)에서 교반된 케이크혼합재료를 공급받아 저장하는 제2처리조(410)와, 내부에 소정공간이 형성되어 있는 제2압력챔버(420)와, 상기 제2압력챔버(420) 내부에 고압의 공기를 공급하여 상기 제2압력챔버(420)의 압력을 상승시키는 제2압력상승부(430)와, 상기 제2압력챔버(420) 내부에서 회전 가능하도록 구비되고 외주면에 다수개의 제2필터(444)가 장착되어 외주면으로부터 공급되는 케이크혼합재료를 필터링하는 제2드럼유닛(440)과, 상기 제2드럼유닛(440) 외측면에 인접하게 구비되어 상기 제2필터(444)에 흡착된 슬러리를 용해시키도록 적어도 하나 이상의 용해액을 분사하며 상기 제2드럼유닛(440)의 외측에 순차적으로 배치되는 제2-1세정부(451), 제2-2세정부(452)를 포함하는 제2세정유닛(450) 및 상기 제2드럼유닛(440)의 외주면에서 고착된 케이크혼합재료를 제거하는 제2케이크 제거부(460)를 포함하여 케이크혼합재료를 필터링하는 제2압력회전필터장치(400)와;
상기 제2케이크 제거부(460)에서 배출된 케이크를 물과 교반시키는 제2교반기(500)와; 상기 제2교반기에서 물과 교반된 케이크를 외부로 배출하는 배출부(600);
상기 제2-2세정부(452)의 물에 의하여 케이크혼합재료가 용해되어 형성된 제2-2슬러지용해액을 저장하는 제2슬러지용해액저장탱크(470)와, 상기 제2슬러지용해액저장탱크에서 공급되는 제2-2슬러지용해액을 상기 제2-1세정부(451)에 공급하는 제2세정액 공급부(471);
상기 제2-1세정부(451)의 물에 의하여 케이크혼합재료가 용해되어 형성된 1차필터링용해액을 상기 제1교반기로 이송하는 제2반송라인(480)을 포함하고,
상기 제2세정액공급부(471)는, 상기 제2-2슬러지용해액의 일부를 상기 제1케이크제거부(160)로 공급하는 테레프탈산 결정 회수설비.
청구항 1에 있어서,
상기 제1세정유닛(150)은, 상기 제1드럼유닛(140)의 외측에 순차적으로 배치되는 제1-1세정부(151), 제1-2세정부(152)를 포함하고,
상기 제1-2세정부(152)의 초산에 의하여 원재료가 용해되어 형성된 제1슬러지용해액을 저장하는 제1슬러지용해액저장탱크(170)와, 상기 제1슬러지용해액저장탱크에서 공급되는 제1슬러지용해액을 상기 제1-1세정부(151)에 공급하는 제1세정액 공급부(171)를 더 포함하는 테레프탈산 결정 회수설비.
청구항 2에 있어서,
상기 제1-2세정부(152)에 초산을 공급하는 초산공급부(300)를 더 포함하는 테레프탈산 결정 회수설비.
청구항 2에 있어서,
상기 제1-1세정부(151)의 초산에 의하여 원재료가 용해되어 형성된 초기슬러지용해액을 외부로 배출하는 초기슬러지용해액배출부(172)를 더 포함하는 테레프탈산 결정 회수설비.
청구항 4에 있어서,
상기 초기슬러지용액배출부(172)는, 상기 제1드럼유닛(140)과 연결되고, 상기 제1-1세정부(151)에 의하여 생성된 초기슬러지용해액을 회수하여 저장하는 초기슬러지용해액저장탱크(173)와;
상기 초기슬러지용해액저장탱크(173)의 초기슬러지용해액을 외부로 배출하는 초기슬러지용해액배출펌프(174)를 포함하는 테레프탈산 결정 회수설비.
청구항 1에 있어서,
상기 제1처리조(110)의 일측에 위치하여 상기 제1처리조(110)에서 오버플로우되는 슬러지를 상기 원재료공급부(10)로 이송시키는 제1반송라인(180)을 더 포함하는 테레프탈산 결정 회수설비.
삭제
삭제
청구항 1에 있어서,
상기 제2-2세정부(452)에 물을 공급하는 물공급부(472)를 더 포함하는 테레프탈산 결정 회수설비.
삭제
청구항 1에 있어서,
상기 제1압력상승부(130) 및 상기 제2압력상승부(430)는 하나의 고압가스공급장치로 이루어지는 테레프탈산 결정 회수설비.