CN104740922A - 煤泥滤饼固化装置及方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种煤泥滤饼固化装置及方法,包括铁架台,分液漏斗固定在铁架台上,取样器位于分液漏斗出液口正下方,取样器下部连接过滤器,过滤器与抽滤瓶瓶口连接,抽滤瓶的抽滤嘴通过橡胶软管与真空泵连接。环氧树脂和固化剂质量按环氧树脂:固化剂=3:1配好,在真空泵形成的压差作用下灌注到干燥处理后的滤饼内部,再将滤饼放入干燥箱中干燥即可得到固化滤饼。本装置结构简单、可操作性强。固化后滤饼机械强度高,可任意切割、抛光、打磨,扫描电镜下可观察滤饼内部任意平面孔隙结构,为研究煤泥水过滤宏观现象与滤饼微观结构之间的关系奠定了基础。
Description
技术领域
本发明涉及一种煤泥滤饼固化装置及方法,特别是涉及一种压滤或加压过滤煤泥滤饼固化装置及方法。
背景技术
选煤厂煤泥水一般采用压滤或加压过滤进行固液分离,煤泥水过滤除了降低产品水分,还可以避免细泥循环积聚,保证循环水浓度稳定在较低范围内,实现选煤厂洗水一级闭路循环。为确保选煤厂正常运行、提高过滤效率,国内外诸多学者对入料粒度、浓度、矿物组成、过滤压力、操作时间等因素对滤饼水分、过滤速度、滤液固含量的影响进行了大量研究,但对煤泥滤饼内部孔隙结构研究很少。
目前,滤饼孔隙结构表征常用扫描电镜(SEM)观察法,扫描电镜可以直接观察滤饼孔隙的形貌和大小。由于煤泥滤饼含水率高、机械强度低,扫描电镜主要用于观察煤泥滤饼表层或某一断面的孔隙结构,不能观察煤泥滤饼内部特定平面的孔隙结构。张卫东.一种袋式除尘器中滤饼固定方法:中国,201010272804.9[P].2010-12-15.中提出在气体进入除尘器之前,向输送含尘管道中通入少量固化剂羧甲基纤维素钠(CMC),CMC与粉尘颗粒一起进入除尘器并被滤料截留形成滤饼,且CMC均匀分布在滤饼层中,然后通入水蒸汽加湿,使CMC具有黏合作用,短时间固定后,取出滤饼在室温下干燥,即可得到固化滤饼。张成锋.固化法研究过滤过程颗粒层压缩现象[D].北京:清华大学,2005.中提出用携带强力粘结剂的空气缓慢通过滤饼,在颗粒层内部表面形成一个很薄的薄层,从而起到对颗粒层结构进行简单的固定。然后将滤饼置入真空环境中进行树脂包埋,得到固化滤饼。
上述两种滤饼固化方法均针对袋式除尘器中形成的滤饼,笔者采用上述方法对压滤和加压过滤的煤泥滤饼进行实验,由于煤泥滤饼含水率高、结构致密(过滤压力0.6Mpa-0.8Mpa),煤泥滤饼固化后机械强度较低或只能包埋煤泥滤饼表层。
发明内容
为了解决现有技术对含水率高、结构致密的压滤或加压过滤煤泥滤饼固化效果差的问题,本发明提供了一种适用于压滤或加压过滤煤泥滤饼固化装置及方法。
本发明的煤泥滤饼固化装置,包括铁架台,分液漏斗固定在铁架台上,取样器位于分液漏斗出液口正下方,取样器下部连接过滤器,过滤器与抽滤瓶瓶口连接,抽滤瓶的抽滤嘴通过橡胶软管与真空泵连接。
所述取样器是一段透明薄壁PVC圆管。
所述过滤器是由具有磨砂外壁的玻璃圆管上端焊接法兰、底部密封制成,过滤器上端法兰外径大于抽滤瓶瓶口外径,过滤器底部均匀分布等直径圆孔。
所述抽滤瓶瓶口具有磨砂内壁。
所述取样器的外径与过滤器的内径大小相等,过滤器的外径与抽滤瓶瓶口内径大小相等。
本发明的煤泥滤饼固化方法:
A.煤泥过滤结束,取一块具有完整结构的滤饼,滤饼面积需大于取样器横截面面积;
B.取样器垂直滤饼表面,向下取样至整个滤饼厚度;
C.将夹有滤饼的取样器与底部放有滤纸的过滤器相连,将取样器+过滤器竖直放入恒温干燥箱中,40℃-45℃干燥至恒重;
D.干燥至恒重的取样器+过滤器与抽滤瓶连接,将装有灌注液的分液漏斗固定在铁架台上,移动抽滤瓶使取样器位于分液漏斗出液口的正下方,将抽滤瓶与真空泵通过橡胶软管连接,打开分液漏斗阀门,当取样器内滴入2/3灌注液时,打开真空泵,待过滤器底部有灌注液渗出再灌注30-60min;
E.灌注结束,将取样器从过滤器中取出,取样器放入干燥箱,40℃-45℃干燥12h即可得到固化滤饼。
所述灌注液为环氧树脂+固化剂,环氧树脂与固化剂质量配比为环氧树脂:固化剂=3:1。
本发明装置结构简单、可操作性强。压滤或加压过滤煤泥滤饼固化完全,固化后煤泥滤饼机械强度高,可任意切割、抛光、打磨,扫描电镜下可观察滤饼内部任意平面孔隙结构,为研究煤泥水过滤宏观现象与滤饼微观结构之间的关系奠定了基础。
附图说明
附图1为本发明的煤泥滤饼固化装置结构示意图。
附图2为本发明的煤泥滤饼固化装置取样器主视图。
附图3为本发明的煤泥滤饼固化装置取样器俯视图。
附图4为本发明的煤泥滤饼固化装置过滤器主视图。
附图5为本发明的煤泥滤饼固化装置过滤器俯视图。
附图6为本发明的煤泥滤饼固化装置过滤器A-A剖面图。
附图1中:1—分液漏斗;2—取样器;3—过滤器;4—抽滤瓶;5—橡胶软管;6—真空泵;7—铁架台。
具体实施方式
本发明的煤泥滤饼固化装置具体实施方式如附图所示。分液漏斗(1)固定在铁架台(7)上,取样器(2)位于分液漏斗(1)出液口正下方,取样器(2)由一段透明薄壁PVC圆管制成。取样器(2)下部连接过滤器(3),过滤器(3)是由具有磨砂外壁的玻璃圆管上端焊接法兰、底部密封制成,过滤器(3)上端法兰外径大于抽滤瓶(4)瓶口外径,过滤器(3)底部均匀分布等直径圆孔。过滤器(3)与抽滤瓶(4)瓶口连接,抽滤瓶(4)瓶口需制作磨砂内壁。抽滤瓶(4)的抽滤嘴通过橡胶软管(5)与真空泵(6)连接。取样器(2)的外径与过滤器(3)的内径大小相等,过滤器(3)的外径与抽滤瓶(4)瓶口内径大小相等,各连接部位需具有良好的密封性。
对粒度-0.074mm,浓度300g/L的煤泥水,在0.7Mpa下加压过滤得到的20mm厚滤饼进行固化为例。
本发明的煤泥滤饼固化方法具体步骤为:
A.煤泥加压过滤结束,取一块具有完整结构的煤泥滤饼,滤饼样品面积大于取样器横截面面积;
B.取样器(2)长40mm,取样器(2)垂直煤泥滤饼表面,向下取样至整个滤饼厚度;
C.将夹有煤泥滤饼的取样器(2)与底部放有滤纸的过滤器(3)连接,将取样器(2)+过滤器(3)竖直放入恒温干燥箱中,45℃干燥至恒重;
D.干燥至恒重的取样器(2)+过滤器(3)与抽滤瓶(4)连接,将抽滤瓶(4)与真空泵(6)通过橡胶软管(5)连接,检查各连接部位密封性;
E.将环氧树脂和固化剂质量按环氧树脂:固化剂=3:1配好,顺时针方向搅拌均匀,冷却3min-5min再加入分液漏斗中;
F.将装有灌注液的分液漏斗(1)固定在铁架台(7)上,移动抽滤瓶(4)使取样器(2)位于分液漏斗(1)出液口的正下方,打开分液漏斗(1)阀门,当取样器(2)内滴入2/3灌注液时,打开真空泵(6),待过滤器(3)底部有灌注液渗出再灌注60min;
G.灌注结束,将取样器(2)从过滤器(3)中取出,取样器(2)放入干燥箱,45℃干燥12h得到固化滤饼。
以上所述仅为本发明较佳的实施例,但本发明的保护范围并不局限于此,任何根据本发明技术范围内所做的简单修改、变更或替换,均仍属于本发明的保护范围。
Claims (7)
1.一种煤泥滤饼固化装置,包括铁架台(7),其特征在于,分液漏斗(1)固定在铁架台(7)上,取样器(2)位于分液漏斗(1)出液口正下方,取样器(2)下部连接过滤器(3),过滤器(3)与抽滤瓶(4)瓶口连接,抽滤瓶(4)的抽滤嘴通过橡胶软管(5)与真空泵(6)连接。
2.根据权利要求1所述的煤泥滤饼固化装置,其特征在于,所述取样器(2)是一段透明薄壁PVC圆管。
3.根据权利要求1所述的煤泥滤饼固化装置,其特征在于,所述过滤器(3)是由具有磨砂外壁的玻璃圆管上端焊接法兰、底部密封制成,过滤器(3)上端法兰外径大于抽滤瓶(4)瓶口外径,过滤器(3)底部均匀分布等直径圆孔。
4.根据权利要求1所述的煤泥滤饼固化装置,其特征在于,所述抽滤瓶(4)瓶口具有磨砂内壁。
5.根据权利要求1所述的煤泥滤饼固化装置,其特征在于,所述取样器(2)的外径与过滤器(3)的内径大小相等,过滤器(3)的外径与抽滤瓶(4)瓶口内径大小相等。
6.一种权利要求1所述装置的煤泥滤饼固化方法,其特征在于:
A.煤泥过滤结束,取一块具有完整结构的滤饼,滤饼面积需大于取样器横截面面积;
B.取样器(2)垂直滤饼表面,向下取样至整个滤饼厚度;
C.将夹有滤饼的取样器(2)与底部放有滤纸的过滤器(3)相连,将取样器(2)+过滤器(3)竖直放入恒温干燥箱中,40℃-45℃干燥至恒重;
D.干燥至恒重的取样器(2)+过滤器(3)与抽滤瓶(4)连接,将装有灌注液的分液漏斗(1)固定在铁架台(7)上,移动抽滤瓶(4)使取样器(2)位于分液漏斗(1)出液口的正下方,将抽滤瓶(4)与真空泵(6)通过橡胶软管(5)连接,打开分液漏斗(1)阀门,当取样器(2)内滴入2/3灌注液时,打开真空泵(6),待过滤器(3)底部有灌注液渗出再灌注30-60min;
E.灌注结束,将取样器(2)从过滤器(3)中取出,取样器(2)放入干燥箱,40℃-45℃干燥12h即可得到固化滤饼。
7.根据权利要求6所述的煤泥滤饼固化方法,其特征在于,所述灌注液为环氧树脂+固化剂,环氧树脂与固化剂质量配比为环氧树脂:固化剂=3:1。
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