CN102225258A - 一种动态平衡的压滤方法 - Google Patents

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Abstract

本发明属于固液分离技术领域，尤其是一种动态平衡的压滤方法，该方法的工艺循环为：合紧滤板-灌注物料-过滤物料-外部压力准备-压榨物料-物料回吹-外部压力释放-打开滤板-排掉滤饼-清洗滤布；其中过滤物料施加的压力和压榨物料施加的压力都是动态增加的；本发明在不破坏工艺设备内外压力平衡的情况下，通过施加压力的不断变化，使得内部固态物料成型更干、更有层次，不仅增大了处理量，更重要的是提高了产出率，而且固液分离彻底，并最大限度地缩短了压滤的时间，节能节时。

Description

一种动态平衡的压滤方法
技术领域
本发明属于固液分离技术领域，尤其是一种动态平衡的压滤方法。
技术背景
压滤，是在过滤介质一侧施加正压强来实现过滤的作业。由于该固液分离方法处理量大，因此被广泛地应用在化工、生化、制糖、制药、食品、选矿、污水处理等行业。压滤的方法一般是包括压板工序、注料工序、过滤工序、挤压工序、喷吹排液工序和松板卸料工序；具体为先通过控制系统开启压滤机，使滤板合拢压紧，然后在输送泵的压力下，把一定含固率的滤浆送进个滤室，同时由滤室中的滤布将固体和液体分开，液体通过设置在滤板底部的漏管排出，而固体保留在滤室内形成含液率低的滤渣，当滤板分开时，含液量较少的滤渣从滤室落下；压滤机在整个运行过程中是靠输送泵的压力来工作的，输送泵要不断地把滤浆压进滤室，随着滤室中滤渣的增加，每次压进的滤浆越来越少，输送泵的工作职能起到保压的作用；其工作效率很低。且脱液时注入压力采取恒压的工作方式，过滤时，滤出的液体体积与过滤压力成正比，采取恒压的工作方式，泥饼迅速形成，其致密度也迅速增加，滤饼在刚形成时处于很致密的状态。因此恒压的工作方式，加大了过滤阻力，过滤阻力抵消了过滤压力，使过滤性能也迅速降低。为了提高效率，人们进行了大量研究，例如公开号为CN1328860A的专利文献就公开了一种板式压滤机快速压滤的方法，该方法以加热方式对滤布内的滤渣进行加温，并保持0.5～2小时。使滤渣中残余的水份汽化排出，滤渣的含水量大大降低，从而导致滤渣与滤布的自动分离，当滤板分开后，包裹在滤布间的滤渣便会自动脱离滤布下落。上述采用加热法，虽然相对传统工艺能提高一定的效率，但是对效率就是金钱的实际生产还是不够的，这些方法的处理量较小、固液分离不够彻底。
发明内容
本发明提供了一种不仅生产效率高，而且处理量较大、固液分离彻底、节能节时的动态平衡的压滤方法。
为了达到上述的目的，本发明的技术方案为：
一种动态平衡的压滤方法，工艺循环为：合紧滤板-灌注物料-过滤物料-外部压力准备-压榨物料-物料回吹-外部压力释放-打开滤板-排掉滤饼-清洗滤布；所述过滤物料工序中，向滤室分次间隔施加压力，所述分次施加的压力逐次递增；同一循环中所述压榨物料工序中，向滤室外壁夹层腔中注入液体，分时调节液体量，使压力滤室外壁上的逐次递增。
较佳地，所述过滤物料工序中相邻两次之间施加的压力差逐渐递增；
所谓压力差逐渐递增，即先设定相同的施压时间t1和间隔时间t2，注入物料后的初始压力为P0，第一次目标压力为P1，每秒中递增压力为ΔP1，当达到目标压力P1后，进行第二次施压；第二次目标压力为P2，每秒中递增压力为ΔP2，当达到目标压力P2后，进行第三次施压；第三次目标压力为P3，每秒中递增压力为ΔP3，当达到目标压力P3后，进行第四次施压；、、、以此类推进行至少3次过滤；其中ΔP1＜ΔP2＜ΔP3。
较佳地，所述过滤物料工序中相邻两次之间施加的压力差逐渐递减；即ΔP1＞ΔP2＞ΔP3。
较佳地，所述过滤物料工序中的分次施压时间逐渐递增或先递增后恒定。
较佳地，所述过滤物料工序中相邻两次施压之间的间隔时间为递增变化。
较佳地，所述过滤物料工序中相邻两次之间施加的压力差逐渐递增。
较佳地，所述压榨物料工序中相邻两次之间施加的压力差逐渐递减。
较佳地，所述压榨物料工序中每次施压的间隔时间为递增变化。
本发明中压榨物料工序中动态施压为液压；当然也可以为气压，但是气压不稳定，仅能提供中低压且加压缓慢、耗时耗能，无法达到高压，效果不如液压，液压既能快速高效加压，又能达到很高压力。
本发明压滤方法可应用于所有板式、框式、以及带式固液分离压滤等工艺。
本发明工艺循环为：合紧滤板-灌注物料-过滤物料-外部压力准备-压榨物料-物料回吹-外部压力释放-打开滤板-排掉滤饼-清洗滤布；其中过滤物料施加的压力和压榨物料施加的压力都是动态增加的；本发明在不破坏工艺设备内外压力平衡的情况下，通过过滤物料和压榨物料时施加的压力不断变化，从而打破了滤布内固液反作用力的平衡，导通面积逐渐增大，防止了瞬间冲高内压，从而避免了压力对过滤膜的破坏，避免了处理过程中的物料泄漏，使得内部固态物料成型更干、更有层次；
尤其是增大了处理量、提高了产出率，而且固液分离彻底，最大限度地缩短了压滤的时间，节能节时。通过对调味品半成品进行压滤试验，使用本发明所述的方法进行压滤后，得率由原来的60％～85％提高到90％～92％，含液率由原来的60％～70％降低到50％左右，批处理量由原来的1.6吨/批提高到2.23～2.45吨/批。
说明书附图
图1本发明所使用的压滤器的结构示意图。
具体的实施方式
实施例1
一种动态平衡的压滤方法，该方法的工艺循环为：
A、合紧滤板，先将滤板框架1组装好，将滤布3置于滤室10内；
B、灌注物料，往滤室10内的滤布3内用进料泵9通过进料管8灌注物料7；
C、过滤物料，当物料7灌注完后，通过进料管8往滤布3内分次间隔施加压力；滤液由滤室10上的出料口11流出；
D、外部压力准备，
E、压榨物料，将水通过注液口(12、13)注入到滤室内外壁夹层腔20中，分时调节液体量，使滤室外壁(21、22)上的压力逐次递增；所有外壁夹层腔20同时注入液体。
F、物料回吹、外部压力释放、打开滤板、排掉滤饼、清洗滤布，完成压滤工艺；
其中，所述C、过滤物料工序中，向滤室内分次间隔施加压力，所述分次施加的压力逐次递增；同一循环中所述E、压榨物料工序中，向滤室内外壁夹层腔注入液体，分时调节液体量，使压力逐次递增。
过滤物料工序中压力的动态增加为固定梯度的增压，施压时间为先递增后恒定的变化，每次施压之间的间隔时间为递增变化；压榨物料工序中压力的动态增加为固定梯度变化的增压，施压时间为不固定变化，每次施压之间的间隔时间为固定值；所述压榨物料工序中动态施压为液压。本发明在过滤物料、压榨物料工序中，根据所要进行处理的目标物料不同，所施加的目标压力不同、递增压力不同、施加的时间和间隔时间也有所不同。
下面用调味品的半成品为样品，具体地对过滤物料和压榨物料的施压变化进行举例说明：
过滤物料：第一次施压，调节泵压力，施加目标压力为95KPa，施压时间为150秒，每次增压量为20KPa；停止施压10秒后进行第二次施压；第二次施压，调节泵压力，施加目标压力为135KPa，施压时间为400秒，每次增压量为20KPa；停止施压12秒后进行第三次施压；第三次施压，调节泵压力，施加目标压力为175KPa，施压时间为700秒，每次增压量为20KPa；停止施压13秒后进行第四次施压；第四次施压，调节泵压力，施加目标压力为215KPa，施压时间为700秒，每次增压量为20KPa；停止施压14秒后进行第五次施压；第五次施压，调节泵压力，施加目标压力为250KPa，施压时间为700秒，每次增压量为20KPa；停止施压15秒后进行下一道工序。
压榨物料：往滤室内外壁夹层腔注入水，通过水的注入控制，使滤室外壁上的压力逐次递增，第一次施压，调节水量，施加目标压力为270KPa，施压时间为900秒，每次增压量为20KPa；停止施压60秒后进行第二次施压；第二次施压，调节水量，施加目标压力为470KPa，施压时间为600秒，每次增压量为20KPa；停止施压60秒后进行第三次施压；第三次施压，调节水量，施加目标压力为770KPa，施压时间为600秒，每次增压量为20KPa；停止施压60秒后进行第四次施压；第四次施压，调节水量，施加目标压力为1500KPa，施压时间为900秒，每次增压量为20KPa；停止施压50秒后进行第五次施压；第五次施压，调节水量，施加目标压力为1500KPa，施压时间为1250秒，每次增压量为20KPa；停止施压50秒后进行下一步工序。
实施例2
同实施例1，不同之处在于：其中，过滤物料工序中压力的动态增加为递减梯度的增压，施压时间为固定值，每次施压之间的间隔时间为递增变化；压榨物料中压力的动态增加为递增梯度变化的增压，施压时间为不固定变化，每次施压之间的间隔时间为固定值；所述压榨物料工序中动态施压为液压。
下面用调味品的半成品为样品，具体地对过滤物料和压榨物料的施压变化进行举例说明：
过滤物料：第一次施压，调节泵压力，施加目标压力为95KPa，施压时间为440秒，每次增压量为20KPa；停止施压10秒后进行第二次施压；第二次施压，调节泵压力，施加目标压力为135KPa，施压时间为440秒，每次增压量为18KPa；停止施压12秒后进行第三次施压；第三次施压，调节泵压力，施加目标压力为175KPa，施压时间为440秒，每次增压量为16KPa；停止施压13秒后进行第四次施压；第四次施压，调节泵压力，施加目标压力为215KPa，施压时间为440秒，每次增压量为14KPa；停止施压14秒后进行第五次施压；第五次施压，调节泵压力，施加目标压力为250KPa，施压时间为440秒，每次增压量为12KPa；停止施压15秒后进行下一道工序。
压榨物料：往滤室内外壁夹层腔注入水，通过水的注入控制，使滤室外壁上的压力逐次递增，第一次施压，调节水量，施加目标压力为270KPa，施压时间为900秒，每次增压量为14KPa；停止施压60秒后进行第二次施压；第二次施压，调节水量，施加目标压力为470KPa，施压时间为900秒，每次增压量为16KPa；停止施压60秒后进行第三次施压；第三次施压，调节水量，施加目标压力为770KPa，施压时间为900秒，每次增压量为18KPa；停止施压60秒后进行第四次施压；第四次施压，调节水量，施加目标压力为1500KPa，施压时间为900秒，每次增压量为20KPa；停止施压60秒后进行第五次施压；第五次施压，调节水量，施加目标压力为1500KPa，施压时间为900秒，每次增压量为22KPa；停止施压60秒后进行下一步工序。
实施例3
同实施例1，不同之处在于：其中，过滤物料工序中压力的动态增加为递增梯度的增压，施压时间为递增变化，每次施压之间的间隔时间为固定值；压榨物料工序中压力的动态增加为递减梯度变化的增压，施压时间为递增变化，每次施压之间的间隔时间为递增变化；所述压榨物料工序中动态施压为液压。
下面用调味品的半成品为样品，具体地对过滤物料和压榨物料的施压变化进行举例说明：
过滤物料：第一次施压，调节泵压力，施加目标压力为95KPa，施压时间为150秒，每次增压量为10KPa；停止施压12秒后进行第二次施压；第二次施压，调节泵压力，施加目标压力为135KPa，施压时间为400秒，每次增压量为12KPa；停止施压12秒后进行第三次施压；第三次施压，调节泵压力，施加目标压力为175KPa，施压时间为550秒，每次增压量为14KPa；停止施压12秒后进行第四次施压；第四次施压，调节泵压力，施加目标压力为215KPa，施压时间为700秒，每次增压量为16KPa；停止施压12秒后进行第五次施压；第五次施压，调节泵压力，施加目标压力为250KPa，施压时间为850秒，每次增压量为18KPa；停止施压12秒后进行下一道工序。
压榨物料：往滤室内外壁夹层腔注入水，通过水的注入控制，使滤室外壁上的压力逐次递增，第一次施压，调节水量，施加目标压力为270KPa，施压时间为540秒，每次增压量为22KPa；停止施压30秒后进行第二次施压；第二次施压，调节水量，施加目标压力为470KPa，施压时间为690秒，每次增压量为20KPa；停止施压40秒后进行第三次施压；第三次施压，调节水量，施加目标压力为770KPa，施压时间为800秒，每次增压量为18KPa；停止施压50秒后进行第四次施压；第四次施压，调节水量，施加目标压力为1500KPa，施压时间为990秒，每次增压量为16KPa；停止施压60秒后进行第五次施压；第五次施压，调节水量，施加目标压力为1500KPa，施压时间为1190秒，每次增压量为14KPa；停止施压70秒后进行下一步工序。
实施例4
同实施例1，不同之处在于：其中，过滤物料工序中压力的动态增加为递减梯度的增压，施压时间为固定值，每次施压之间的间隔时间为固定值；压榨物料工序中压力的动态增加为固定梯度变化的增压，施压时间为不固定变化，每次施压之间的间隔时间为固定值；所述压榨物料工序中动态施压为液压。
下面用调味品的半成品为样品，具体地对过滤物料和压榨物料的施压变化进行举例说明：
过滤物料：第一次施压，调节泵压力，施加目标压力为95KPa，施压时间为550秒，每次增压量为20KPa；停止施压12秒后进行第二次施压；第二次施压，调节泵压力，施加目标压力为135KPa，施压时间为550秒，每次增压量为18KPa；停止施压12秒后进行第三次施压；第三次施压，调节泵压力，施加目标压力为175KPa，施压时间为550秒，每次增压量为16KPa；停止施压12秒后进行第四次施压；第四次施压，调节泵压力，施加目标压力为215KPa，施压时间为550秒，每次增压量为14KPa；停止施压12秒后进行第五次施压；第五次施压，调节泵压力，施加目标压力为250KPa，施压时间为550秒，每次增压量为12KPa；停止施压12秒后进行下一道工序。
压榨物料：往滤室内外壁夹层腔注入水，通过水的注入控制，使滤室外壁上的压力逐次递增，第一次施压，调节水量，施加目标压力为270KPa，施压时间为900秒，每次增压量为20KPa；停止施压60秒后进行第二次施压；第二次施压，调节水量，施加目标压力为470KPa，施压时间为600秒，每次增压量为20KPa；停止施压60秒后进行第三次施压；第三次施压，调节水量，施加目标压力为770KPa，施压时间为900秒，每次增压量为20KPa；停止施压60秒后进行第四次施压；第四次施压，调节水量，施加目标压力为1500KPa，施压时间为600秒，每次增压量为20KPa；停止施压60秒后进行第五次施压；第五次施压，调节水量，施加目标压力为1500KPa，施压时间为900秒，每次增压量为20KPa；停止施压60秒后进行下一步工序。
上述实施例，只是本发明的较佳实施例，并非用来限制本发明实施范围，故凡以本发明权利要求所述的特征及原理所做的等效变化或修饰，均应包括在本发明权利要求范围之内。
与传统压滤方法(即过滤物料和压榨物料时，所施加的压力在增加过程中，增加的梯度没有任何变化的压滤方法)相比较：采用相同浓度的固液物料，处理总时间相同的工艺条件下所得滤饼的情况见下表：
Figure BDA0000061122250000081
由上表可见，本发明采用动态的施压和施压时间进行过滤和挤压后，使用本发明进行压滤所得滤饼厚度和含液量小于传统方法，说明本发明处理固液所得不仅滤饼成型较好，滤饼较干，而且批平均处理量明显大于传统方法，明显提高产出率，非常显著提高经济效益。

Claims (8)

1.一种动态平衡的压滤方法，该方法的工艺循环为：合紧滤板-灌注物料-过滤物料-外部压力准备-压榨物料-物料回吹-外部压力释放-打开滤板-排掉滤饼-清洗滤布；其特征在于：所述过滤物料工序中，向滤室内分次间隔施加压力，所述分次施加的压力逐次递增；同一循环中所述压榨物料工序中，向滤室外壁夹层腔中注入液体，分时调节液体量，使滤室外壁上的压力逐次递增。
2.根据权利要求1所述的动态平衡的压滤方法，其特征在于：所述过滤物料工序中相邻两次之间施加的压力差逐渐递增。
3.根据权利要求1所述的动态平衡的压滤方法，其特征在于：所述过滤物料工序中相邻两次之间施加的压力差逐渐递减。
4.根据权利要求1所述的动态平衡的压滤方法，其特征在于：所述过滤物料工序中的分次施压时间逐渐递增或先递增后恒定。
5.根据权利要求1所述的动态平衡的压滤方法，其特征在于：所述过滤物料工序中相邻两次施压之间的间隔时间为递增变化。
6.根据权利要求1所述的动态平衡的压滤方法，其特征在于：所述压榨物料工序中相邻两次之间施加的压力差逐渐递增。
7.根据权利要求4所述的动态平衡的压滤方法，其特征在于：所述压榨物料工序中相邻两次之间施加的压力差逐渐递减。
8.根据权利要求4所述的动态平衡的压滤方法，其特征在于：所述压榨物料工序中每次施压的间隔时间为递增变化。
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