CN101406772B - 多功能固液分离方法 - Google Patents

Abstract

一种多功能固液分离装置及其方法，包括干燥压滤机主机设备与外围辅助设施，所述干燥压滤机主机设备包括主梁、设于主梁上的固定板、压紧板、油缸、若干过滤板、若干过滤干燥板，所述过滤板与所述过滤干燥板间隔设置于所述固定板和压紧板之间；所述过滤板与过滤干燥板对应位置处设有用于滤液、洗液和真空的多个通道，所述过滤干燥板还设有流体热介质通道；所述外围辅助设施包括与所述流体热介质通道管路连接的流体热介质管路，与多个所述通道中对应的通道相连接的悬浮液入料管路、洗液管路、真空管路，所述真空管路上设有汽水分离器。本发明将每个滤室由单面过滤变成双面过滤，增加了过滤面积，提高过滤效率和适用范围。

Description

多功能固液分离方法

技术领域

本发明属于悬浮液过滤、洗涤与干燥等技术领域，特别涉及一种工业悬浮液多功能固液分离方法。

技术背景

固液分离技术广泛应用于能源、化工、冶金和环境保护等国民经济诸多领域。发明专利ZL200410098405.X公开了一种适用于细粒煤悬浮液脱水分离的热压压滤工艺与设备，且发明者已在多家煤炭企业实施应用，表现出一定的先进性和实用性。本发明是在此基础上，总结提出一项更加完善与可靠，能适用于其它工业领域的多功能固液分离装置与方法。

发明内容

本发明的目的在于提供一种系统简单、节能、环保和适用广泛的工业悬浮液多功能固液分离方法。

一种多功能固液分离方法，采用包括干燥压滤机主机设备与外围辅助设施的多功能固液分离装置，所述干燥压滤机主机设备包括主梁、设于主梁上的固定板、压紧板、油缸、若干过滤板、若干过滤干燥板，所述过滤板与所述过滤干燥板间隔设置于所述固定板和压紧板之间；所述过滤板与过滤干燥板对应位置处设有用于滤液的通道、用于洗液的通道和用于真空的通道，所述过滤干燥板还设有流体热介质通道；所述外围辅助设施包括与所述流体热介质通道管路连接的流体热介质管路，与所述用于滤液的通道、用于洗液的通道和用于真空的通道对应相连接的悬浮液入料管路、洗液管路、真空管路，所述真空管路上设有汽水分离器。

进一步地，所述流体热介质管路包括第一总管、第二总管、与所述第一总管相连接的多个第一支管、与所述第二总管相连接的多个第二支管，每一所述过滤干燥板上的流体热介质通道的两端分别与一所述第一支管和一所述第二支管相连接，所述流体热介质通道为迷宫式通道。

进一步地，所述过滤干燥板包括边框、干燥板体、联接螺栓、设于边框上的单向导液阀阀门和内嵌滚动轴承的吊耳，所述吊耳设于主梁上，所述边框和干燥板体通过螺栓联接为一体，所述干燥板体为实心厚钢板，所述迷宫式的流体热介质通道为通过深孔加工技术形成于所述干燥板体内。

进一步地，所述过滤干燥板上设有用于悬浮液入料的通孔，所述过滤板对应位置处设有入料通孔，该用于悬浮液入料的通孔设于过滤面中心位置或左上角或者右上角，所述干燥板体表面设有凹凸滤水面或者焊接有金属丝网或者不锈钢丝网，所述干燥板体还包括设于该凹凸滤水面或焊接金属丝网或者不锈钢丝网表面上的滤布。

进一步地，所述边框上设有第一通孔、第二通孔、第三通孔和第四通孔，所述过滤板上设有第一通孔、第二通孔、第三通孔和第四通孔，所述固定板和压紧板处于压紧状态时，所述边框上的第一通孔、第二通孔、第三通孔和第四通孔分别对应与所述过滤板上的第一通孔、第二通孔、第三通孔和第四通孔组成第一通道、第二通道、第三通道、第四通道，所述单向导液阀阀门设于与所述过滤板上的第四通孔连通的管道上。

进一步地，所述边框上还设有第一连通通孔，所述边框的第二通孔和所述边框的第四通孔通过所述第一连通通孔与所述干燥板体和所述边框之间的空隙连通，所述过滤板上还设有第二连通通孔，所述边框的第一通孔和所述边框的第三通孔通过该第二连通通孔与所述干燥板体和所述边框之间的空隙连通。

进一步地，所述第一通道和第三通道连通，所述第二通道和第四通道连通，第一通道和第三通道通过连接有第三阀门管道连通，所述悬浮液入料管路上设有第一阀门，所述洗液管路上设有第二阀门，所述真空管路上的汽水分离器输出端设有第四阀门，所述第一总管上设有第五阀门。

所述多功能固液分离方法，包括以下步骤：

步骤一、悬浮液过滤分离；

步骤二、固体滤饼洗涤；

步骤三、固体滤饼热压干燥；

所述步骤一具体为，将过滤板和过滤干燥板压合，第二阀门、第五阀门关闭，第一阀门、第三阀门和第四阀门开启，悬浮液自入料管路进入，固体被滤布截留在密闭滤室内形成固体滤饼，滤液透过滤布，沿滤水面或不锈钢丝网，进入第一通道、第二通道、第三通道和第四通道，四通道滤液水汇总后经汽水分离器和第四阀门流出，或者第四通道中滤液水自单向导液阀流出；如滤液为毒性或易挥发性液体，则关闭或取消单向导液阀。

进一步地，所述步骤二具体为：将第一阀门、第三阀门、第五阀门关闭，第二阀门和第四阀门开启，洗液自所述洗液管路、第一通道和第三通道进入，经过滤板上第一通孔、第三通孔和第二连通通孔，沿其滤水面透过滤布，均匀穿透固体滤饼，在透过过滤干燥板上滤布，沿其滤水面或第四通孔，经所述边框的第二通孔、第四通孔和第一连通通孔，进入第二通道和第四通道，两通道洗液汇总后经汽水分离器和第四阀门流出，或者选择经单向导液阀流出。

进一步地，所述步骤三具体为：将第一阀门、第二阀门和第四阀门关闭，第三阀门和第五阀门开启，第一通道、第二通道、第三通道和第四通道作为真空通道，通过过滤干燥板上的第一通孔、第二通孔、第三通孔、第四通孔和所述过滤板上的第一通孔、第二通孔、第三通孔、第四通孔，透过滤布，将滤室抽成真空负压，此时，所述单向导液阀在真空作用下关闭，真空抽出汽体经汽水分离器排入大气，与此同时，高温流体热介质通过第一总管和第一支管分送至每块过滤干燥板内部，经迷宫式的流体热介质通道将干燥板体加热对滤饼实施热压干燥，排出低温热介质经第二支管和第二总管对空排放或回收复用。

与发明专利ZL200410098405.X相比，具有以下优点：

1、每个滤室由单面过滤变成双面过滤，相当增加一倍的过滤面积，可提高过滤效率和适用范围。

2、在干燥压滤机设备上增加固体滤饼洗涤功能，可扩展应用于化工和环保等领域。

3、在真空负压条件下，双侧过滤面滤室单侧加热的热压干燥分离效应，干燥滤饼形成于滤布表面，可通过活动滤布卸掉滤饼。

附图说明

图1为本发明多功能固液分离装置实施例的主视图；

图2为图1的侧视图；

图3至图5为本发明固液分离工作机构实施例的结构示意图；

图6为本发明过滤干燥板实施例的结构示意图；

图7为图6的A-A剖视图；

图8为图6的A-A剖视图另一种结构形式；

图9为过滤板开孔位置示意图；

图10至图12为多功能固液分离装置工作方法示意图。

具体实施方式

实施例一

如图1、图2所示，一种多功能固液分离装置，包括干燥压滤机主机设备与外围辅助设施，其中，所述干燥压滤机主机设备包括主梁1、设于主梁1上的固定板2、压紧板3、油缸4、若干过滤板5、若干过滤干燥板6，所述过滤板5与所述过滤干燥板6间隔设置于所述固定板2和压紧板3之间；所述过滤板5与过滤干燥板6对应位置处设有用于滤液用于滤液的通道、用于洗液的通道和用于真空的通道，所述过滤干燥板6还设有流体热介质通道18；所述外围辅助设施包括与所述流体热介质通道18管路连接的流体热介质管路，与所述用于滤液的通道、用于洗液的通道和用于真空的通道对应相连接的悬浮液入料管路9、洗液管路10、真空管路11，所述真空管路11上设有汽水分离器30。通过在相邻两块的过滤板5之间加入可加热的过滤干燥板6形成双面过滤滤室，其可根据需要选择明流或暗流过滤。

使用时，所述油缸4推动所述压紧板3向左移动，将所述过滤板5和过滤干燥板6压紧在固定板2和压紧板3之间，形成图3至图5所示固液分离机构。其中图3为悬浮液过滤阶段，滤出大量滤液水后在滤室内形成固体滤饼12；图4为滤饼洗涤阶段；图5为滤饼热压干燥阶段。

其中，所述流体热介质管路包括第一总管7、第二总管8、与所述第一总管7相连接的多个第一支管7a、与所述第二总管8相连接的多个第二支管8a，每一所述过滤干燥板6上的流体热介质通道18的两端分别与一所述第一支管7a和一所述第二支管8a相连接。其中，所述流体热介质通道18为迷宫式通道。高温流体热介质通过第一总管7和第一支管7a分送至每块所述过滤干燥板6内部，经迷宫式的流体热介质通道18，将干燥板体14加热对滤饼12实施热压干燥，排出低温热介质依次经第二支管8a和第二总管8后，对空排放或回收复用。

图6、图7和图8为所述过滤干燥板6的结构示意图。所述过滤干燥板6包括边框13、干燥板体14、联接螺栓15、设于边框13上的单向导液阀阀门16和内嵌滚动轴承17a的吊耳17，所述吊耳17设于主梁1上。其中，所述边框13可采用耐热工程塑料制造，所述干燥板体14可采用实心厚钢板，通过深孔加工技术在其内形成图中虚线所示的迷宫式的流体热介质通道18。所述边框13和干燥板体14通过螺栓15联接为一体。其中采用内镶滚动轴承17a的所述吊耳17的目的是因为金属干燥板体14过重，以增加其在主梁1上移动的灵活性。所述过滤板5上也设有吊耳24，该吊耳17采用的塑料吊耳即可。

其中，所述过滤干燥板6上的通孔19为悬浮液入料孔，所述过滤板5对应位置处设有入料通孔23。该通孔19可置于过滤面中心位置，也可以置于左上角或右上角。所述干燥板体14表面通过加工技术形成凹凸滤水面20a，如图7所示。也可在板体平滑表面焊接金属丝网或者不锈钢丝网20b，如图8所示。使用时，滤布29设于该凹凸滤水面20a或焊接金属丝网或者不锈钢丝网20b表面上。

其中，所述边框13上设有第一通孔21a、第二通孔21b、第三通孔21c和第四通孔21d，所述过滤板5上设有第一通孔22a、第二通孔22b、第三通孔22c和第四通孔22d，如图9所示。在各板处于压紧状态时，形成如图10至图12所示第一通道25、第二通道26、第三通道27、第四通道28。这些通道根据不同的功能要求，可分别作为滤液、洗液和真空通道。

为配合进行固液分离工作，所述外围辅助设施的各管路上设有阀门。本实施例中，所述第一通道25和第三通道27连通，所述第二通道26和第四通道28连通，第一通道25和第三通道27通过连接有第三阀门F2管道连通。所述悬浮液入料管路9上设有第一阀门F1，所述洗液管路10上设有第二阀门F2，所述真空管路11，所述真空管路11上的汽水分离器30输出端设有第四阀门F4。所述第一总管7上设有第五阀门F5。

所述边框13上还设有第一连通通孔21e，所述第二通孔21b和第四通孔21d通过该通孔21e与所述干燥板体14和所述边框13之间的空隙连通。

所述过滤板5上还设有第二连通通孔22e，所述第一通孔22a和第三通孔22c通过该通孔22e与所述干燥板体14和所述边框13之间的空隙连通。

例如，单向导液阀阀门16在第四通道28作为滤液和洗液通道时，允许滤液或洗液流出，反之，在第四通道28作为真空通道时，该阀门16逆止，保证真空度。

实施例二

一种多功能固液分离方法，采用实施例一的多功能固液分离装置，其利用外围辅助管路系统与阀门协调开启与关闭，在单一压滤干燥机上实现滤室双面过滤、固体滤饼洗涤和真空负压条件下滤饼单侧加热的热压干燥功能。具体步骤描述如下：

步骤一、悬浮液过滤分离；

图3和图10为本发明处于悬浮液过滤分离阶段。此阶段过滤板5和过滤干燥板6压合，第二阀门F2、第五阀门F5关闭，第一阀门F1、第三阀门F3和第四阀门F4开启，悬浮液自入料管路9进入，固体被滤布29截留在密闭滤室内形成固体滤饼12，滤液透过滤布29，沿滤水面，进入第一通道25、第二通道26、第三通道27和第四通道28，四通道滤液水汇总后经汽水分离器30和第四阀门F4流出，同时，第四通道28中滤液水也可自单向导液阀16流出，实现明暗流过滤过程，如滤液为毒性或易挥发性液体，也可取消单向导液阀16，变成全暗流式过滤。与发明专利ZL200410098405.X相比，每个滤室由单面过滤变成双面过滤，相当增加一倍的过滤面积，可提高过滤效率和适用范围，明暗流过滤可根据需要进行选择。

步骤二、固体滤饼洗涤

图4和图11为本发明固体滤饼洗涤阶段，是在完成悬浮液过滤分离阶段后，对滤饼12实施在线洗涤，此阶段，第一阀门F1、第三阀门F3、第五阀门F5关闭，第二阀门F2和第四阀门F4开启，洗液自所述洗液管路10、第一通道25和第三通道27进入，经过滤板5上第一通孔22a、第三通孔22c和第二连通通孔22e，沿其滤水面透过滤布29，均匀穿透固体滤饼12，在透过过滤干燥板6上滤布29，沿其滤水面20a或20b，经所述边框13的第二通孔21b、第四21d和第一连通通孔21e，进入第二通道26和第四通道28，两通道洗液汇总后经汽水分离器30和第四阀门F4流出，也可选择是否经单向导液阀16流出。与发明专利ZL200410098405.X相比，在干燥压滤机设备上增加固体滤饼洗涤功能，可扩展应用于化工和环保等领域。

步骤三、固体滤饼热压干燥。

图5和图12为本发明固体滤饼热压干燥阶段，是在完成固体滤饼洗涤阶段后，对滤饼12实施在线干燥，此阶段，第一阀门F1、第二阀门F2和第四阀门F4关闭，第三阀门F3和第五阀门F5开启，图3和图10所示第一通道25、第二通道26、第三通道27和第四通道28又作为真空通道，通过过滤干燥板6上的第一通孔21a、第二通孔21b、第三通孔21c、第四通孔21d和所述过滤板5上的第一通孔22a、第二通孔22b、第三通孔22c、第四通孔22d，透过滤布29，将滤室抽成真空负压，此时，所述单向导液阀16在真空作用下关闭，真空抽出汽体经汽水分离器30排入大气。与此同时，高温流体热介质通过第一总管7和第一支管7a分送至每块过滤干燥板6内部，经迷宫式的流体热介质通道18将干燥板体14加热对滤饼12实施热压干燥，排出低温热介质经第二支管8a和第二总管8对空排放或回收复用。由此，实现双侧过滤面滤室在真空负压条件下单侧加热的热压干燥分离效应，并根据干燥滤饼含湿量要求，停止该阶段热介质的供应与真空作业，拉开各板，卸出滤饼，完成一个工作周期。发明专利ZL200410098405.X实现此在线热压干燥功能是所涉及的干燥板表面为光滑平面，故只能形成单侧过滤面的滤室，滤饼直接与干燥板表面接触，经常粘附在该表面上，需人工进行清理，劳动强度大，现本发明是在滤室双侧过滤面条件下实现在线热压干燥功能，干燥滤饼形成于滤布表面，可通过活动滤布卸掉滤饼。

Claims (1)

1.一种多功能固液分离方法，采用多功能固液分离装置，该多功能固液分离装置包括干燥压滤机主机设备与外围辅助设施，

所述干燥压滤机主机设备包括主梁(1)、设于主梁(1)上的固定板(2)、压紧板(3)、油缸(4)、若干过滤板(5)、若干过滤干燥板(6)，所述过滤板(5)与所述过滤干燥板(6)间隔设置于所述固定板(2)和压紧板(3)之间；所述过滤板(5)与过滤干燥板(6)对应位置处设有用于滤液的通道、用于洗液的通道和用于真空的通道，所述过滤干燥板(6)还设有流体热介质通道(18)；所述外围辅助设施包括与所述流体热介质通道(18)管路连接的流体热介质管路，与所述用于滤液的通道、用于洗液的通道和用于真空的通道对应相连接的悬浮液入料管路(9)、洗液管路(10)、真空管路(11)，所述真空管路(11)上设有汽水分离器(30)；

所述流体热介质管路包括第一总管(7)、第二总管(8)、与所述第一总管(7)相连接的多个第一支管(7a)、与所述第二总管(8)相连接的多个第二支管(8a)，每一所述过滤干燥板(6)上的流体热介质通道(18)的两端分别与一所述第一支管(7a)和一所述第二支管(8a)相连接，所述流体热介质通道(18)为迷宫式通道；

所述过滤干燥板(6)包括边框(13)、干燥板体(14)、联接螺栓(15)、设于边框(13)上的单向导液阀阀门(16)和内嵌滚动轴承(17a)的吊耳(17)，所述吊耳(17)设于主梁(1)上，所述边框(13)和干燥板体(14)通过螺栓(15)联接为一体，所述干燥板体(14)为实心厚钢板，所述迷宫式的流体热介质通道(18)为通过深孔加工技术形成于所述干燥板体(14)内；

所述过滤干燥板(6)上设有用于悬浮液入料的通孔(19)，所述过滤板(5)对应位置处设有入料通孔(23)，该用于悬浮液入料的通孔(19)设于过滤面中心位置或左上角或者右上角，所述干燥板体(14)表面设有凹凸滤水面(20a)或者焊接有金属丝网或者不锈钢丝网(20b)，所述干燥板体(14)还包括设于该凹凸滤水面(20a)或焊接金属丝网或者不锈钢丝网(20b)表面上的滤布(29)；

所述边框(13)上设有第一通孔(21a)、第二通孔(21b)、第三通孔(21c)和第四通孔(21d)，所述过滤板(5)上设有第一通孔(22a)、第二通孔(22b)、第三通孔(22c)和第四通孔(22d)，所述固定板(2)和压紧板(3)处于压紧状态时，所述边框(13)上的第一通孔(21a)、第二通孔(21b)、第三通孔(21c)和第四通孔(21d)分别对应与所述过滤板(5)上的第一通孔(22a)、第二通孔(22b)、第三通孔(22c)和第四通孔(22d)组成第一通道(25)、第二通道(26)、第三通道(27)、第四通道(28)，所述单向导液阀阀门(16)设于与所述过滤板(5)的第四通孔(21d)连通的管道上；

所述边框(13)上还设有第一连通通孔(21e)，所述边框(13)的第二通孔(21b)和所述边框(13)的第四通孔(21d)通过所述第一连通通孔(21e)与所述干燥板体(14)和所述边框(13)之间的空隙连通，所述过滤板(5)上还设有第二连通通孔(22e)，所述边框(13)的第一通孔(22a)和所述边框(13)的第三通孔(22c)通过该第二连通通孔(22e)与所述干燥板体(14)和所述边框(13)之间的空隙连通；

所述第一通道(25)和第三通道(27)连通，所述第二通道(26)和第四通道(28)连通，第一通道(25)和第三通道(27)通过连接有第三阀门(F3)管道连通，所述悬浮液入料管路(9)上设有第一阀门(F1)，所述洗液管路(10)上设有第二阀门(F2)，所述真空管路(11)上的汽水分离器(30)输出端设有第四阀门(F4)，所述第一总管(7)上设有第五阀门(F5)；

所述多功能固液分离方法，包括以下步骤：

步骤一、悬浮液过滤分离；

步骤二、固体滤饼洗涤；

步骤三、固体滤饼热压干燥；

所述步骤一具体为，将过滤板(5)和过滤干燥板(6)压合，第二阀门(F2)、第五阀门(F5)关闭，第一阀门(F1)、第三阀门(F3)和第四阀门(F4)开启，悬浮液自入料管路(9)进入，固体被滤布(29)截留在密闭滤室内形成固体滤饼(12)，滤液透过滤布(29)，沿滤水面(20a)或不锈钢丝网(20b)，进入第一通道(25)、第二通道(26)、第三通道(27)和第四通道(28)，四通道滤液水汇总后经汽水分离器(30)和第四阀门(F4)流出，或者第四通道(28)中滤液水自单向导液阀(16)流出；如滤液为毒性或易挥发性液体，则关闭或取消单向导液阀(16)；

所述步骤二具体为：将第一阀门(F1)、第三阀门(F3)、第五阀门(F5)关闭，第二阀门(F2)和第四阀门(F4)开启，洗液自所述洗液管路(10)、第一通道(25)和第三通道(27)进入，经过滤板(5)上第一通孔(22a)、第三通孔(22c)和第二连通通孔(22e)，沿其滤水面透过滤布(29)，均匀穿透固体滤饼(12)，在透过过滤干燥板(6)上滤布(29)，沿其滤水面(20a)或不锈钢丝网(20b)，经所述边框(13)的第二通孔(21b)、第四通孔(21d)和第一连通通孔(21e)，进入第二通道(26)和第四通道(28)，两通道洗液汇总后经汽水分离器(30)和第四阀门(F4)流出，或者选择经单向导液阀(16)流出；

所述步骤三具体为：将第一阀门(F1)、第二阀门(F2)和第四阀门(F4)关闭，第三阀门(F3)和第五阀门(F5)开启，第一通道(25)、第二通道(26)、第三通道(27)和第四通道(28)作为真空通道，通过过滤干燥板(6)上的第一通孔(21a)、第二通孔(21b)、第三通孔(21c)、第四通孔(21d)和所述过滤板(5)上的第一通孔(22a)、第二通孔(22b)、第三通孔(22c)、第四通孔(22d)，透过滤布(29)，将滤室抽成真空负压，此时，所述单向导液阀(16)在真空作用下关闭，真空抽出汽体经汽水分离器(30)排入大气，与此同时，高温流体热介质通过第一总管(7)和第一支管(7a)分送至每块过滤干燥板(6)内部，经迷宫式的流体热介质通道(18)将干燥板体(14)加热对滤饼(12)实施热压干燥，排出低温热介质经第二支管(8a)和第二总管(8)对空排放或回收复用。

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