CN101032672A - 中空抽吸微孔过滤元件 - Google Patents

Abstract

本发明是对固液分离抽吸干燥装置用过滤板的改进，其特征是组成中空抽吸微孔过滤元件抽吸壁，为亲水性、平均孔径约为0.2－1.5μm贯通孔微孔塑料板，并且非工作周面微孔被封闭。较微孔陶瓷抽吸壁具有：气孔率高，开口孔率可以达到60％左右，可以较微孔陶瓷过滤板提高产能约20－30％。过滤板韧性好，抗冲击能力强，不会发生碎裂，更不会产生大量灾变，并且可以用于各种无机酸、碱介质。塑料板在外力作用下的弹性变形，更有利于进入微孔中微粒的清洗冲出，防堵性好，可以省略过滤机超声清洗装置，清洗不仅可以用水反冲洗，加大反洗压力还可以用气反冲洗。两侧卸料刮刀可以紧贴过滤壁面设置，滤板表面基本不残留滤饼，提高了过滤产能。

Description

中空抽吸微孔过滤元件

技术领域

本发明是对固液分离抽吸干燥装置用过滤板的改进，尤其涉及一种塑料材质中空抽吸微孔过滤元件。

背景技术

中空抽吸微孔过滤元件，是应用毛细管原理，在水湿润状态下，毛细管效应使水能通过，而气体和微粒不能通过的一种高效固液分离元件，特别在精矿脱水干燥固液分离中应用较多。该过滤元件自发明至今，一直采用具有相对过滤壁面微孔(例如0.5-3.0μm)陶瓷中空过滤板，期间虽有较多发明改进，但均未脱离陶瓷材质，微孔陶瓷事实上成为精矿脱水干燥行业中空抽吸脱水唯一过滤元件。

89年公告的美国专利US4863656，采用注浆成型获得具有一对相对抽吸壁，两抽吸壁空间填充陶瓷颗粒支撑的微孔陶瓷过滤元件；此后为减少滤水阻力，提高滤水效率，美国专利US4981589公开过滤壁面，采用厚的孔径相对较大支撑层(基板)和薄的孔径细小过滤面层组成的双层过滤面结构；申请人申请的中国专利CN98111184.X，采用了另类陶瓷材质，以增强过滤板强度；前述专利均采用注浆成型获得具有中空流道的整体中空结构过滤板。中国专利CN01114048.8则公开采用模压成型获得过滤壁，然后将两过滤壁对合粘结获得中空结构的过滤板；申请人申请的中国专利CN200320110655.1，则将过滤板工作层微孔缩小为0.5μ～0.95μm；中国专利CN02803760.X又公开采用填芯模压方式，在陶瓷混合物中设置至少一个用于所希望凹入区域的芯部材料，压制成坯，然后经1150-1550℃烧结，使用于凹入区域的芯部材料被燃尽，从而得到基本上连续、具有整体结构过滤表面及所需中空流道的过滤板。但所有这些，中空抽吸过滤元件唯一采用微孔陶瓷。

陶瓷材质、特别是有众多微孔分布的陶瓷过滤板，强度较低，制造、运输、使用中极容易发生碰撞碎裂，尤其在使用中一旦有一片碎裂，残块掉入过滤机槽体中，会引起转动的过滤板连锁破损；其次，陶瓷微孔粗糙且无弹性变形，过滤介质中细小微粒堵塞后，在清洗中难以彻底清除，残留积累容易造成微孔堵塞而报废，加大反清洗压力又会造成过滤板破裂，由于难清洗，所以通常都配备超声清洗装置，增加成本，增加能耗，增加故障率；陶瓷过滤板生产工艺复杂，周期长，烧成不仅需较高能耗，而且又很容易引起中空过滤板发生变形，生产成本较高；以上各项均增加了使用成本。再就是，微孔陶瓷过滤板单位面积有效开口孔率相对较低(一般只有40％左右)，过滤效能不高；陶瓷材质高刚性及易脆性，设计两侧卸料刮刀必须与过滤壁面留有一定间隙，造成过滤板面上脱水残留物料增加，整机产能下降，也降低了生产效率；此外，陶瓷过滤板耐碱性能较差，不适宜在碱性介质中使用，因而限制了使用范围。

微孔陶瓷过滤板自发明以来，在长期使用中人们也知晓上述不足的存在，由于受专业知识和长此以往技术概念束博，如前所述虽然人们对其作了较多改进，但始终未超出采用微孔陶瓷范筹，中空抽吸过滤(例如矿浆固液分离)只能唯一采用微孔陶瓷板，事实上成为行业中约定俗成，国内外均是如此。

发明内容

本发明的目的在于克服上述已有技术的不足，提供一种抗破碎能力强，使用寿命长，有效开口气孔率高，孔道不易堵塞，过滤产能高的中空抽吸微孔过滤元件。

本发明目的实现，经大量试验选择采用亲水性、平均孔径约为0.2-1.5μm贯通孔微孔塑料板替代微孔陶瓷作过滤壁面，组成中空过滤元件，克服现有技术的不足，实现本发明目的。具体说，本发明中空抽吸微孔过滤元件，包括有一对相对抽吸壁组成中空过滤板，其特征在于所说抽吸壁为亲水性、平均孔径约为0.2-1.5μm贯通孔微孔塑料板，并且非工作周面微孔被封闭。

本发明所说亲水性微孔塑料，是指水能够在塑料板表面形成连续水膜，并且在相当于1个大气压强或近似真空(例如-0.098Mpa)条件下，微孔中能够保留水分，从而获得水能通过，而气体不能通过的技术效果(也即在微孔内注满水在外界大气压力下具有透水不透气的气密性)。例如聚氯乙烯(PVC)、聚乙烯(PE)、聚丙烯(PP)、尼龙等，其中本发明优选采用聚氯乙烯(PVC)、聚乙烯(PE)、聚丙烯(PP)。亲水性微孔塑料具有较小过滤能耗，如果采用拆水性塑料(例如含氟类塑料，如聚氟乙丙烯、聚四氟乙烯、聚偏氟乙烯、聚氟乙烯及聚碳树脂、聚枫)，与水间表面张力很低、气密性差，并需要较高压力差才能使水分通过微孔，会导致过滤脱水能耗增大，甚至在真空状况下无法实现过滤脱水。微孔塑料板的透水性鉴别，本发明一种简单方法，将其做成中空过滤板放入清水中，当塑料微孔饱和水后，在至少一面为空气时，可以通过抽真空试验鉴别，能维持真空，在浸没水中则能使水通过。

为增强过滤板面刚度，使之适合真空状态下脱水，两过滤壁面间可以设置众多支撑，其结构可以是两平板间以散点、条状支撑相隔，也可以是将微孔塑料板加工成一面为平面，一面有凸台对合组成。

为有利于保持微孔中有效水柱长度，维持真空，本发明过滤壁面厚度，较好大于5mm，考虑到与现有微孔陶瓷过滤板的替换，厚度最好不大于12mm，如果为新设计过滤机，则厚度可以不受限制。

由于塑料板存在一定量的弹性变形，抽吸脱水时会导致微孔变形扩大，本发明经试验表明，当微孔大于1.5μm以上时，容易发生微细过滤介质穿孔流失，这是所不希望的，因此，本发明用于精矿脱水干燥，平均孔径最好≤1.5μm，其中更好的孔径范围为0.5-1.0μm。

非工作周面(侧周面)微孔封闭，可以是树脂涂刷封闭，也可以是粘贴密封带。

本发明中空抽吸微孔过滤元件，较现有技术微孔陶瓷具有：气孔率高，开口孔率可以达到60％左右，并且贯通孔微孔塑料板，即使在支撑阻挡部位，也仍然有脱水功能，过滤效率较高，可以较微孔陶瓷过滤板提高产能约20-30％。塑料板耐腐蚀性好，可以用于各种无机酸、碱介质，扩大了使用范围。塑料板在外力作用下的弹性变形，使微孔扩大，更有利于进入微孔中微粒的清洗冲出，防堵性好，因而可以省略过滤机超声清洗装置，不仅简化了过滤机结构，而且还降低了故障发生率，减小了功率消耗，其次，清洗不仅可以用水反冲洗，加大反洗压力还可以用气反冲洗。过滤板韧性好，抗冲击能力强，不会发生碎裂，更不会产生大量灾变，不仅降低了使用成本，而且连续运行时间增长，提高了生产效率。过滤板两侧卸料刮刀可以紧贴过滤壁面设置，滤板表面基本不残留滤饼，提高了过滤产能。并且过滤元件制造简单，只要切割成尽寸后对合粘结即可，一次成品率高。以上优点，均是微孔陶瓷过滤板所不具有的。

以下结合二个无约束具体实施方式，进一步说明本发明。

附图说明

图1为本发明中空过滤板示意图。

图2为图1A-A剖视结构示意图。

图3为图1A-A剖视另一种结构示意图。

具体实施方式

实施例1：参见图1、2，本发明中空抽吸微孔过滤元件，采用市售平均孔径约为0.5μm，厚12mm聚乙烯平板，切割成如图1扇形过滤壁面3，两板间设置若干支撑5，通过粘结组成两过滤板隔有6mm间距中空流道6整体结构，非工作周面由密封带4封闭微孔，中空流道上固接有排水咀1，过滤元件基部加工有贯通孔联接定位座2。

实施例2：参见图3，如实施例1，将市售微孔塑料板片制成一面为平过滤面，一面为有若干凸台7结构，通过两带凸台面对合粘结，构成具有中空结构的微孔过滤元件。

Claims (6)

1、中空抽吸微孔过滤元件，包括有一对相对抽吸壁组成中空过滤板，其特征在于所说抽吸壁为亲水性、平均孔径约为0.2-1.5μm贯通孔微孔塑料板，并且非工作周面微孔被封闭。

2、根据权利要求1所述中空抽吸微孔过滤元件，其特征在于所说贯通孔微孔塑料板平均孔径约为0.5-1.0μm。

3、根据权利要求1或2所述中空抽吸微孔过滤元件，其特征在于所说贯通孔微孔塑料板为聚氯乙烯、聚乙烯、聚丙烯。

4、根据权利要求1或2所述中空抽吸微孔过滤元件，其特征在于所说贯通孔微孔塑料板厚度为5-12mm。

5、根据权利要求1或2所述中空抽吸微孔过滤元件，其特征在于两相对抽吸壁面间有若干支撑。

6、根据权利要求5所述中空抽吸微孔过滤元件，其特征在于所说支撑为贯通孔微孔塑料板上凸台。

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