CN101279739A - 液相法制备液态硅酸钠的过滤设备 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种液相法制备液态硅酸钠的过滤设备，包括抽滤槽、叶片抽滤机、真空泵、料液储槽和电动行车，叶片抽滤机由若干个抽滤叶片、支架和料液管道组成，料液管道固定在支架顶部，抽滤叶片悬挂在料液管道上，抽滤叶片的料液出口与料液管道连通；抽滤槽位于叶片抽滤机的下方；电动行车设于叶片抽滤机的上方驱动叶片抽滤机移动，真空泵与料液储槽相连接，料液管道和料液储槽连通。该过滤设备能将比重大、粘性高的杂质与有一定粘度的料液快速而有效地分离出来，并且投资少，可操作性强，具有很好的产业化效果。
Description
技术领域
本发明涉及一种用于液-固分离的过滤设备，尤其涉及一种用于液相法制备液态硅酸钠的过滤设备。
背景技术
利用液相反应合成的液态硅酸钠中，液态硅酸钠有效成份为92-95％，过量未反应的石英砂约占7％，铁、铝、钙、镁等不溶性金属离子约占2％。由未反应的石英砂和金属离子杂质组成的砂渣在料液中形成粘性较大的粘饼状物质，比重较大，达到4g/cm3，因而需要选用能将比重大、粘性高的砂渣与有一定粘度的料液快速有效地分离出来的过滤设备。
传统的板框压滤机，当液态硅酸钠物料进入时，由于粘饼状物质粘性和比重较大，会迅速沉积于压滤板框中，使后续粘液无法进入板框中，致使抽滤无法进行。传统的抽滤桶，当液态硅酸钠物料进入时，由于砂渣粘性大，颗粒细，即使是很薄一层砂渣粘在滤袋上，也会使抽滤桶上下层料液融离，即使最高的真空度也无法进行有效的抽滤，同时在滤袋上的粘饼状物质，无法用普通方式将其清理出来，因此无法进入工业化的生产。对比重大、粘性高的化学杂质进行有效迅速的工业化分离设备的研发和使用长期以来一直是化工专家们的难题。
发明内容
本发明提供了一种液相法制备液态硅酸钠的过滤设备，采用倒悬式叶片抽滤装置以便于将比重大、粘性高的砂渣与有一定粘度的料液快速而有效地分离出来，使液相法制备的液态硅酸钠中的砂渣含量控制在0.1％以内，从而确保后道工序的产品质量。
一种液相法制备液态硅酸钠的过滤设备，包括抽滤槽、叶片抽滤机、真空泵、料液储槽和电动行车，叶片抽滤机由若干个抽滤叶片、支架和料液管道组成，料液管道固定在支架顶部，抽滤叶片悬挂在料液管道上，抽滤叶片的料液出口与料液管道连通；抽滤槽位于叶片抽滤机的下方；电动行车设于叶片抽滤机的上方驱动叶片抽滤机移动，真空泵与料液储槽相连接，料液管道和料液储槽连通。
抽滤叶片包括由管道围成的固定框，固定框外套有滤袋，固定框框孔内布设有两个钢丝网，每个钢丝网通过两个扁铁网夹紧固定，扁铁网以及钢丝网的边缘与固定框相连接，固定框顶部设有两个料液出口，料液出口与料液管道连接，固定框中下部的管道上设有若干进料孔。
根据料液不同，可以选择在固定框外套1～5层滤袋。
钢丝网能够衬托滤袋，防止滤袋被吸住，并使抽滤持续进行；扁铁网进一步固定钢丝网，防止抽扁钢丝网。
扁铁网中的横向扁铁上设有小孔，能使料液在抽滤叶片内充分流动。
固定框可以多种多样，为了制作方便和节省成本，固定框由一U形管和一固定管组成，固定管设于U形管的两臂之间，两端分别与U形管的两臂相连接，U形管顶部开口的两端为料液出口，U形管中下部设有若干进料孔。U形管能使抽滤接触充分并易于滤袋的装卸。
扁铁网中的横向扁铁上的小孔U形管中下部的进料孔使料液从抽滤叶片进入料液储槽。
随着抽滤的进行，被抽滤体系的液面下降，若U形管上端打有小孔，则上端的小孔马上会暴露在体系外，从而导致整个抽滤系统漏气，使抽滤没有办法进行；若孔打的少，必然导致流量减少，影响抽滤速度。经过实际操作证明，选择在U形管中下部即离U形管最低处距离小于U形管整体高度2/5的部分打上进料孔，能达到理想的分离效果。
抽滤叶片的两个料液出口采用法兰与料液管道连通，便于拆卸。
抽滤槽由物料抽滤槽和清水抽滤槽组成，物料抽滤槽底部中心装有机械搅拌器，搅拌转速控制在每分钟45转左右。
机械搅拌器用于防止待抽物料中的砂渣在抽滤过程中沉淀，使物料能充分与抽滤叶片接触，在叶片抽滤机离开物料抽滤槽后经清水抽滤槽真空抽滤1～3分钟，确保砂渣中的残液得以抽滤完全。
电动行车可使用普通双向式电动行车，可以上下左右移动，并根据抽滤叶片机的重量选择不同起重量的电动葫芦。
本发明具有以下优点：
1、投资省，不到压滤机的的1/5，可操作性强，产业化效果好；
2、抽滤过程只有真空泵为动力，能源消耗低；
3、对真空的要求低，一般只需0.5公斤以上真空负力即可达到抽滤效果；
4、便于将粘性液体与比重大、粘性强的不溶性杂质快速而有效的分离出来；
5、对不同物料，滤袋可放1-5层，达到不同的抽滤效果；
6、对不同物料可选用不同的滤袋，确保抽滤液达标并确保滤袋的使用时间；
7、采用倒悬式抽滤叶片，让抽滤桶、压滤机等抽滤设备出渣难的问题得到根本性的解决；
8、利用电动行车将叶片抽滤机在抽滤槽和出渣地面自由移动，去除真空后，砂渣能自动从抽滤叶片上脱落，与抽滤桶、压滤机等设备相比，整个操作过程只需一人即可轻松完成，节省大量人工，降低操作成本；
9、自动脱落下的砂渣集中于场地，便于回收套用或处理，不造成废渣污染；
对腐蚀性产品的分离，只需将设备制作材料改为不锈钢即可。
附图说明
图1为本发明过滤设备的结构示意图；
图2为图1所示过滤设备中抽滤叶片的结构示意图。
具体实施方式
如图所示，一种液相法制备液态硅酸钠的过滤设备，包括抽滤槽7、叶片抽滤机2、真空泵10、料液储槽3和电动行车4，叶片抽滤机2由14个抽滤叶片6、支架5和料液管道1组成，料液管道1固定在支架5顶部，抽滤叶片6按7个一组分为两组悬挂在料液管道1上，抽滤叶片6的两个料液出口16用法兰与料液管道1连通；抽滤槽7位于叶片抽滤机2的下方；电动行车4设于叶片抽滤机2的上方驱动叶片抽滤机2移动，使抽滤叶片6在抽滤时能放于抽滤槽7中，在出渣时能位于出渣地面上方；真空泵10与料液储槽3相连接，料液管道1和料液储槽3连通。
抽滤叶片6包括由管道围成的固定框12，固定框12由一U形管和一固定管组成，固定管设于U形管的两臂之间，两端分别与U形管的两臂相连接，U形管顶部开口的两端为料液出口16，固定框12外套有滤袋，固定框12框孔内设有两个钢丝网14，每个钢丝网14通过两个扁铁网13夹紧固定，扁铁网13以及钢丝网14的边缘与固定框12相连接，固定框12顶部设有两个料液出口16，料液出口16与料液管道1连接，扁铁网13中的横向扁铁上设有小孔，U形管中下部即离U形管最低处距离小于U形管整体高度2/5的部分打上进料孔15，能达到理想的分离效果。
抽滤叶片6的两个料液出口16采用法兰与料液管道1连通，便于拆卸。
抽滤槽7由物料抽滤槽8和清水抽滤槽9组成，物料抽滤槽8底部中心装有机械搅拌器11，搅拌转速控制在每分钟45转。
过滤设备的工作过程为：电动行车4控制抽滤叶片机2浸入物料抽滤槽8的物料中，液态硅酸钠物料在真空泵10泵压的作用下，料液经过滤袋、扁铁网13、钢丝网14和扁铁网13进入抽滤叶片6，经抽滤叶片U形管中下部的进料孔15进入料液管道1，最后进入料液储槽3贮存，当滤袋外的砂渣填满两个抽滤叶片6之间的空隙时，利用电动行车4将整个叶片抽滤机2垂直提出平移至清水抽滤槽9上方，在保持原真空度的前提下将叶片抽滤机放入清水抽滤槽9中抽滤1-3分钟，再利用电动行车4将叶片抽滤机2垂直提出平移至出渣场地，关闭真空泵10，砂渣利用自身重量自动从滤袋上脱落，脱落的砂渣回收套用到液相法制备液态硅酸钠的反应中去。
经实验测定，用本发明提供的过滤设备，在真空度0.5-0.8Mpa的前提下，每小时能抽滤含砂碴10％左右的料液1.5-2.5吨。经抽滤得到的料液清澈透明，杂质含量小于0.05％，试验数据如下表：
| 真空度(Mpa) | 料液模数(M) | 清料外观 | 抽滤速度(T/h) | 杂质含量％ |
| 0.5 | 2.2 | 清澈 | 1.75 | 0.035 |
| 0.8 | 2.2 | 清澈 | 2.50 | 0.040 |
| 0.5 | 2.4 | 清澈 | 1.70 | 0.030 |
| 0.8 | 2.4 | 清澈 | 2.20 | 0.038 |
| 0.5 | 2.8 | 清澈 | 1.50 | 0.040 |
| 0.8 | 2.8 | 清澈 | 1.90 | 0.048 |
Claims (8)
1、一种液相法制备液态硅酸钠的过滤设备，包括抽滤槽(7)、叶片抽滤机(2)、真空泵(10)、料液储槽(3)和电动行车(4)，其特征在于：所述的叶片抽滤机(2)由若干个抽滤叶片(6)、支架(5)和料液管道(1)组成，料液管道(1)固定在支架(5)顶部，抽滤叶片(6)悬挂在料液管道(1)上，抽滤叶片(6)的料液出口与料液管道(1)连通；抽滤槽(7)位于叶片抽滤机(2)的下方；电动行车(4)设于叶片抽滤机(2)的上方驱动叶片抽滤机(2)移动；真空泵(10)与料液储槽(3)相连接，料液管道(1)和料液储槽(3)连通。
2、根据权利要求1所述的过滤设备，其特征在于：所述的抽滤叶片(6)包括由管道围成的固定框(12)，固定框外套有滤袋，固定框(12)框孔内布设有两个钢丝网(14)，每个钢丝网(14)通过两个扁铁网(13)夹紧固定，扁铁网(13)以及钢丝网(14)的边缘与固定框(12)相连接，固定框(12)顶部设有料液出口(16)，料液出口(16)与料液管道(1)连接，固定框(12)中下部的管道上设有若干进料孔(15)。
3、根据权利要求2所述的过滤设备，其特征在于：所述的固定框(12)由一U形管和一固定管组成，固定管设于U形管的两臂之间，两端分别与U形管的两臂相连接，U形管顶部开口的两端为料液出口(16)，U形管中下部设有若干进料孔(15)。
4、根据权利要求2所述的过滤设备，其特征在于：所述的扁铁网(13)中的横向扁铁上设有小孔。
5、根据权利要求2所述的过滤设备，其特征在于：所述的固定框(12)外套有1～5层滤袋。
6、根据权利要求1所述的过滤设备，其特征在于：所述的抽滤叶片(6)的料液出口(16)与料液管道(1)通过法兰相连接。
7、根据权利要求1所述的过滤设备，其特征在于：所述的抽滤槽(7)由物料抽滤槽(8)和清水抽滤槽(9)组成。
8、根据权利要求7所述的过滤设备，其特征在于：所述的物料抽滤槽(8)底部中心装有机械搅拌器(11)。
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