技术领域
[0001] 本发明涉及物料分离领域，具体地涉及分离装置。
相关背景技术
[0002] 浆态床反应器具有压降小、等温性好、单台反应器产能高、易于大型化等优势，因此费托合成工业装置普遍采用浆态床反应器。但是对于浆态床费托反应器，由于催化剂颗粒很小并悬浮在浆液中，难于分离催化剂与费托合成产物。
具体实施方式
[0021] 以下结合附图对本发明的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本发明，并不用于限制本发明。
[0022] 在本发明中，在未作相反说明的情况下，使用的方位词如“上、下、左、右”通常是指参考附图所示的上、下、左、右；“内、外”是指相对于各部件本身的轮廓的内、外。下面将参考附图并结合实施方式来详细说明本申请。
[0023] 本申请提供一种分离装置，其中，所述分离装置包括分离管体10、磁场单元20以及分别密封地连通于所述分离管体10的两端的管道，所述磁场单元20设置为能够提供沿所述分离管体10的轴线方向的磁场，所述分离管体10内填充有聚磁介质30，以在所述分离管体10内形成沿所述分离管体10的轴线方向磁场梯度依次增强的至少两个分选区。
[0024] 本申请的分离装置中，可以经由管道沿分选区磁场梯度增强的方向向分离管体10内提供渣蜡，以逐步吸附渣蜡中的各种粒度、磁性的催化剂，从而基本上彻底去除渣蜡中的催化剂。
[0025] 具体的，聚磁介质30可以大大提高磁场强度，并根据需要在分离管体10的相应分选区提供所需的不同磁场梯度。渣蜡中粒度较大且磁性较强的催化剂颗粒可以首先被磁场梯度较弱的分选区的聚磁介质30吸附，从而为下游的分选区减小负担，以便仍随渣蜡进入下游的分选区的粒度较小且磁性较小的催化剂颗粒能够顺利被下游的磁场梯度较强的分选区的聚磁介质30吸附，从而基本上彻底去除渣蜡中的催化剂。
[0026] 本申请中，与分离管体10的两端连接的两个管道可以分别用作进料管道和出料管道，从进料管道到出料管道的方向，分选区的磁场梯度强度逐渐增大。当从进料管道向出料管道提供渣蜡时，可以通过上述过程去除催化剂。当分离管体10内的聚磁介质30吸附有较多催化剂时，可以去除磁场单元20的磁场，并沿从出料管道向进料管道的方向提供反冲流体，以冲洗留置在分离管体10内的催化剂并由进料管道排出。其中，反冲流体可以采用适当的类型，以便不干扰(例如污染、破坏)渣蜡的分离，例如也可以采用渣蜡，作为反冲流体的渣蜡不再作为从进料管道向出料管道提供的原料，可以废弃。
[0027] 为便于在反冲时去除磁场单元20的磁场，可以将磁场单元20设置为电磁形式，以便根据需要提供或去除磁场。具体的，所述磁场单元20可以包括围绕所述分离管体10设置的励磁线圈。
[0028] 本申请中，分离管体10的两端分别与管道密封连接，具体可以通过适当的结构来实现密封连接。优选地，所述分离装置包括密封连接于所述管道与所述分离管体10的两端的连接处的封头40，所述封头40设置为能够用作所述磁场单元20提供的磁场的磁极。由此，一方面可以通过封头40实现管道与分离管体10的密封连接，另一方面可以将封头40作为磁极，以聚拢磁场单元20的磁场，避免漏磁。
[0029] 封头40可以采用各种适当结构。例如，在图示的实施方式中，所述封头40包括密封设置在所述分离管体10的内壁和所述励磁线圈20的端部之间的环形的外封头41和密封设置在所述管道与所述分离管体10之间的环形的内封头42，所述内封头42上设置有连通所述管道与所述分离管体10的通孔。具体的，外封头41套设在内封头42外侧，外封头41固定于分离管体10，内封头42可以通过紧固件固定于外封头41。使用时，渣蜡或反冲流体可以通过内封头42的通孔在分离管体10和管道之间流动。
[0030] 为保持渣蜡的流动性等特性，所述分离管体10外可以围设有保温层50，以保持分离管体10内的渣蜡处于适当的温度(例如120℃‑200℃)。具体的，保温层50可以由保温材料制成，围绕分离管体10裹附即可。为避免磁场单元20因发热或受热而影响其提供磁场的稳定性，所述磁场单元20外可以围设有冷却单元60。具体的，磁场单元20可以为励磁线圈，冷却单元60可以包括围设在励磁线圈外侧的冷却套和用于向所述冷却套提供冷却介质(例如冷却水)的冷却管。
[0031] 为便于利用流体的自重辅助进行分离或冲洗操作，所述分离管体10可以竖直设置，所述管道包括分别与所述分离管体10的下端和上端连通的第一管道70和第二管道80。也就是说，当分离操作从下端向上端提供渣蜡时，反冲洗时从第二管道80提供反冲洗流体，反冲洗流体利用自重辅助冲洗；当分离操作从上端向下端提供渣蜡时，渣蜡利用自重辅助流动，反冲洗时从第一管道70提供反冲洗流体。
[0032] 为便于设置聚磁介质以形成所需的分选区，优选地，所述聚磁介质填充为使得沿从所述第一管道70到所述第二管道80的方向，所述分选区的磁场强度依次增强。也就是说，分离操作时，从第一管道70向分离管体10提供渣蜡；反冲洗操作时，从第二管道80向分离管体10提供反冲洗流体。分离操作时，随着渣蜡经过分离管体10，先分离出粒度、磁性较大的催化剂颗粒，然后分离粒度、磁性渐小的催化剂颗粒。
[0033] 根据渣蜡中催化剂颗粒的粒度、磁性分布，可以在分离管体10内设置多个分选区。优选地，所述分选区包括沿从所述第一管道70到所述第二管道80的方向依次设置的粗分选区I、普通分选区II和精细分选区III。其中，粗分选区I可以用于吸附粒度为50微米‑200微米的催化剂颗粒，普通分选区II可以用于吸附粒度为5微米‑50微米的催化剂颗粒，精细分选区III可以用于吸附粒度为1微米‑5微米的催化剂颗粒。
[0034] 其中，为实现粗分选区I、普通分选区II和精细分选区III的磁场梯度逐渐增大，可以通过相应发方式实现。例如，可以在粗分选区I、普通分选区II和精细分选区III中填充相同或不同的聚磁介质30。这里，通过相同种类以不同比例混合的聚磁介质30也应认为是不同的聚磁介质。例如，每个所述分选区内的所述聚磁介质30包括钢毛、金属棒、金属筛网中的至少一者。更具体的，例如可以在粗分选区I选用金属棒和金属筛网作为聚磁介质30，在普通分选区II选用金属筛网作为聚磁介质30，在精细分选区III选用钢毛作为聚磁介质30；可选择的，也可以在粗分选区I、普通分选区II和精细分选区III均使用钢毛、金属棒、金属筛网的混合物(混合比例不同)作为聚磁介质30。
[0035] 另外，还可以使所述聚磁介质30在所述粗分选区I、普通分选区II和精细分选区III的填充率逐渐增大。具体的，所述聚磁介质30在所述粗分选区I的填充率可以为1％‑2％，所述聚磁介质30在所述普通分选区II的填充率可以为3％‑10％，所述聚磁介质30在所述精细分选区III的填充率可以为10％‑15％。其中，填充率为每个分选区中聚磁介质30的总体积与该分选区的体积的比例。
[0036] 此外，根据渣蜡中各种粒度、磁性的催化剂颗粒的量，还可以调整各分选区沿分离管体10的延伸方向的尺寸。即，粗分选区I、普通分选区II和精细分选区III的轴向尺寸可以相同或不同。
[0037] 下面参考附图说明本申请的分离装置的装配和操作。
[0038] 装配时，可以先在分离管体10外围设保温层50，在保温层50外缠绕励磁线圈以形成磁场单元20，在磁场单元20外围设冷却单元60。随后，可以在分离管体10的下端通过封头40连接第一管道70，然后可以依次在设定的分选区填充对应填充率的聚磁介质30以形成粗分选区I、普通分选区II和精细分选区III。最后，在分离管体10的上端通过封头40连接第二管道80。
[0039] 进行分离操作时，开启励磁线圈，从第一管道70向分离管体10内提供渣蜡，从而渣蜡在流经分离管体10的过程中(渣蜡流经聚磁介质30之间以及聚磁介质30与分离管体10之间的空隙)使得不同粒度、磁性的催化剂颗粒分别依次吸附在粗分选区I、普通分选区II和精细分选区III的聚磁介质30上，实现催化剂从渣蜡中的去除。去除催化剂的流体从第二管道80供应至下游处理设备。其中，粗分选区I、普通分选区II和精细分选区III的磁场梯度可以分别达到1000T/m‑3000T/m、2000T/m‑4000T/m、4000T/m‑8000T/m，以在粗分选区I吸附粒度为50微米‑200微米的催化剂颗粒，在普通分选区III吸附粒度为5微米‑50微米的催化剂颗粒，在精细分选区IIII吸附粒度为1微米‑5微米的催化剂颗粒。
[0040] 进行反冲洗操作时，关闭励磁线圈，从第二管道80提供反冲洗流体(例如渣蜡)，以冲洗留置在分离管体10内的催化剂，并从第一管道70排出。由于聚磁介质30的填充率从分离管体10的上端到下端逐渐减小，即，各分选区中的空隙越来越多，反冲洗操作时不会发生堵塞，很容易冲洗干净。在反冲洗完成后即可进行下一次分离操作。
[0041] 以上结合附图详细描述了本发明的优选实施方式，但是，本发明并不限于此。在本发明的技术构思范围内，可以对本发明的技术方案进行多种简单变型。本申请包括各个具体技术特征以任何合适的方式进行组合。为了避免不必要的重复，本发明对各种可能的组合方式不再另行说明。但这些简单变型和组合同样应当视为本发明所公开的内容，均属于本发明的保护范围。
