CN105268235A - 一种过滤板,一种立式旋转石膏脱水机及工作方法,一种石膏脱水系统 - Google Patents
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Abstract
本发明提出一种过滤板,所述过滤板是包含气液端口的封闭体,内设空腔;位于所述过滤板表面的过滤介质与待过滤的含固浆液接触,所述过滤介质固定在过滤板上,所述过滤介质包括具有第一选择性透过能力的软体材料,所述过滤介质内侧设置具有第二选择性透过能力的支撑层,用于支撑过滤介质成型;所述支撑层内侧紧邻着空腔,所述的空腔通过气液端口连接设定的外部系统单元。所述的过滤板的过滤介质的清洗再生不需要大量用水,从而节水,降低系统水耗。本发明还提出一种立式旋转石膏脱水机及工作方法,包括上述过滤板,结构简单,利于扩大处理容量,占地面积小,应对了脱硫系统的场地限制问题;节水、系统水耗低,应对了脱硫系统的水平衡限制问题。
Description
技术领域
本发明涉及湿法烟气脱硫技术领域,具体涉及一种过滤板,一种立式旋转石膏脱水机及工作方法;还涉及一种石膏脱水系统,所述石膏脱水系统包括所述立式旋转石膏脱水机及其工作方法。
背景技术
目前燃煤发电火电厂是二氧化硫的排放大户,近年来,为了保护环境、减少二氧化硫的排放量,大量的燃煤发电火电厂安装了烟气脱硫系统。石灰石-石膏湿法烟气脱硫(FGD)工艺是目前火电厂脱硫的主要工艺。湿法脱硫工艺通过在吸收塔内将含二氧化硫的锅炉烟气同石灰石浆液进行脱硫反应生成脱硫副产物石膏浆液,然后通过石膏脱水系统把石膏浆液中的多余水分去掉制成较低含水量的石膏进行贮运使用。烟气脱硫工艺系统主要由烟气系统、吸收及氧化系统、石灰石浆液供给系统、石膏脱水系统、工艺及冷却水系统、废水处理系统和压缩空气系统等组成。其中石膏脱水系统主要完成烟气脱硫系统在吸收反应过程中产生的脱硫副产物石膏的脱水功能,由于石膏脱水系统属于烟气脱硫系统的终端尾部工艺部分,石膏脱水系统制约整个脱硫工艺流程,在系统运行中扮演着举足轻重的角色。
随着民众对大气污染日益关注,环保法规的日益严格,根据2012年1月1日起实施的《火电厂大气污染物排放标准》,二氧化硫污染物排放浓度从以前的400mg/Nm3下降到100mg/Nm3(极限排放50mg/Nm3),对烟气脱硫系统运行提出更高的要求,需要烟气脱硫系统吸收更多的二氧化硫以减少排放。因此,为逐步满足环保法规,节能降耗,对已经投建的火电厂存在烟气脱硫系统扩容改造的需求,对新建火电厂需要按更高的标准执行。影响烟气脱硫系统扩容改造实施的有两个重要因素,一个是场地限制,另一个是脱硫系统的水平衡限制。其他的因素还有节能减排,更低的投资和运行成本等等。火电厂脱硫扩容改造的场地面临土地,施工,成本,法规等多方面的限制,不能随意增加,以前的烟气脱硫系统和其他装置土建空间和各种管路电路等配套设施已经确定成型,为减少改动对火电厂整体结构的影响,最好是在烟气脱硫系统已有的场地内完成扩容改造,在现有的烟气脱硫系统场地空间内更新设备进一步扩大脱硫处理能力。这些要求对新建火电厂同样适用。
脱硫系统的水平衡主要是使净流入和净流出吸收塔的水量保持平衡。吸收塔容量有限,为保持脱硫系统正常工作,吸收塔内的最高液位高度必须限制在安全范围内,否则整个脱硫系统不能正常工作。因此,必须保证净流入吸收塔的水量不能超过净流出吸收塔的水量,这样吸收塔内液位不会失控升高。净流入吸收塔的水主要以工艺水形式进入吸收塔;净流出吸收塔的水主要通过两种方式排出,一种是通过蒸发形式由吸收塔的出口高温烟气带出;一种是通过废水处理系统排出,其他方式还有生成石膏结晶水排出等。由于进出吸收塔的液体水都是含有工业污染物的,不处理是不能随意排放的,最后要么通过工艺水形成循环进出吸收塔,要么通过蒸发或废水处理排出。在火电厂其他的节能降耗减排改造中,如烟气污染物超低排放改造等,由于加装了低温省煤器,余热利用等因素,导致进入脱硫塔的进口高温烟气烟温降低,随之吸收塔的出口高温烟气烟温也降低,通过蒸发形式由吸收塔的出口高温烟气带出的水蒸汽减少,导致吸收塔蒸发量减小,吸收塔液位升高;另一方面,各种新增设备等因素,会净增加工艺水用量,如除雾器,需要冲洗水,这些冲洗水会以工艺水形式返回到吸收塔导致吸收塔液位升高。各种因素导致的吸收塔液位升高会破坏脱硫系统的水平衡。为应对脱硫系统的水平衡的问题,如果只简单加大废水排放量,会增加废水处理系统的建造成本和废水处理的运行成本,高能耗高投资,也不利于节能减排目标的实施。由于设备用水多就排水多,最终排出水会以工艺水形式回到吸收塔,吸收塔水容量有限,用水多的设备在脱硫系统中用水份额占比就大,留给脱硫系统其他设备用水的份额就小。因此,烟气脱硫系统扩容改造面临水平衡问题,要求新改造的脱硫设备节水,降低使用过程中的水耗,节省下来的用水在保持水平衡前提下灵活分配给其他设备使用。同时,对于普遍缺水的地区,设备节水的要求更加的迫切。如果设备水耗太高,设备的推广使用就会受到限制,从而导致相关方案不能实施。
目前,石灰石-石膏烟气脱硫工艺系统中主要采用真空皮带脱水机作为石膏脱水处理装置。真空皮带脱水主要由重型皮带、滤布、托辊、真空盒等结构组成,皮带在驱动电机的作用下,通过大型皮带驱动轮带动。滤布是通过皮带传送的,皮带位于滤布反面,皮带上开有通道使液体能够吸入产生负压的真空盒;皮带是滤布的基本支撑,皮带依靠与滤布之间的摩擦力带动滤布同步运动。其工作原理是:石膏浆液连续地加载且平铺在环状的且连续的过滤段的滤布正面上,在滤布反面的负压作用下,使石膏浆液中的液相即水通过滤布;固相即石膏停留在滤布正面,随着连续地运转的滤布经过刮刀将其去除。滤布通过清洗端获得水洗再生后再回到过滤段,这样循环往复达到连续固液分离的目的。
真空皮带脱水机滤布以平面模式安装布置,其设备处理能力由滤布面积决定,同时还需要安装很多辅助部件,因此占地较大。同时,真空皮带脱水机在运行中,需要用大量的水对皮带、滤布连续进行冲洗,水耗巨大,去除粘连的固体石膏,否则设备不能正常工作。真空皮带脱水机系统复杂,占地面积大,水耗高;因此,真空皮带脱水机不能很好应对烟气脱硫系统扩容改造中的场地限制问题和脱硫系统的水平衡问题。石膏脱水的工作环境非常恶劣,高温的石膏浆液,各种腐蚀性的气体,液体同时存在,真空皮带脱水机零件多,特别是类似托辊等转动部件多,运行故障率高,安装运行维修成本高;检修维护繁琐,备品备件耗量大,易耗部件频繁更换,不仅耗时耗材,还直接影响了整个脱硫系统的可利用率。
另外,还有一种微孔硬材料为过滤介质的石膏脱水机。通过高温烧结形成或自然形成的微孔硬材料,比如陶瓷或类似结构材料,其内部布满了纵横交错、互相贯通的毛细微孔,这些微孔形成的微孔通道就是滤液(水)的通道。以微孔硬材料为过滤介质的石膏脱水机,其原理是利用微孔硬材料的微孔通道为过滤通道,通过抽吸,石膏浆液中较大的石膏固体颗粒的无法通过细小的微孔而水分可以通过,使石膏固体截留在过滤介质表面成为滤饼,水分通过微孔通道被吸走,实现固液分离。因为形成的微孔非常小,微孔通道也不规则,并且过滤介质整体上是一定厚度的刚性材料以保证使用时的强度,这种材料用在石膏脱水时微孔通道容易发生堵塞。如果没有适当的疏通措施,这种装置是无法持续工作的,随着微孔通道堵塞的增多,过滤介质固液分离能力会逐步降低。疏通措施包括反冲洗,化学清洗和超声波清洗。反冲洗过程中,需要消耗大量的高压水对过滤介质的微孔进行连续冲洗,这个过程非常耗水。除了连续的水洗,还需要化学清洗使微孔堵塞物进一步软化,一般是酸洗,用工业硝酸清洗,而这些工业化学原料一般是有腐蚀性的危险物品,容易引起安全事故,其运输贮存使用带有一定危险性并且增加了使用成本。除了用高压水反冲洗,用酸化学清洗,对完全不能软化的微孔堵塞物,还需要使用超声波清洗,利用超声波产生的震荡去清除。为此,又会专门增加一套超声波清洗系统。对微孔硬材料为过滤介质的脱水机,由于反冲洗水耗太多,在烟气脱硫系统扩容改造中不能很好应对脱硫系统的水平衡问题;这种脱水机使用中容易引起堵塞,给清洗系统带来比较大的压力;同时清洗系统也比较复杂。微孔硬材料为过滤介质的脱水机由于耗水多,对于缺水的地区,这种脱水机的推广使用会受到限制。微孔硬材料的过滤部件为易耗部件,成本也比较高,导致维护成本较高。
发明内容
为克服现有技术的不足,本发明所要解决的技术问题是为了节水,提供一种新型的过滤板,所述的过滤板的过滤介质的清洗再生不需要大量用水,甚至可以不需要水,也不需要使用危险的化学清洗和复杂的超声波清洗,从而节水,降低系统水耗。
本发明所要解决的又一技术问题是,为克服现有石膏脱水装置不能很好地同时应对脱硫系统的场地限制和水平衡限制的问题,以及克服现有石膏脱水装置结构复杂运行成本高的问题,提出一种立式旋转石膏脱水机及工作方法,包括上述过滤板,结构简单,利于扩大处理容量,占地面积小,应对了脱硫系统的场地限制问题;节水、系统水耗低,过滤介质的清洗再生不需要大量用水,甚至可以不需要水,也不需要使用危险的化学清洗和复杂的超声波清洗,运行故障率低,运行使用成本降低,应对了脱硫系统的水平衡限制问题以及现有装置结构复杂运行成本高的问题。
本发明所要解决的又一技术问题是提出包含上述立式旋转石膏脱水机及工作方法的石膏脱水系统。
为解决本发明的技术问题,本发明采用的技术方案是:
一种过滤板1,所述过滤板1是包含气液端口的封闭体,内设空腔8;位于所述过滤板1表面的过滤介质与待过滤的含固浆液接触,所述过滤介质固定在过滤板1上,所述过滤介质包括具有第一选择性透过能力的软体材料,所述过滤介质内侧设置具有第二选择性透过能力的支撑层3,用于支撑过滤介质成型;所述支撑层3内侧紧邻着空腔8,所述的空腔8通过气液端口连接设定的外部系统单元。
所述的气液端口是指能允许气体或液体通过的端口。
进一步地,清洗再生所述过滤介质的方法包括对过滤介质从内向外反吹气。
进一步地,所述外部系统单元是产生真空的真空单元17,在真空负压作用下,待过滤的含固浆液中的固体组分被截留在所述过滤介质表面;待过滤的含固浆液中的液体组分通过过滤介质、支撑层3,进入空腔8,进而通过气液端口被抽走。
进一步地,所述外部系统单元是高压气源19,高压气体通过气液端口流入所述过滤板1的空腔8,通过支撑层3,进而对过滤介质从内向外反吹气从而去除截留在过滤介质表面的固体,同时清洗再生过滤板1的过滤介质。优选地,所述的高压气源19是压缩空气源,所述的高压气体是压缩空气。
进一步地,所述的软体材料是薄型的、柔韧的软体材料。
进一步地,所述软体材料是纤维材料或过滤膜材料,所述的纤维材料或过滤膜材料含有网孔或微孔。优选地,纤维材料可以是含网孔或微孔的纤维布材料;优选地,所述的过滤介质是单层或多层滤布,或者所述的过滤介质是滤布和其他过滤膜材料的组合;过滤膜材料可以是含网孔或微孔的高分子过滤膜材料。
进一步地,所述支撑层3是由带槽或孔或网格的高强度工程材料构成;进一步地,所述的高强度工程材料可以是各种工程塑料。
本发明所述过滤板1是一种执行过滤功能的功能性部件单元,是一个封闭体,气液端口作为该封闭体的开口端,通过气液端口作为外部连接的端口,也是气体或液体进出过滤板1的端口,如图1,图2,图4,图5所示。所述的气液端口可以是汽水流通管7。根据工序要求,过滤板1通过气液端口选择性地流体连接或断开设定的外部系统单元。其中,所述的选择性地流体连接包括允许液体通过和/或允许气体通过;选择性地流体断开包括不再允许液体通过或不再允许气体通过。过滤板1封闭体的结构限定了气体或液体组分除了设定的气液端口外,只能沿过滤介质、支撑层3、空腔8形成的通道进出过滤板1;同时,过滤板1封闭体的结构使过滤板1能通过对过滤介质从内向外反吹气的方法去除截留在过滤介质表面的固体,同时清洗再生过滤板1的过滤介质。液体组分可以是水或其他需要分离的液体组分。
一方面,空腔8在过滤介质和支撑层3配合下形成了液体和/或气体在过滤板1内流动所需要的腔体,保证液体和/或气体顺畅流通;另一方面,空腔8和支撑层3配合,适配过滤介质的形状大小,在过滤板1的抽真空过滤过程及反吹气卸料和清洗再生过程中,维持过滤介质内外两侧所需要的压力差,并且这种压力差在过滤介质每处位置相对均匀。
在过滤板1抽真空过滤过程中,空腔8的存在使真空负压比较均匀分布在过滤介质内侧的每处位置,维持过滤介质每处位置内外两侧所需要的压力差,吸附石膏浆液中的水分,使过滤介质在每处位置工作比较均匀。同样,在过滤板1反吹气卸料和清洗再生过程中,空腔8的存在使高气压比较均匀分布在过滤介质内侧的每处位置,维持过滤介质每处位置内外两侧所需要的压力差,实现反吹气卸料和清洗再生过滤介质,同时使过滤介质在每处位置工作比较均匀。所述的过滤介质是单层或多层滤布,或者所述的过滤介质是滤布和其他过滤膜材料的组合。
过滤板1的过滤介质需要清洗再生。清洗再生指清除和/或限制过滤介质过滤通道中的堵塞物,防止随时间推移,堵塞物积累到一定数量使过滤通道堵塞,从而使过滤介质过滤能力下降或过滤功能失效,过滤过程就不能连续进行。所述的第一选择性透过能力是指有第一选择性透过能力的软体材料构成的过滤介质,可以选择性地使待过滤的含固浆液中的固体组分不能通过该过滤介质,被截留在过滤介质表面,而液体或气体组分可以通过该过滤介质;具有第一选择性透过能力的软体材料构成的过滤介质也能在反吹气中通过气流。进一步的,薄的、柔韧的软体材料构成的过滤介质,使过滤通道产生在厚度方向,过滤通道短,固体物不容易堆积堵塞,容易疏通;软体材料的柔韧性,使过滤介质能适应含固浆液的冲刷,不易损坏。此外,所述的软体材料构成的过滤介质适合反吹气卸料和反吹气清洗再生,在抽真空和反吹气时,过滤介质会发生一定程度类似向内陷和向外鼓胀的弹性变形,相当于机械外力扯动疏通过滤通道,固体物不容易附着于过滤通道;再结合反吹气,气流穿过过滤通道,卸料的同时去除过滤通道内的固体物,清洗再生过滤介质。柔韧的软体材料构成的过滤介质既可以反复地适度伸缩变形,又不会损坏,比如在抽真空和反吹气时;也使过滤介质在过滤板1旋转中能适应含固浆液,如热的石膏浆液的冲刷。
全部或部分采用反吹气方法清洗再生过滤介质,可以全部或部分替代用水清洗再生过滤介质,甚至无需用水,从而减少水耗,节约用水。过滤介质优选为含网孔或微孔的纤维材料制成的滤布。过滤介质可以是单层或多层滤布;也可以是滤布和其他材料组合形成的复合物质。滤布有很多纤维交织形成的过滤通道,如网孔或槽孔或微孔。滤布软、薄、柔韧,不能透过石膏浆液中的石膏固体,能透过水份和气流。滤布的过滤通道短,不易堵塞,同时适合反吹气方式卸料和清洗再生。合适规格的软体材料的选取可以根据应用,实验来筛选确定。如滤布可以根据需要选择不同的网孔大小,网孔密度的滤布,滤布根据材料可以选涤纶滤布、锦纶滤布、丙纶过滤布、维纶滤布或其他类型的高分子复合纤维材料制成的滤布。
而微孔硬材料,如陶瓷或类似结构材料,构成的过滤介质,整体上是一定厚度的刚性体以保证使用时的强度;并且因为微孔硬材料形成的微孔非常小,微孔通道也不规则,因此这种材料构成的过滤介质用在石膏脱水时微孔通道容易发生堵塞,需要用高压水反冲洗,不用气冲洗,并且难做成薄型,否则脆性大,易损坏。而厚的过滤介质其中一个缺点就是,相对于薄的过滤介质而言,过滤通道长,使用时容易堵塞,因此清洗再生耗水就多。
由于过滤介质采用软体材料,并采用支撑层3,支撑过滤介质成型,如缺少支撑层3,软体材料正常使用或抽真空时易内陷或变形,也无法正常展开。软体材料如果没有支撑层3一样的类似骨架的结构支撑,自身无法在工作过程中保持确定的形状,也无法形成过滤板1的空腔8。
第二选择性透过能力是指,有第二选择性透过能力的支撑层3,可以使液体组分通过,也能在反吹气中通过气流。其选择性透过能力可以根据使用需要调整优化。有第二选择性透过能力的支撑层3,和有第一选择性透过能力的软体材料相互配合,截留固体物质,同时使液体和气体顺利通过。优选地,支撑层3由带槽或孔或网格的高强度工程材料构成。槽或孔或网格使支撑层3有透过能力,高强度工程材料使支撑层3在过滤板1旋转中能适应含固浆液,如热的石膏浆液的冲刷。如图1所示的过滤板1中,有第二选择性透过能力的支撑层3是表面有表面网格5(如图1)的支撑层3;如图4所示的过滤板1中,有第二选择性透过能力的支撑层3是表面有槽形孔5A(如图4)的支撑层3。表面网格5(如图1)或槽形孔5A(如图4)可以使液体组分通过,也能在反吹气中通过气流。
过滤介质固定在过滤板1上,这样过滤板1运动时过滤介质相对于过滤板1不动,活动零件少,不易损坏。真空皮带脱水机不是封闭体结构,不能实现反吹气卸料和过滤介质清洗再生。真空皮带机滤布相对支撑滤布的皮带是运动的,活动零件多,容易损坏。
优选的,所述的过滤板1的过滤介质是至少两片滤布,所述支撑层3的数量至少是两块,所述的气液端口是汽水流通管7,所述的过滤介质可以是单层或多层滤布,或者所述的过滤介质是滤布和其他过滤膜材料的组合。更优选的,所述的过滤板1是由两片滤布2,两块支撑层3,装配拼合而成的封闭体,带汽水流通管7,其中,所述的滤布2可以是单层或多层滤布,或者所述的单层或多层滤布与其他过滤膜材料的组合。
本发明又提供一种立式旋转石膏脱水机40,包括主机单元、真空单元17、吹扫卸料单元;其中,
所述的主机单元包括浆料槽24,驱动单元27,转子16;所述的转子16设置在浆料槽24两端,所述转子16上设置有多个沿转子主轴10轴向布置的、共转轴的、立式安装的过滤盘9;所述过滤盘9包括多个沿转子16周向环绕布置的如前所述任意形式的过滤板1;所述的驱动单元27驱动转子16,带动所述的过滤盘9在浆料槽24内转动;所述转子16上过滤板1的气液端口和外部系统单元的连接包括旋转连接单元,所述的旋转连接单元用于过滤板1随转子16转动中,切换连接设定的外部系统单元;
所述真空单元17连接旋转连接单元,真空单元17通过旋转连接单元接入过滤板1气液端口时,在过滤板1的空腔8产生真空负压,在真空负压作用下,待过滤含固浆液中的固体组分被截留在过滤介质表面;液体组分通过过滤介质、支撑层3,进入空腔8,进而通过气液端口被抽走;
所述吹扫卸料单元包括高压气源19,所述的高压气源19连接旋转连接单元,所述高压气源19通过旋转连接单元接入过滤板1气液端口时,高压气体通过气液端口流入过滤板1的空腔8,通过支撑层3,进而对过滤介质从内向外反吹气从而去除截留在过滤介质表面的固体,同时清洗再生过滤板1的过滤介质。
优选地,高压气源19是压缩空气源,高压气体是压缩空气。
进一步地,所述立式旋转石膏脱水机40还包括滤饼淋洗单元29;进一步地,所述吹扫卸料单元还包括刮刀装置30。
进一步地,所述每个过滤盘9所包括的所述过滤板1的数量为6~30个。
由于制造和安装等工程方面的原因,构成每个过滤盘9的过滤板1的数量要合理。优选地,构成每个过滤盘9的过滤板1的数量在6个或6个以上,但小于或等于30个。构成过滤盘9的每个过滤板1形状、大小可以相同,也可以不同。优选地,构成过滤盘9的每个过滤板1形状、大小相同。优选地,每个过滤盘9由12个过滤板1构成或由20个过滤板1构成。如图3所示过滤盘9由12个过滤板1构成。优选这12个过滤板1都是相同形状、大小的。如图6所示过滤盘9由20个过滤板1构成。优选这20个过滤板1都是相同形状、大小的。
进一步地,所述过滤盘9是环形的盘状,所述过滤板1是扇形。
优选地,转子主轴10可以是圆筒状结构。优选地,过滤盘9可以是圆环形的盘状结构,圆形外轮廓。如图3,图6,图8,图9所示,多个过滤盘9安装在转子主轴10上,沿转子主轴10轴向间隔布置,过滤盘9与过滤盘9之间相互平行,立式安装,过滤盘9盘面与转子主轴10方向垂直,所有过滤盘9均以转子主轴10为轴心同轴旋转,所有过滤盘9并行工作。优选地,过滤板1可以是扇形,有一定厚度。过滤板1的厚度可以使过滤板1内空腔8保持一定的大小。扇形表面也是过滤板1参与过滤的主要工作面。忽略掉一些次要的因素,如过滤板1之间的间隙或填充物等,每个扇形的过滤板1可以为圆环形的过滤盘9按一定数量的等分。扇形的过滤板1的大小取决于等分的数量,这个数量也就是过滤盘9包括的过滤板1的数量。所述过滤板1的数量为6~30个。如过滤板1数量为6,则每个扇形的过滤板1的大小为1/6过滤盘圆环。如过滤板1数量为30,则每个扇形的过滤板1的大小为1/30过滤盘圆环。
多个过滤板1相互紧靠排列,沿转子16圆周向环绕布置,厚度方向对齐,所有过滤板1的扇形面拼接起来,就组成圆环形的过滤盘9,过滤盘9有圆形外轮廓。过滤盘9可以是立式安装,参与过滤的工作面是环形的盘面,由若干扇形的过滤板1组成,工作时过滤盘9旋转工作。不同于传统的真空皮带脱水机平面的安装布置方法,立式旋转石膏脱水机过滤盘9工作面立式布置,可以充分利用立体空间,可以很大程度节省安装面积。如果需要系统扩容,也就简单地多增加过滤盘片数量或增大过滤盘片面积,不会增加多少占地面积。所以,利于扩大处理容量,占地面积小,能应对系统的场地限制问题。
现有技术的脱水机的过滤介质在使用过程中容易发生堵塞,大量用水清洗再生过滤介质,造成现有技术的脱水机水耗大。本发明所述的立式旋转石膏脱水机采用薄型的、柔韧的、具有选择性透过能力的软体材料构成过滤介质,过滤通道短,固体物不容易堆积堵塞,容易疏通;采用反吹气卸料,同时清洗再生过滤介质,立式旋转石膏脱水机就不需要如真空皮带脱水机那样大量用水去清洗;也不需要如微孔硬材料为过滤介质的脱水机那样用高压水反冲洗,化学清洗,超声波清洗,相关系统也可以取消,脱水机结构简化,运行使用成本降低。
由于没有真空皮带脱水机那么复杂的结构,那么多分散,易损的转动部件,如重型皮带、托辊等;也没有如微孔硬材料为过滤介质的脱水机那么贵的微孔硬材料的过滤介质,立式旋转石膏脱水机运行使用成本降低。
如图7,图8,图9所示,由过滤板1组成过滤盘9,过滤盘9位于转子16上,工作时随转子16一起旋转。真空单元17,包括真空泵、气液分离器及相关管道、阀门、仪表等;高压气源19,包括压缩空气产生装置及相关管道等都是相对不动的静止设备,不在转子16上,布置在脱水机周围。旋转连接单元把旋转的过滤板1和不动的真空单元17,高压气源19等连接起来。旋转连接单元可以是气水分配单元15,气水分配单元15包括动环模块14、静环模块13和相关管路。旋转连接单元一部分连接着旋转着工作的每一个过滤板1,另一部分连接着不动的真空单元17或高压气源19;根据工序需要和转子16位置的变化,旋转连接单元选择性地切换过滤板1连接真空单元17或连接高压气源19,以及选择性地切换过滤板1断开与真空单元17的连接或断开与高压气源19的连接。
优选地,为取得更好的卸料效果,可以采用刮刀装置30,结合反吹气卸料。优选地,滤饼淋洗单元29可以用于对滤饼进行喷淋,洗去滤饼中残余氯离子等杂质。
如图9所示,本发明又提供一种所述的立式旋转石膏脱水机40的固液分离的工作方法,所述的立式旋转石膏脱水机的过滤盘9并行工作,每个过滤盘9包括的每个过滤板1其工作周期的工作过程包括:
A.吸浆过程:驱动单元27驱动转子16,带动过滤盘9在装有待过滤的含固浆液的浆料槽24内转动;转子16上的过滤板1围绕转子主轴10朝卸料区31方向旋转,旋转连接单元使真空单元17接入过滤板1气液端口从而接通过滤板1,在过滤板1的空腔8产生真空负压,在真空负压作用下,浸没在含固浆液中的过滤板1吸附含固浆液,含固浆液中的固体组分被截留在过滤介质表面形成滤饼,液体组分通过过滤介质、支撑层3,进入空腔8,进而通过气液端口被抽走;
B.吸干过程:过滤板1旋转出液面,旋转连接单元使真空单元17继续接入过滤板1的气液端口从而接通过滤板1,在真空负压下,吸附在过滤板1表面的滤饼被干燥,液体组分继续通过过滤介质、支撑层3,进入空腔8,进而通过气液端口被抽走;
C.卸料:随着转子16位置变化,吸附着滤饼的过滤板1进入卸料区31时,旋转连接单元使真空单元17断开与过滤板1气液端口连接,使高压气源19接入气液端口从而接通过滤板1,高压气体通过气液端口流入过滤板1的空腔8,通过支撑层3,进而对过滤介质从内向外反吹气从而去除截留在过滤介质表面的固体滤饼,同时清洗再生过滤板1的过滤介质;
每个周期完成后,可以再循环进入下一工作周期:卸料完成,在驱动单元27的带动下,转子16上的过滤板1围绕转子主轴10继续转动,过滤板1进入下一个工作周期的吸浆过程。
本发明又提供一种石膏脱水系统,所述的石膏脱水系统包括如前所述的各种形式的立式旋转石膏脱水机,或者所述的石膏脱水系统所包括的脱水机按照如前所述的工作方法运行。
本发明的有益效果是:
1、本发明提出的过滤板采用薄型的、柔韧的、具有选择性透过能力的软体材料构成过滤介质,过滤通道不容易发生堵塞,容易疏通;所述的过滤介质结合采用支撑层紧邻空腔的封闭体结构的技术方案,使得本发明的过滤板能实现固液分离功能的同时,还能通过反吹气卸料和清洗再生过滤介质,能减少水耗,节水,甚至无需用水;过滤板也成为节能、高效、环保型立式旋转石膏脱水机的基础部件。
2、本发明提出的立式旋转石膏脱水机及工作方法采用过滤板为部件组成过滤盘,过滤盘立式安装,旋转工作,可以充分利用立体空间,可以很大程度节省设备安装面积,相比平面布置的真空皮带脱水机节省设备占地面积约75%,利于扩大处理容量同时减少设备占地面积,减少工程投资,节约生产场地,应对系统的场地限制问题。
3、本发明提出的立式旋转石膏脱水机及工作方法采用过滤板为部件,过滤板采用薄型软体材料为过滤介质,过滤通道短,固体物不容易堆积堵塞,容易疏通;过滤板采用反吹气卸料,同时清洗再生过滤介质,节水,系统水耗低,应对了脱硫系统的水平衡限制问题,也适合缺水地区的推广使用。相比真空皮带脱水机,本发明提出的立式旋转石膏脱水机不需要大量用水去清洗,节水50%以上;相比微孔硬材料为过滤介质的脱水机,本发明提出的立式旋转石膏脱水机也不需要高压水反冲洗,化学清洗,超声波清洗,复杂的清洗系统也可以取消,脱水机结构简化,运行使用成本降低。
4、此外,由于没有真空皮带脱水机那么复杂的结构,那么多分散,易损的转动部件,如重型皮带、托辊等;也没有如微孔硬材料为过滤介质的脱水机那么贵的微孔硬材料的过滤介质,利于日常维护检修,也使立式旋转石膏脱水机运行使用成本降低,维护费用降低约80%。
附图说明
图1为本发明第一种形式过滤板的组成结构示意图,图1A为成型图,图1B为装配分解图。
图2为本发明第一种形式过滤板的外形结构示意图。
图3为本发明由第一种形式过滤板构成的过滤盘的结构示意图。
图4为本发明第二种形式过滤板的组成结构示意图,图4A为成型图,图4B为装配分解图。
图5为本发明第二种形式过滤板的外形结构示意图。
图6为本发明由第二种形式过滤板构成的过滤盘的结构示意图。
图7为本发明动环模块连接端面和静环模块连接端面结构示意图。
图8为本发明所述立式旋转石膏脱水机的结构示意图。
图9为本发明所述立式旋转石膏脱水机工作过程示意图。
图中所示:1-过滤板、2-滤布、3-支撑层、4-支撑层中空部、5-表面网格、5A-槽形孔、6-螺钉、7-汽水流通管、8-空腔、9-过滤盘、10-转子主轴、11-转子主轴连接管、13-静环模块、14-动环模块、15-气水分配单元、16-转子、17-真空单元、18-真空单元接入口、19-高压气源、20-高压气源接入口、24-浆料槽、25-液体防沉淀单元、27-驱动单元、28-石膏浆液、29-滤饼淋洗单元、30-刮刀装置、31-卸料区、40-立式旋转石膏脱水机。
具体实施方式
以下结合附图和实施例对本发明作进一步描述。
本发明所述的过滤板1是一种执行过滤功能的功能性部件单元,采用独立单元的封闭式结构,方便使用和维修更换。图1、图2与图4、图5分别代表的是两种不同形式的过滤板1。如图1和图4中装配分解图所示,装配方向如图中箭头方向所标示,过滤板1是由两片滤布2,两块支撑层3,通过螺钉6装配拼合而成的封闭体,带汽水流通管7,装配好的过滤板1如图1和图4中的成型图所示,包含设在其内部的空腔8,滤布2固定在过滤板1外表面,滤布2有很多纤维交织形成的过滤通道,如网孔,只允许水和气流透过,石膏颗粒无法通过,对滤布2从内向外反吹气可以对滤布2清洗再生。
滤布2内侧是支撑层3,支撑层3是由带表面网格5(如图1)或槽形孔5A(如图4)的高强度工程材料构成,形成类似骨架的结构,支撑滤布2成型,使滤布2展开平铺在支撑层3外侧。滤布2如果没有支撑层3一样的类似骨架的结构的支撑,自身无法在工作过程中保持确定的形状,也无法形成过滤板1的空腔8。两块支撑层3的拼合可以用螺钉,热塑成型,粘接等多种方式。支撑层3不是实心体,支撑层3外壁内凹形成支撑层中空部4,支撑层3内侧紧邻着支撑层中空部4,两个支撑层中空部4对接拼合形成过滤板1的空腔8。过滤板1的空腔8流体连接汽水流通管7。过滤板1的空腔8通过汽水流通管7与外部系统单元连接。支撑层3表面有表面网格5(如图1)或槽形孔5A(如图4),表面网格5(如图1)或槽形孔5A(如图4)成为液体进入过滤板1的空腔8的通道,也成为气体从空腔8透过支撑层3的通道,进而对固定在支撑层3外表面的滤布2从内向外反吹气。
一方面,空腔8在滤布2和支撑层3配合下形成了液体和/或气体在过滤板1内流动所需要的腔体,保证液体和/或气体顺畅流通;另一方面,空腔8和支撑层3配合,适配滤布2的形状大小,在过滤板1抽真空过滤过程及过滤板1反吹气卸料和清洗再生过程中,维持滤布2内外两侧所需要的压力差,并且这种压力差在滤布2每处位置相对均匀。过滤板1的空腔8由两个支撑层中空部4对接拼合形成,支撑层中空部4由支撑层3外壁内凹形成。支撑层3参与过滤和反吹气的主要工作面,就是含表面网格5(如图1)或槽形孔5A(如图4)的区域部分,滤布2的大小和支撑层3含表面网格5(如图1)或槽形孔5A(如图4)的区域部分大小基本相同,而表面网格5(如图1)或槽形孔5A(如图4)内侧就紧邻空腔8。除了安装和其他工程方面因素的影响造成滤布2边缘等处用于固定或其他作用,大部分滤布2内侧紧邻支撑层3的表面网格5(如图1)或槽形孔5A(如图4),支撑层3的表面网格5(如图1)或槽形孔5A(如图4)内侧紧邻空腔8,意味着大部分滤布2内侧每处位置隔着支撑层3的表面网格5(如图1)或槽形孔5A(如图4)就是空腔8。在过滤板1抽真空过滤过程中,空腔8的存在使真空负压比较均匀分布在滤布2内侧的每处位置,维持滤布2每处位置内外两侧所需要的压力差,吸附石膏浆液中的水分,使滤布2在每处位置工作比较均匀。同样,在过滤板1反吹气卸料和清洗再生过程中,空腔8的存在使高气压比较均匀分布在滤布2内侧的每处位置,维持滤布2每处位置内外两侧所需要的压力差,实现反吹气卸料和清洗再生滤布2,同时使滤布2在每处位置工作比较均匀。
如图2和图5所示,所述过滤板1是扇形段,所述过滤板1是包含气液端口的封闭体,气液端口作为气体和/或液体进出过滤板1的端口,气液端口可以是汽水流通管7。汽水流通管7的数量可以是一个或多个。图1和图2的过滤板1有两个汽水流通管7,图4和图5的过滤板1有一个汽水流通管7。汽水流通管7设置在靠近扇形弧面的圆心一侧,方便汽水流通管7和转子主轴连接管11相接(如图3和图6)。过滤板1表面包裹着过滤介质,过滤介质是滤布2,滤布2所在扇形表面也是过滤板1参与过滤的工作面。过滤介质也可以是单层或多层滤布,或者是滤布和其他过滤膜材料的组合。滤布2固定在过滤板1上,这样工作时滤布2相对于过滤板1不动,不易损坏。
如图3和图6所示,多个过滤板1沿转子主轴10或转子16圆周向环绕布置,所有过滤板1相互紧靠排列,所有过滤板1的扇形面拼接起来,就组成圆环形的过滤盘9,过滤盘9有圆形外轮廓。过滤板1通过汽水流通管7连接转子主轴连接管11,再通过转子主轴连接管11及相关管路连接动环模块14。
忽略掉一些次要的因素,如过滤板1之间的间隙或填充物等,图3中扇形过滤板1为圆环形的过滤盘9的12等分。每个过滤盘9包含的过滤板1数量为12,则每个扇形的过滤板1的大小为1/12过滤盘圆环。
图6中扇形过滤板1为圆环形的过滤盘9的20等分。每个过滤盘9包含的过滤板1数量为20,则每个扇形的过滤板1的大小为1/20过滤盘圆环。
如图7,图8,图9所示,立式旋转石膏脱水机40包括主机单元、真空单元17、吹扫卸料单元;
其中,
主机单元包括浆料槽24,驱动单元27,转子16;转子16设置在浆料槽24两端,转子16上设置有多个沿转子主轴10轴向布置的,共转轴的,立式安装的过滤盘9;转子主轴10是圆筒状结构。过滤盘9圆环形的盘状结构,圆形外轮廓。多个过滤盘9安装在转子主轴10上,沿转子主轴10轴向间隔布置,过滤盘9与过滤盘9之间相互平行,立式安装,过滤盘9盘面与转子主轴10方向垂直,所有过滤盘9均以转子主轴10为轴心同轴旋转,所有过滤盘9并行工作。所述过滤盘9包括多个沿转子16圆周向环绕布置的扇形过滤板1。过滤盘9采用立式旋转模式,提高了平面空间利用率,压缩了设备外形尺寸。
所述的驱动单元27包括减速机,所述的减速机驱动转子16,带动过滤盘9在浆料槽24内转动。
所述的真空单元17包括真空泵、气液分离器及相关管道、阀门、仪表。
所述吹扫卸料单元包括高压气源19和刮刀装置30,高压气源19包括压缩空气产生装置及相关管道,高压气源19输出压缩空气。
所述的旋转连接单元包括气水分配单元15,气水分配单元15包括动环模块14、静环模块13和相关管路。动环模块14和静环模块13有如图7所示的多孔的连接端面。转子16上过滤板1的汽水流通管7和真空单元17、高压气源19的连接通过气水分配单元15实现,气水分配单元15用于过滤板1随转子16转动中,切换连接真空单元17和高压气源19。
非转动的部分,如真空单元17、高压气源19通过相关管路与静环模块13连通;其中,真空单元17通过真空单元接入口18连接静环模块13,高压气源19通过高压气源接入口20连接静环模块13。转动部分,如每个过滤板1的汽水流通管7与动环模块14通过转子主轴连接管11及相关管路连通。动环模块14和静环模块13对应的管路根据转子16位置不同连通或断开。动环模块14和静环模块13有如图7所示的多孔的连接端面。动环模块连接端面上的孔可以是转子16上有关管路的开口端口;静环模块连接端面上的孔可以是静止设备有关管路的开口端口。通过动环模块连接端面上的孔和静环模块连接端面上的孔对接连通或错开,实现动环模块连接端面上的孔对应的管路和静环模块连接端面上的孔对应的管路连通或断开。连接真空单元17、高压气源19的管路以静环模块连接端面上对应的孔为开口端口;连接每个过滤板1的汽水流通管7的管路以动环模块连接端面上对应的孔为开口端口。动环模块14随转子16旋转,在动环模块14转动到一定位置,流体能同时穿过静环模块连接端面上作为连接真空单元17的管路开口端口的孔和动环模块连接端面上作为连接某个过滤板1的管路开口端口的孔时,真空单元17和该过滤板1流体连通;静环模块连接端面上作为连接真空单元17的管路开口端口的孔和动环模块14上作为连接该过滤板1的管路开口端口的孔位置相互错开时,流体不能同时穿过作为连接真空单元17的管路开口端口的孔和动环模块14上作为连接该过滤板1的管路开口端口的孔,真空单元17和该过滤板1流体连接断开。高压气源19和过滤板1连接类似。根据工序需要,通过对动环模块连接端面上的孔和静环模块连接端面上的孔在数量、相对位置等方面的设置,就可以在过滤板1随转子16转动中,使过滤板1通过动环模块14选择性地切换连接静环模块13上连接的真空单元17或高压气源19;也可以使过滤板1通过动环模块14选择性地切换断开连接静环模块13上连接的真空单元17或断开连接静环模块13上连接的高压气源19。
所述的立式旋转石膏脱水机40还可以包括:
液体防沉淀单元25,包括贯穿于浆料槽24底部的搅拌器、密封装置、驱动电机及减速机。搅拌器在驱动电机及减速机的带动下对浆料槽24内石膏浆液28进行扰动,防止浆液沉积,影响石膏滤饼吸附。
滤饼淋洗单元29,包括水泵、清洗管路、滤饼淋洗喷嘴、电(气)动阀、手动阀及相关管道。通过滤饼淋洗喷嘴将淋洗水喷射至石膏滤饼表面进行淋洗,以降低脱水后石膏氯离子含量。
控制单元,包括就地电控制柜、液位计、变频器、流量计、电(气)动阀及其它电器元件,对脱水机运转、清洗等各种参数进行自动控制。
如图9所示,火电厂石灰石-石膏湿法脱硫装置生成的石膏浆液28,经旋流器一级分离后,底流浓浆液经进料口进入浆料槽24,搅拌器在液体防沉淀单元25的驱动电机及减速机的带动下对浆料槽24内石膏浆液28进行扰动,防止浆液沉积,影响石膏滤饼吸附。驱动单元27的减速机带动转子16旋转,转子16上所有的过滤盘9同轴旋转,并行工作,采用独立单元结构的过滤板1在真空的作用下,将浆液槽体内石膏浆液28进行干燥脱水。
在控制单元作用下,所述的立式旋转石膏脱水机40的过滤盘9并行工作,每个过滤盘9包括的每个过滤板1其工作周期的工作过程包括:
A.吸浆过程:驱动单元27的减速机驱动转子16,带动过滤盘9在有石膏浆液28的浆料槽24内转动;转子16上的过滤板1围绕转子主轴10朝卸料区31方向旋转,气水分配单元15的静环模块13连接的真空单元17通过动环模块14接入过滤板汽水流通管7从而接通过滤板1,在过滤板1的空腔8产生真空负压,在真空负压作用下,浸没在石膏浆液28中的过滤板1吸附石膏浆液28,石膏浆液28中固体石膏被截留在滤布2表面形成滤饼,水分通过滤布2,支撑层3,进入空腔8,进而通过汽水流通管7被抽走;
B.吸干过程:过滤板1旋转出液面,气水分配单元15使真空单元17继续接入过滤板汽水流通管7从而接通过滤板1,在真空负压下,吸附在过滤板1表面的滤饼中的水分继续被吸走从而滤饼被干燥,水分继续通过滤布2,支撑层3,进入空腔8,进而通过汽水流通管7被抽走;
C.卸料:随着转子16位置变化,吸附着被干燥滤饼的过滤板1进入卸料区31时,气水分配单元15使真空单元17断开与过滤板汽水流通管7连接,使高压气源19接入汽水流通管7从而接通过滤板1,压缩空气通过汽水流通管7流入过滤板1的空腔8,通过支撑层3,进而对滤布2从内向外反吹气而去除截留在滤布2表面的固体滤饼,同时清洗再生过滤板1的滤布2;
D.再循环进入下一工作周期:卸料完成,在驱动单元27的带动下,转子16上的过滤板1围绕转子主轴10继续转动,过滤板1进入下一个工作周期的吸浆过程。
立式旋转石膏脱水机40工作过程中,以上工作过程周而复始地反复进行。
在吸浆过程之后,过滤板1旋转出液面时,可以投入滤饼淋洗单元29,通过滤饼淋洗喷嘴将淋洗水喷射至石膏滤饼表面进行淋洗,以降低脱水后石膏氯离子含量。
在卸料阶段,为取得更好的卸料效果,可以采用刮刀装置30,结合反吹气卸料。
以上立式旋转石膏脱水机40及工作方法除了石膏脱水,还可以用于其他场合的固液分离,以上所述仅为本发明的较佳实施例,并不用以限制本发明,凡在本发明的精神和原则之内,所做的任何修改、等效替换等,均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (12)
1.一种过滤板,其特征在于:所述过滤板(1)是包含气液端口的封闭体,内设空腔(8);位于所述过滤板(1)表面的过滤介质与待过滤的含固浆液接触,所述过滤介质固定在过滤板(1)上,所述过滤介质包括具有第一选择性透过能力的软体材料,所述过滤介质内侧设置具有第二选择性透过能力的支撑层(3),用于支撑过滤介质成型;所述支撑层(3)内侧紧邻着空腔(8),所述的空腔(8)通过气液端口连接设定的外部系统单元。
2.根据权利要求1所述的过滤板,其特征在于:所述外部系统单元是产生真空的真空单元(17),在真空负压作用下,待过滤的含固浆液中的固体组分被截留在所述过滤介质表面;待过滤的含固浆液中的液体组分通过过滤介质、支撑层(3),进入空腔(8),进而通过气液端口被抽走。
3.根据权利要求1所述的过滤板,其特征在于:所述外部系统单元是高压气源(19),高压气体通过气液端口流入所述过滤板(1)的空腔(8),通过支撑层(3),进而对过滤介质从内向外反吹气从而去除截留在过滤介质表面的固体,同时清洗再生过滤板(1)的过滤介质。
4.根据权利要求1-3任一项所述的过滤板,其特征在于:所述软体材料是纤维材料或过滤膜材料,或者所述的过滤介质是单层或多层滤布,或者所述的过滤介质是滤布和其他过滤膜材料的组合。
5.根据权利要求1-3任一项所述的过滤板,其特征在于:所述支撑层(3)是由带槽或孔或网格的高强度工程材料构成。
6.根据权利要求1-3任一项所述的过滤板,其特征在于:所述的过滤板(1)的过滤介质是至少两片滤布,所述支撑层(3)的数量至少是两块,所述的气液端口是汽水流通管(7),所述的过滤介质可以是单层或多层滤布,或者所述的过滤介质是滤布和其他过滤膜材料的组合。
7.一种立式旋转石膏脱水机,其特征在于,所述的石膏脱水机包括主机单元、真空单元(17)、吹扫卸料单元;其中,
所述的主机单元包括浆料槽(24),驱动单元(27),转子(16);所述的转子(16)设置在浆料槽(24)两端,所述的转子(16)上设置有多个沿转子主轴(10)轴向布置的、共转轴的、立式安装的过滤盘(9);所述过滤盘(9)包括多个沿转子(16)周向环绕布置的如权利要求1-6任一项所述的过滤板(1);所述的驱动单元(27)驱动所述的转子(16),带动所述的过滤盘(9)在浆料槽(24)内转动;所述转子(16)上过滤板(1)的气液端口和外部系统单元的连接包括旋转连接单元,所述的旋转连接单元用于所述过滤板(1)随转子(16)转动中,切换连接设定的外部系统单元;
所述真空单元(17)连接所述旋转连接单元,真空单元(17)通过旋转连接单元接入过滤板(1)气液端口时,在过滤板(1)的空腔(8)产生真空负压,在真空负压作用下,待过滤的含固浆液中的固体组分被截留在过滤介质表面;液体组分通过过滤介质、支撑层(3),进入空腔(8),进而通过气液端口被抽走;
所述吹扫卸料单元包括高压气源(19),所述的高压气源(19)连接旋转连接单元,高压气源(19)通过旋转连接单元接入过滤板(1)气液端口时,高压气体通过气液端口流入过滤板(1)的空腔(8),通过支撑层(3),进而对过滤介质从内向外反吹气从而去除截留在过滤介质表面的固体,同时清洗再生过滤板(1)的过滤介质。
8.根据权利要求7所述的立式旋转石膏脱水机,其特征在于:所述立式旋转石膏脱水机(40)还包括滤饼淋洗单元(29)和/或所述吹扫卸料单元还包括刮刀装置(30)。
9.根据权利要求7所述的立式旋转石膏脱水机,其特征在于:所述每个过滤盘(9)所包括的所述过滤板(1)的数量为6~30个。
10.根据权利要求7-9任一项所述的立式旋转石膏脱水机,其特征在于:所述过滤盘(9)是环形的盘状,所述过滤板(1)是扇形。
11.权利要求7-10任一项所述的立式旋转石膏脱水机的固液分离的工作方法,所述的立式旋转石膏脱水机(40)的过滤盘(9)并行工作,每个过滤盘(9)包括的每个过滤板(1)其工作周期的工作过程包括:
A.吸浆过程:驱动单元(27)驱动转子(16),带动过滤盘(9)在装有待过滤的含固浆液的浆料槽(24)内转动;转子(16)上的过滤板(1)围绕转子主轴(10)朝卸料区(31)方向旋转,旋转连接单元使真空单元(17)接入过滤板(1)气液端口从而接通过滤板(1),在过滤板(1)的空腔(8)产生真空负压,在真空负压作用下,浸没在含固浆液中的过滤板(1)吸附含固浆液,含固浆液中的固体组分被截留在过滤介质表面形成滤饼,液体组分通过过滤介质、支撑层(3),进入空腔(8),进而通过气液端口被抽走;
B.吸干过程:过滤板(1)旋转出液面,旋转连接单元使真空单元(17)继续接入过滤板(1)的气液端口从而接通过滤板(1),在真空负压下,吸附在过滤板(1)表面的滤饼被干燥,液体组分继续通过过滤介质、支撑层(3),进入空腔(8),进而通过气液端口被抽走;
C.卸料:随着转子(16)位置变化,吸附着滤饼的过滤板(1)进入卸料区(31)时,旋转连接单元使真空单元(17)断开与过滤板(1)气液端口连接,使高压气源(19)接入气液端口从而接通过滤板(1),高压气体通过气液端口流入过滤板(1)的空腔(8),通过支撑层(3),进而对过滤介质从内向外反吹气从而去除截留在过滤介质表面的固体滤饼,同时清洗再生过滤板(1)的过滤介质。
12.一种石膏脱水系统,其特征在于:所述的石膏脱水系统包括如权利要求7-10任一项所述的立式旋转石膏脱水机(40),或者所述的石膏脱水系统所包括的脱水机按照权利要求11所述的工作方法运行。
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---|---|
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Cited By (13)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN107617254A (zh) * | 2017-11-15 | 2018-01-23 | 中冶北方(大连)工程技术有限公司 | 一种预先分级盘式过滤机及过滤方法 |
CN109107248A (zh) * | 2017-06-26 | 2019-01-01 | 上海斯纳普膜分离科技有限公司 | 利用平片式滤膜对液体内固体颗粒进行分离和回收的方法 |
CN110639264A (zh) * | 2019-08-30 | 2020-01-03 | 安徽金德润滑科技有限公司 | 一种防冻液加工原料前处理用分离装置 |
CN110734236A (zh) * | 2019-12-10 | 2020-01-31 | 郑州三迪建筑科技有限公司 | 一种磷石膏煅烧建筑石膏的阳光棚 |
CN111099669A (zh) * | 2018-10-29 | 2020-05-05 | 金仁湜 | 废水处理装置 |
CN112807917A (zh) * | 2020-12-30 | 2021-05-18 | 杭州萧山技师学院 | 一种有机废气过滤层循环使用设备 |
CN113878563A (zh) * | 2021-09-17 | 2022-01-04 | 天津大学 | 一种基于自激振荡原理的气动软体致动器驱动系统 |
CN114669110A (zh) * | 2022-04-12 | 2022-06-28 | 中交隧道工程局有限公司 | 一种废弃泥浆压滤脱水处理装置及其处理方法 |
CN114768366A (zh) * | 2022-05-18 | 2022-07-22 | 江苏博同环保科技有限公司 | 一种硫磺固液分离装置及其使用方法 |
CN114933431A (zh) * | 2022-04-21 | 2022-08-23 | 临沂宏源热力有限公司 | 一种石膏水分高效分离控制系统 |
CN115155155A (zh) * | 2022-08-26 | 2022-10-11 | 沧州中铁装备制造材料有限公司 | 一种脱硫废液净化处理装置 |
CN116621318A (zh) * | 2023-07-25 | 2023-08-22 | 四川永沁环境工程有限公司 | 污水消毒保障系统 |
CN116672794A (zh) * | 2023-08-03 | 2023-09-01 | 烟台核信环保设备有限公司 | 油砂分离机 |
Citations (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
GB894318A (en) * | 1959-12-10 | 1962-04-18 | Simonacco Ltd | Improvements relating to disc-type filters |
NO309684B1 (no) * | 1999-05-26 | 2001-03-12 | Bandak As | Elementorgan |
CN201150818Y (zh) * | 2007-10-15 | 2008-11-19 | 核工业烟台同兴实业有限公司 | 脱硫真空过滤机 |
CN201470211U (zh) * | 2009-07-21 | 2010-05-19 | 厦门金纶科技有限公司 | 圆盘真空过滤机滤盘 |
CN202315515U (zh) * | 2011-11-14 | 2012-07-11 | 烟台桑尼核星环保设备有限公司 | 一种烟气湿法脱硫石膏转盘脱水机 |
CN203494273U (zh) * | 2013-09-23 | 2014-03-26 | 江苏顺天过滤设备有限公司 | 一种过滤扇 |
CN203990047U (zh) * | 2014-07-31 | 2014-12-10 | 王伟勇 | 盘式真空过滤机 |
CN205145758U (zh) * | 2015-11-08 | 2016-04-13 | 杭州蓝轩环保科技有限公司 | 一种过滤板,一种立式旋转石膏脱水机,一种石膏脱水系统 |
-
2015
- 2015-11-08 CN CN201510753714.4A patent/CN105268235A/zh active Pending
Patent Citations (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
GB894318A (en) * | 1959-12-10 | 1962-04-18 | Simonacco Ltd | Improvements relating to disc-type filters |
NO309684B1 (no) * | 1999-05-26 | 2001-03-12 | Bandak As | Elementorgan |
CN201150818Y (zh) * | 2007-10-15 | 2008-11-19 | 核工业烟台同兴实业有限公司 | 脱硫真空过滤机 |
CN201470211U (zh) * | 2009-07-21 | 2010-05-19 | 厦门金纶科技有限公司 | 圆盘真空过滤机滤盘 |
CN202315515U (zh) * | 2011-11-14 | 2012-07-11 | 烟台桑尼核星环保设备有限公司 | 一种烟气湿法脱硫石膏转盘脱水机 |
CN203494273U (zh) * | 2013-09-23 | 2014-03-26 | 江苏顺天过滤设备有限公司 | 一种过滤扇 |
CN203990047U (zh) * | 2014-07-31 | 2014-12-10 | 王伟勇 | 盘式真空过滤机 |
CN205145758U (zh) * | 2015-11-08 | 2016-04-13 | 杭州蓝轩环保科技有限公司 | 一种过滤板,一种立式旋转石膏脱水机,一种石膏脱水系统 |
Cited By (20)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN109107248A (zh) * | 2017-06-26 | 2019-01-01 | 上海斯纳普膜分离科技有限公司 | 利用平片式滤膜对液体内固体颗粒进行分离和回收的方法 |
CN107617254A (zh) * | 2017-11-15 | 2018-01-23 | 中冶北方(大连)工程技术有限公司 | 一种预先分级盘式过滤机及过滤方法 |
CN107617254B (zh) * | 2017-11-15 | 2022-11-29 | 中冶北方(大连)工程技术有限公司 | 一种预先分级盘式过滤机及过滤方法 |
CN111099669A (zh) * | 2018-10-29 | 2020-05-05 | 金仁湜 | 废水处理装置 |
CN110639264A (zh) * | 2019-08-30 | 2020-01-03 | 安徽金德润滑科技有限公司 | 一种防冻液加工原料前处理用分离装置 |
CN110734236A (zh) * | 2019-12-10 | 2020-01-31 | 郑州三迪建筑科技有限公司 | 一种磷石膏煅烧建筑石膏的阳光棚 |
CN112807917A (zh) * | 2020-12-30 | 2021-05-18 | 杭州萧山技师学院 | 一种有机废气过滤层循环使用设备 |
CN113878563A (zh) * | 2021-09-17 | 2022-01-04 | 天津大学 | 一种基于自激振荡原理的气动软体致动器驱动系统 |
CN113878563B (zh) * | 2021-09-17 | 2022-12-06 | 天津大学 | 一种基于自激振荡原理的气动软体致动器驱动系统 |
CN114669110A (zh) * | 2022-04-12 | 2022-06-28 | 中交隧道工程局有限公司 | 一种废弃泥浆压滤脱水处理装置及其处理方法 |
CN114669110B (zh) * | 2022-04-12 | 2024-05-10 | 中交隧道工程局有限公司 | 一种废弃泥浆压滤脱水处理装置及其处理方法 |
CN114933431A (zh) * | 2022-04-21 | 2022-08-23 | 临沂宏源热力有限公司 | 一种石膏水分高效分离控制系统 |
CN114933431B (zh) * | 2022-04-21 | 2024-03-19 | 临沂宏源热力有限公司 | 一种石膏水分高效分离控制系统 |
CN114768366A (zh) * | 2022-05-18 | 2022-07-22 | 江苏博同环保科技有限公司 | 一种硫磺固液分离装置及其使用方法 |
CN115155155A (zh) * | 2022-08-26 | 2022-10-11 | 沧州中铁装备制造材料有限公司 | 一种脱硫废液净化处理装置 |
CN115155155B (zh) * | 2022-08-26 | 2022-11-22 | 沧州中铁装备制造材料有限公司 | 一种脱硫废液净化处理装置 |
CN116621318B (zh) * | 2023-07-25 | 2023-09-19 | 四川永沁环境工程有限公司 | 污水消毒保障系统 |
CN116621318A (zh) * | 2023-07-25 | 2023-08-22 | 四川永沁环境工程有限公司 | 污水消毒保障系统 |
CN116672794A (zh) * | 2023-08-03 | 2023-09-01 | 烟台核信环保设备有限公司 | 油砂分离机 |
CN116672794B (zh) * | 2023-08-03 | 2023-10-17 | 烟台核信环保设备有限公司 | 油砂分离机 |
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