CN105797588A - 压差卧式转鼓过滤分离机 - Google Patents

Abstract

一种压差卧式转鼓过滤分离机，由箱体及内置的转鼓和箱外的自吸泵以及高位冷凝器构成，能对去渣处理的浆液进行分子级别的连续过滤分离，该机过滤效率高，设备投入小，运行成本低，且整体结构便于装配及更换不同分子量范围的超滤膜，为规模生产提供了一种理想的设备选型。

Description

压差卧式转鼓过滤分离机

技术领域

本发明属于过滤分离设备，具体涉及一种压差卧式转鼓过滤分离机。

背景技术

精细分离，尤其是在分子级别上的分离，例如对生物质不同构成成分的分离，基本采用化学、物理两大方法，化学法易于在规模生产上运用，但容易造成不应有的化学反应和化学毒性残留，物理法主要使用板框式分子筛和小容积管式过滤器，可获纯天然高品质产品，但需反复停机冲洗滤膜导致间歇作业，且处理量小产能低，不能满足规模生产的需要，工业生产中普遍使用的离心分离机有较强的分离能力，但难以实行分子级别的精细分离，产品质量档次不高，其他如吸附法，成本高且限制性因素多，适应范围狭窄。

发明内容

本发明针对板框式分子筛和小容积管式过滤器及离心分离机的不足，提供了一种压差卧式转鼓过滤分离机，其在分子级别分离上，改小容量间歇作业为大容量连续运转，大大提高了过滤能力和分离效率，且适应范围广而成本低。

本发明的技术方案：由箱体及箱内转鼓和箱外的自吸泵、高位冷凝器构成本装置主体，其特征是：密闭的箱体为水平横置的具有中高的圆筒，两个端壁与中轴线同心分别固定有轴承室，箱体高位点向上设有管路经减压阀与高位冷凝器连通，箱体低位点向下设有换向阀，该阀与下道工序管路及自吸泵输入端管路分别连通，该泵输入端管路上设有溶剂阀和进浆阀，输出端管路经固定于箱体圆周壁两边的射流喷嘴与箱内连通；箱体内的转鼓为具有一定中高的圆筒，其外径小于箱体内径，沿该转鼓两个端壁的边缘分别排列固定有桨叶，该两个端壁与中轴线同心分别朝外固定有中空短轴，该两个短轴分别经轴承与箱体同心圆联接定位，该转鼓由两层不锈钢筛板构成夹层式圆周壁，夹层中铺设超滤膜，外层筛板上固定有螺旋片，鼓内贴近内层筛板设有反冲管和释压管，两者共同穿出一端的中空短轴与箱外的储气罐和高位冷凝器分别连通，贴近该转鼓低位点设有引流管，该管穿另一端的中空短轴与箱外下道工序连通；高位冷凝器输入端管路上设有溢流管，下行与自吸泵输入端管路连通，该冷凝器输出端管路经U形弯设有回流管，下行与引流管连通。

所述箱体（1）是具有一定中高的承压圆筒，即由两端相等的较小直径渐进为中部较大直径，水平横卧，其两个端壁与中轴线同心分别开有通孔，与通孔同心分别在两壁的外侧面上固定左轴承室（101A）和右轴承室（101B），沿中轴线将该箱体剖为上下均等的两体，再重合联接固定成可拆卸的上下构造，便于装配检修及更换不同分子量范围的超滤膜。

该箱体中高所导致的箱体高位点处开孔固定喇叭管，管上设有减压阀（103）并与高位冷凝器输入端连通，中高所致的箱体低位点处开孔固定有换向阀（104），该阀一通连通下道工序，另一通侧向与自吸泵输入端管路连通。该箱体上设有压力表（105）。

所述箱内转鼓（2）为具有一定中高的圆筒，外径小于箱体的内径，由两层不锈钢筛板（202）固定于该转鼓左右两侧的端壁上，构成夹层式圆周壁，夹层内均铺超滤膜（203），沿外层筛板上分别固定有均等的左右两组走向相反的螺旋片（204），该螺旋片与箱体间留有一定滑配间隙，沿该转鼓左右端壁的边缘外侧面上，分别均布左桨叶（205A）和右桨叶（205B），该两圈桨叶与箱体间留有一定滑配间隙，该转鼓左右端壁与中轴线同心分别开有通孔，与通孔同心分别在该两壁的外侧面上固定有左中空短轴（201A）和右中空短轴（201B）,该两个短轴分别通过箱体两个轴承室内的左轴承（102A）和右轴承（102B）与箱体联接定位，定位点内侧设有密封圈，构成箱内的可旋转体。将该横置的转鼓竖剖为均等的左右两体，再重合联接固定成可拆卸的左右构造，便于装配检修及更换过滤膜。

该转鼓内，向上贴近内层筛板设有长度略短于转鼓长度的反冲管（206），该管壁的上侧密布细孔，该反冲管由与其连通的输气管（207）固定，该输气管从右中空短轴内穿出转鼓至箱外，经输气阀（208）与外置的储气罐连通，在反冲管的下方设有释压管（209），该释压管穿入输气管内并顺势出转鼓至箱外，再次穿出输气管上行，与高位冷凝器的输入端连通；该转鼓内，中高所致的低位点处设有引流管（210），该管从左中空短轴内穿出转鼓至箱外，经流量计（213）与下道工序连通，该引流管和输气管在转鼓内以法兰（211）同心联接成一体轴，两边各自由左轴承（212A）和右轴承（212B）与两端的中空短轴相联接定位，分别在定位点内侧设置密封圈。

所述自吸泵（3）工作压力0.8Mpa，对气固液混杂的混合浆液有很好的适应性，作为本装置的流体驱动器和施压器设置于箱体外，其输入端管路分别与进浆阀（301）和换向阀（104）及溶剂阀（304）连通，输出端管路与环绕在箱体圆周壁外两端的左注浆环（302A）和右注浆环（302B）分别连通，该两个注浆环与箱体之间均布有射流喷嘴（303），该射流喷嘴三个一组以圆切线方式顺时针方向分别连通注浆环和箱体。

所述高位冷凝器（4）设在箱体上部的一定高度，对含有挥发性物质的气体进行处理，其源自箱体高位点的输入端管路，在一定高度上侧向开孔设有溢流管（401），该溢流管下行过止回阀（402）与自吸泵输入端管路连通，该冷凝器的输出端设有U形弯（403），该弯底部开孔设有回流管（404）并下行与转鼓引流管连通。

本发明具有以下有益效果。

相较传统的板筐式分子筛具有不停歇连续运行的优势。

相较现有的小容量管式过滤器具有处理量大、产能高的优势。

相较普遍使用的离心分离机具有精细分离能力强，产成品纯度高的优势。

附图说明

图1是本装置的结构示意图。

图2是图1沿A―A方向的剖视图。

图3是图1沿B―B方向的剖视图。

图中标号：1箱体、101A左轴承室、101B右轴承室、102A左轴承、102B右轴承、103减压阀、104换向阀、105压力表、2转鼓、201A左中空短轴、201B右中空短轴、202筛板、203超滤膜、204螺旋片、205A左桨叶、205B右桨叶、206反冲管、207输气管、208输气阀、209释压管、210引流管、211法兰、212A左轴承、212B右轴承、213流量计、3自吸泵、301进浆阀、302A左注浆环、302B右注浆环、303射流喷嘴、304溶剂阀、4高位冷凝器、401溢流管、402止回阀、403U形弯、404回流管。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明做进一步说明，不限制本发明。

首次开机将箱体低位点处的换向阀104处于闭合状态后，开启进浆阀301和自吸泵3，经前期过滤除渣的、固液比3:7的生物质浆液，由自吸泵以0.5Mpa压力驱向箱体两端的注浆环302，环上六个射流喷嘴303形成六股强劲射流顺时针方向冲击转鼓两端的桨叶205，由此驱动转鼓2转动，随该鼓同步旋转的螺旋片204，从两端将浆液控制成、顺箱体和鼓体之间的间隙有序向中部流动的状态，从而延长浆液与转鼓过滤面流动接触的时间和面积，以实现最大化过滤效果。

此时持续流动的浆液中的相对小分子量成分如单宁溶液，透过分子量范围800的超滤膜流入转鼓内，大分子量成分如色素溶液则继续向中高所致的箱体低位点流动。当引流管210内有透过液流出时，开启溶剂阀304，按引流管的流出量补注乙醇溶剂，以协助充分过滤。透过液经流量计（213）计量，作为高品质单宁液进入下道工序。

进浆达设定量，箱体压力表（105）也同时显示为0.5Mpa，将换向阀104与自吸泵输入端连通，同时关闭进浆阀301，箱内经一次过滤的浆液再次经自吸泵送入箱内继续过滤分离，同时开启输气阀208，压力在0.7Mpa的压缩空气经贴近筛板的反冲管206上的一排细孔持续强劲上吹过滤膜，将附膜的微粒吹离膜面随浆液流动，以保持滤膜的渗透性，并随着转鼓的转动，持续以清洁的膜面接触流动的浆液。穿过滤膜的气体汇向中高所致的箱体高位点，经减压阀103进入高位冷凝器输入端管路，其中裹挟进入的少许浆液，自溢流管401下行，经止回阀402流入自吸泵输入端管路，气体则上行进入高位冷凝器4进行处理，其所含挥发性成分凝为液体，经U形弯403与气体分离，顺回流管404流入引流管，气体则上行外排。另有未能穿越滤膜的余气，从鼓内的释压管209内穿至箱外顺管路上行，参与高位冷凝处理，从而确保转鼓内保持常压，与膜外箱体间形成压差，以实现最大化过滤效果。

检测引流管中透过液浓度，当浓度有下降趋势时关闭溶剂阀，开启进浆阀，同时将换向阀与自吸泵输入端断开而与外排的管路连通，随着新浆液的注入，截留液作为高品质色素液进入下道工序。至设定输入量时关闭进浆阀，将换向阀与外排管路断开重与自吸泵连通并开启溶剂阀，从而形成不间断的新一轮连续过滤分离。

Claims (1)

1.压差卧式转鼓过滤分离机，由箱体及箱内转鼓和箱外的自吸泵、高位冷凝器构成本装置主体，其特征是：密闭的箱体为水平横置的具有中高的圆筒，两个端壁与中轴线同心分别固定有轴承室，箱体高位点向上设有管路经减压阀与高位冷凝器连通，箱体低位点向下设有换向阀，该阀与下道工序管路及自吸泵输入端管路分别连通，该泵输入端管路上设有溶剂阀和进浆阀，输出端管路经固定于箱体圆周壁两边的射流喷嘴与箱内连通；箱体内的转鼓为具有一定中高的圆筒，其外径小于箱体内径，沿该转鼓两个端壁的边缘分别排列固定有桨叶，该两个端壁与中轴线同心分别朝外固定有中空短轴，该两个短轴分别经轴承与箱体同心圆联接定位，该转鼓由两层不锈钢筛板构成夹层式圆周壁，夹层中铺设超滤膜，外层筛板上固定有螺旋片，鼓内贴近内层筛板设有反冲管和释压管，两者共同穿出一端的中空短轴与箱外的储气罐和高位冷凝器分别连通，贴近该转鼓低位点设有引流管，该管穿另一端的中空短轴与箱外下道工序连通；高位冷凝器输入端管路上设有溢流管，下行与自吸泵输入端管路连通，该冷凝器输出端管路经U形弯设有回流管，下行与引流管连通。