CN101060901B - 取样的过滤器组件 - Google Patents

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Abstract

一种过滤器组件，用于从浆体，例如含有液体、溶解物和固体的生产液流，得到过滤液体样品。壳体(21)形成空腔。棒(28)装在空腔中并支撑过滤器(49)。筒(27)包括过滤器(49)，并装在壳体(21)和棒(28)之间。此外，壳体与筒形成浆体的螺旋通道。棒和筒也形成一个空腔。浆体的速度能对过滤介质产生冲刷和清洗作用，从而防止过滤器上形成滤渣。本发明的过滤装置为分析仪器提供可靠的和连续的在线样品输送。

Description

取样的过滤器组件
技术领域
本发明涉及利用过滤进行固-液分离的领域。更具体地，本发明涉及一种从包括液体、溶解物和固体的工业生产液流中得到过滤样品的方法和装置。
背景技术
在包括处理和加工含有液体的固体的生产过程中，常常需要定期地和连续地控制过程。目前所用的几种分析方法仅仅是使用不含固体的液体进行的。例如，这些方法有：光分析法、导电率测量、pH值测量以及利用X射线的方法，如X射线荧光分析。为了监测快速进展的工业过程，并基于这些测量的结果最佳地控制它们，需要从工业生产液流中连续地取出样品，并且立即没有延迟地分析它们。需要实时在线分析液体的工业过程的例子是在湿法冶金领域的过程。金属浸出、液体净化以及电解精炼和回收过程，是这些使用在线分析器的湿法冶金过程的典型代表。
为了为在线分析器提供过滤的过滤液体流，已经开发了几种过滤装置。根据从液体中去除固体的公知方法，利用了交叉流过滤的原理。美国专利3674153的公开文本披露了交叉流类型的过滤器，即从工业生产液流中得到过滤样品的旁路过滤器组件。过滤器组件包括过滤介质和具有清洗功能性质的过滤室，其中流体以较高速度流过过滤介质，从而防止在过滤器表面的滤渣沉积。但是，在美国专利3674153的过滤器组件中仍然出现快的滤渣沉积，并且仍需要将过滤介质频繁更新。
发明内容
本发明的目的是克服与现有技术有关的问题，并为工业生产液流的连续采样提供一种新的装置，例如湿法冶金工艺的液流。本发明的过滤装置为分析仪器连续地提供不含固体的工业生产液流样品。过滤装置提供反映工艺实时状态的样品液流。样品液流是在将工业生产的液流输入过滤装置的入口，并使其流过过滤介质时形成的，此时部分液体流过过滤介质并流入过滤介质的出口。
本发明的另一个目的是提供一种过滤装置，它具有较长的维护间隔，并容易更换过滤筒。
本发明的过滤装置具有优秀的清洗功能性能，能防止过滤器表面的滤渣沉积。流入过滤单元的大多数液流流过过滤器表面，并经过含固体的液流的出口流出单元。仅有流入液流的一小部分液体穿过过滤介质。液流流入过滤装置的流体通道的速度足以减小穿过过滤器表面的关切清洗流。
过滤筒含有过滤介质，过滤介质是包括织物或网的柔性布料，例如包括聚丙烯或聚酰胺的网。过滤介质是根据加工浆体的类型选择的。过滤筒设置在过滤器壳体上，安装方式是使过滤器容易维护，即，使过滤筒容易拆卸和再次安装。
本发明的过滤装置为分析器提供可靠和连续的在线样品输送。过滤装置可以连续几周工作。
使用本发明过滤装置得到的过滤样品，实时地准确反映生产液流的成分，因为通过清除过滤器空腔内的死区使过滤装置内样品的积累最少。这是通过在过滤器空腔和过滤筒内使用填充棒实现的。
本发明提供一种从浆体中得到过滤液体样品的过滤器组件，例如含有液体、溶解物和固体的液体生产流。具有动能的生产液流流入过滤器腔室，从而在过滤介质表面形成螺旋流形状。浆体的速度能在过滤介质上产生冲刷和清洗作用，从而防止过滤器上形成滤渣。
过滤器组件包括形成过滤器空腔的细长圆柱筒壳体、浆体流入口、浆体流出口和滤出液出口、用于清除过滤器空腔的死区并支撑柔性过滤介质的实体填充棒、设置在壳体内表面与实体填充棒之间并包括所述柔性过滤介质的圆柱过滤筒，以及由壳体内表面与过滤筒外表面形成的浆体螺旋通道。浆体流入口和浆体流出口都与螺旋通道相通，并且滤出液出口与实体填充棒和圆柱过滤筒内表面形成的环形空腔流体相通。
经过一段时间后，需要通过反冲洗作用清洗过滤介质。柔性过滤介质促进清洗作用，因为它从填充棒的表面向外凸出，而在正常工作过程中，过滤介质被压向填充棒。
附图说明
下面参考附图更详细地描述本发明。在附图中：
图1表示根据本发明的过滤器组件的简化流程图；
图2表示根据本发明过滤器组件的一个优选实施例的剖视图；
图3是图2所示实施例的详细剖视图；以及
图4a和图4b分别表示图2剖视图的细节A和B。
具体实施方式
图1表示根据本发明的过滤器组件在生产液流与分析仪器之间的一种可能连接的简化图。过滤装置10优选地以垂直位置工作。液流12从主生产液流11抽出并引导到设置在过滤装置10上端的入口。从过滤装置10的螺旋通道中流过并流出浆体流出口的液流13，返回到主生产液流11。过滤样品液流14向前流到分析仪器15。过滤器组件为分析仪器提供少量过滤样品，将大量的采集样品返回到生产中。分析仪器可以包括气动样品输送站，将过滤样品输送到分析仪器的分析室。
图2是根据本发明过滤装置的一个实施例的剖视图。所述装置包括细长圆柱筒壳体21、圆柱过滤筒27和实体填充棒28。过滤筒27包围实体填充棒28，并在其内表面与实体棒28的表面之间形成空腔。筒壳体21还包括封闭圆柱壳体上端的盖法兰和封闭壳体下端的底法兰。壳体形成浆体流入口22、浆体流出口23和滤出液样品流出口24。浆体的螺旋通道经过筒壳体21内表面与过滤筒27外表面之间。在筒壳体上设置压力计25。在筒壳体21的内表面上形成螺旋槽26。槽间距在8到20mm之间，优选地在10到15mm之间。图2所示的槽是右旋的。槽的整个外形轮廓可以是三角形、矩形，或者可以是圆形的。图2所示的槽的外形是半径5mm的圆形。槽的深度是根据生产浆体调节的。壳体内径与壳体长度之比为5∶100到30∶100，优选的是8∶100到12∶100。
图3表示根据本发明一个优选实施例的部分过滤装置的剖视图.螺旋槽26形成在筒壳体21的内壁上.实体填充棒28的表面是具有螺纹线和槽的纹理表面.槽可以是纵向的或径向或者二者皆有.螺纹线可以从棒的顶端到底端，形成滤出液螺旋通道.优选地，实体填充棒的纹理包括螺纹线和槽.纹理的深度明显小于形成浆体通道的螺旋槽的深度.槽或螺旋线的深度，优选的是0.2mm-5mm，更优选的是0.5-2mm.纹理表面扩大了过滤筒27和实体填充棒28之间形成的空腔，从而便于滤出液朝滤出液流出口流动.
图4a和4b表示图2的细节A和B。过滤布49是防水地装到连接环50和盖51。过滤布49和连接环50以及盖51，优选地包括相同类型的聚合物。过滤布49和连接环50以及盖51，优选地包括聚酰胺或聚丙烯。
虽然参考优选的实施例描述了本发明，但应该理解的是，其修改和变化对本领域一般技术人员是显而易见的。这些修改和变化落在权利要求的范围内。

Claims (14)

1.一种由含有固体的液流形成不含固体的液流的装置，包括形成过滤器空腔、浆体流入口和浆体流出口的细长圆柱筒壳体，含有柔性过滤介质的圆柱过滤筒和滤出液流出口，
其特征在于
细长圆柱筒壳体(21)形成过滤器空腔、所述浆体流入口(22)、所述浆体流出口(23)和滤出液流出口(24)，
安装实体填充棒(28)，用于清除过滤器空腔的死区并支撑柔性过滤介质，
圆柱过滤筒(27)包括设置在细长圆柱筒壳体(21)内表面与实体填充棒(28)之间的所述柔性过滤介质，
浆体的螺旋通道是由细长圆柱筒壳体(21)内表面与圆柱过滤筒(27)外表面形成的，所述浆体流入口(22)和所述浆体流出口(23)都与螺旋通道流体相通，
并且滤出液流出口(24)与实体填充棒(28)和圆柱过滤筒(27)内表面形成的环状空腔流体相通。
2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于螺旋通道是由圆柱过滤筒(27)的外表面与在细长圆柱筒壳体(21)内表面上加工的螺旋槽(26)形成的。
3.根据权利要求2所述的装置，其特征在于螺旋槽(26)的整个外形轮廓是三角形、矩形，或者是圆形。
4.根据权利要求2所述的装置，其特征在于螺旋槽(26)的间距是8到20mm。
5.根据权利要求2所述的装置，其特征在于螺旋槽(26)的间距是10到15mm。
6.根据权利要求1所述的装置，其特征在于细长圆柱筒壳体(21)内径与细长圆柱筒壳体长度之比为5∶100到30∶100。
7.根据权利要求1所述的装置，其特征在于细长圆柱筒壳体(21)内径与细长圆柱筒壳体(21)长度之比是8∶100到12∶100。
8.根据权利要求1所述的装置，其特征在于实体填充棒(28)表面有纹理，从而便于滤出液朝滤出液流出口(24)流动。
9.根据权利要求8所述的装置，其特征在于实体填充棒(28)表面是螺纹线或槽或二者都有。
10.根据权利要求1所述的装置，其特征在于所述柔性过滤介质是过滤布(49)。
11.根据权利要求10所述的装置，其特征在于所述过滤布(49)包括聚酰胺或聚丙烯。
12.根据权利要求1所述的装置，其特征在于所述柔性过滤介质是过滤布(49)，过滤布(49)防水地装到连接环(50)和盖(51)。
13.根据权利要求12所述的装置，其特征在于过滤布(49)、连接环(50)和盖(51)包括相同类型的聚合物，所述聚合物为聚酰胺或聚丙烯。
14.一种从含有固体的生产液流中分离不含固体的液流的装置，其特征在于所述装置包括：
从生产液流中抽取侧液流的装置，
将所述侧液流引导到权利要求1所述的装置的装置，以便从侧液流中分离不含固体的液流，以及
根据权利要求1所述的装置。
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