CN106390545A - 自动压滤系统及其应用 - Google Patents

Abstract

本发明公开了自动压滤系统及其应用。其中，自动压滤系统包括：给料槽、输送泵、压滤机、压力表、流量计、滤液槽和控制器。该自动压滤系统利用控制器对料浆的浓度、粘度和粒径以及压力表和流量计的参数进行分析比较处理，控制压滤机的进料量和滤液出口的开放，使压滤机的进料量和压滤处理进行自动调节，从而保证自动压滤系统稳定、均匀地处理料浆。

Description

自动压滤系统及其应用

技术领域

本发明涉及自动压滤系统及其应用，具体地，涉及自动压滤系统和利用前述的自动压滤系统对料浆进行压滤的方法。

背景技术

隔膜压滤机作为钛白粉生产中的关键设备，主要用于洗涤包膜后钛白粉中的可溶盐和提高钛白粉的固含量。由于隔膜压滤机的腔室容积和所使用的滤布穿透性固定，在一周期中压滤所能处理的钛白粉量一定。而压滤机进料中的关键参数压滤机进料过滤方式、进料流量、进料累积量和进料压力由压滤机进料浓度、进料粘度和进料粒径计算而得。压滤机进料浓度、粘度和粒径波动较大，导致压滤机每周期进料都需要计算压滤机进料过滤方式、进料流量、进料累积量和进料压力，并在进料过程中通过切换阀门和不断调整给料泵转速来完成进料。在进料操作过程中因流量和压力的滞后性和操作员操作的差异，往往导致压滤机滤饼厚薄不均，影响产品洗涤效果和压滤机的使用寿命。

由此，现有的压滤机有待改进。

发明内容

本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本发明的一个目的在于提出一种自动压滤系统，该系统利用控制器控制压滤机的进料量和滤液出口的开放，使压滤机的进料量和压滤处理进行自动调节，从而保证自动压滤系统稳定、均匀地处理料浆。

因而，根据本发明的一个方面，本发明提供了一种自动压滤系统。根据本发明的实施例，该自动压滤系统包括：给料槽，所述给料槽具有原料入口和原料出口；输送泵，所述输送泵与所述原料出口相连；压滤机，所述压滤机具有进料口和滤液出口，所述进料口与所述输送泵相连，所述滤液出口与所述给料槽的所述原料入口相连；压力表，所述压力表位于所述输送泵与所述压滤机之间；流量计，所述流量计位于所述输送泵和所述压滤机之间；滤液槽，所述滤液槽与所述滤液出口相连；控制器，所述控制器包括：输入模块，所述输入模块用于输入料浆的浓度、粘度和粒径；控制模块，所述控制模块与所述输入模块、所述给料槽、所述压力表、所述流量计、所述输送泵和所述压滤机相连，用于将所述料浆的浓度、粘度和粒径以及所述压力表和所述流量计的参数进行分析比较处理，以便控制所述压滤机的进料量和所述滤液出口的开放。

根据本发明实施例的自动压滤系统，利用控制器对料浆的浓度、粘度和粒径以及压力表和流量计的参数进行分析比较处理，控制压滤机的进料量和滤液出口的开放，使压滤机的进料量和压滤处理进行自动调节，从而保证自动压滤系统稳定、均匀地处理料浆。

根据本发明的实施例，压滤机的滤液出口包括上出料口和下出料口。

根据本发明的实施例，所述下出料口为多个。

根据本发明的实施例，所述压滤机的所述进料口为多个，且沿周向均匀布置。根据本发明的实施例，该自动压滤系统进一步包括：水箱，所述水箱与所述控制模块和所述输送泵相连。

根据本发明的实施例，所述控制器为串级控制器。

根据本发明的另一方面，本发明提供了一种利用前述的自动压滤系统对料浆进行压滤的方法。根据本发明的实施例，该方法包括：在输入模块输入料浆的浓度、粘度和粒径，并设置所述压滤机的过滤方式、进料流量、进料累积量和进料压力，控制模块将所述料浆的浓度、粘度和粒径以及所述压力表和所述流量计的参数进行分析比较处理，以便控制所述压滤机的进料量和所述压滤机的滤液出口的开放；在所述控制模块的控制下，给料槽中的料浆经输送泵输送至压滤机进行压滤处理，以便得到滤液。

根据本发明实施例的对料浆进行压滤的方法，利用控制器对料浆的浓度、粘度和粒径以及压力表和流量计的参数进行分析比较处理，控制压滤机的进料量和滤液出口的开放，使压滤机的进料量和压滤处理进行自动调节，从而保证自动压滤系统稳定、均匀地处理料浆。

根据本发明的实施例，所述控制模块设置为串级连锁控制模式。

根据本发明的实施例，该方法进一步包括：将水箱中的水经输送泵输送至压滤机进行洗涤处理。

根据本发明的实施例，所述控制模块中设置压滤机的过滤方式控制条件，当所述料浆的粒径为D10＜0.4μm时，所述压滤机的上出料口打开，下出料口先关闭；当所述料浆的粒径为D10≥0.4μm时，所述压滤机的上出料口和下出料口同时打开。

本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。

附图说明

本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1显示了根据本发明一个实施例的自动压滤系统的结构示意图；

图2显示了根据本发明一个实施例的自动压滤系统的结构示意图；

图3显示了根据本发明一个实施例的利用自动压滤系统对料浆进行压滤的方法的流程示意图。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

在本发明的描述中，术语“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明而不是要求本发明必须以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

根据本发明的一个方面，本发明提供了一种自动压滤系统。参考图1，根据本发明的实施例，对该自动压滤系统进行解释说明，该系统包括：给料槽100、输送泵200、压滤机300、压力表400、流量计500、滤液槽600和控制器700。其中，给料槽100具有原料入口和原料出口；输送泵200与原料出口相连；压滤机300具有进料口310和滤液出口320，进料口310与输送泵200相连，滤液出口与给料槽100的原料入口相连；压力表400位于输送泵200与压滤机300之间；流量计500位于输送泵200和压滤机300之间；滤液槽600与压滤机300的滤液出口相连；控制器700包括：输入模块710和控制模块720，其中，输入模块710用于输入料浆的浓度、粘度和粒径；控制模块720与输入模块710、给料槽100、压力表400、流量计500、输送泵200和压滤机300相连，用于将料浆的浓度、粘度和粒径以及压力表400和流量计500的参数进行分析比较处理，控制压滤机300的进料量和滤液出口320的开放。

根据本发明实施例的自动压滤系统，通过输入模块输入料浆的浓度、粘度和粒径后，利用控制器对料浆的浓度、粘度和粒径进行分析，通过粒径大小判断压滤机出口的开放，通过对料浆的浓度、粘度，并可以根据预计进行压滤处理的总量和处理时间进行分析，控制压滤机的进料量，通过压力表和流量计的参数通过控制输送泵的输出功率控制压滤机的进料量，控制压滤机的进料量和滤液出口的开放，使压滤机的进料量和压滤处理进行自动调节，控制模块通过对比当前流量和计算流量的偏差，自动调整输送泵，将流量调节至计算流量，当进料累积量和进料压力达到程序计算的终点值之后，进料程序自动结束。通过采用自动进料程序，减小了流量和压力滞后引起不稳定，消除了由于操作人员的操作差异引起的偏差，从而保证自动压滤系统稳定、均匀地处理料浆。

根据本发明的一些实施例，压滤机300为隔膜压滤机。由此，该压滤机的压滤效果好，压滤机的成本低。

参考图2，根据本发明的实施例，压滤机300的滤液出口包括上出料口和下出料口。由于料浆中的固体颗粒的粒径大小，影响压滤进料量及过滤方式选择。设置上出料口和下出料口，可以根据料浆的粒径大小，调节上下出料口阀门的开关。具体地，通过控制模块进行分析判断，如果料浆的粒径较小，为了避免料浆大量穿透，启动压滤机时，控制模块可以通过控制阀门，先关闭下出料口，打开上出料口，使料浆在压滤的过程中在压滤机内形成滤饼，并在后续的压滤过程中，滤饼可以对料浆进行初步过滤后，再经滤布进行过滤，从而提高过滤效果。通过控制模块进行分析判断，如果料浆的粒径较大，不易穿透滤布，启动压滤机时，控制模块可以通过控制阀门，可以同时打开上出料口和下出料口，提高压滤效率。根据浆料的粒径及滤布的实际使用情况及时调整上下出料口阀门的开关，可以实现有效进料同时有效的控制滤液的浊度及钛白粉的固含量。

根据本发明的实施例，控制模块720通过控制各管路上的阀门控制各装置的进料和出料。由此，易于控制，且操作简单有效。

根据本发明的实施例，压滤机300下出料口为多个。由此，通过控制模块控制多个下料口的开关，更精确地控制压滤机的出料量。

根据本发明的实施例，压滤机的进料口为多个，且沿压滤机的.周向均匀布置。例如，如果压滤机的水平方向呈矩形，则进料口可以位于矩形的四个角或对角。由此，通过多个角度进行进料，避免进料堵塞，同时并能够保证各腔室进料的均匀。

参考图2，根据本发明的实施例，该自动压滤系统进一步包括：水箱800，该水箱800与控制模块720和输送泵200相连。由此，利用水箱输送的水对压滤机进料管道进行冲洗。冲洗的是为了避免进料管道在进完料之后堵塞，因压滤机进料为周期性进料，防止下个周期时进料管道内存留浆料，用脱盐水进行冲洗可以有效的避免进料管堵塞的现象。

根据本发明的实施例，控制器700为串级控制器。由此，通过串级控制，将输送泵、压力表，流量计、压滤机和水箱等有效地串级在一起，有效地保证压滤机的进料量和处理过程的稳定和流畅，保证生产的安全、稳定的进行。

根据本发明的另一方面，本发明提供了一种利用前述的自动压滤系统对料浆进行压滤的方法。参考图3，根据本发明的实施例，对利用自动压滤系统对料浆进行压滤的方法进行解释说明，该方法包括：

S100控制模块分析比较处理得到压滤机的进料量和滤液出口的开放情况

根据本发明的实施例，在输入模块输入料浆的浓度、粘度和粒径，并设置压滤机的过滤方式、进料流量、进料累积量和进料压力，控制模块将料浆的浓度、粘度和粒径以及压力表和流量计的参数进行分析比较处理，控制压滤机的进料量和压滤机的滤液出口的开放。通过输入模块输入料浆的浓度、粘度和粒径后，利用控制器对料浆的浓度、粘度和粒径进行分析，通过粒径大小判断压滤机出口的开放，通过对料浆的浓度、粘度，并可以根据预计进行压滤处理的总量、处理时间及压滤机进料压力进行分析，控制压滤机的进料量，通过压力表和流量计的参数通过控制输送泵的输出功率控制压滤机的进料量，控制压滤机的进料量和滤液出口的开放，使压滤机的进料量和压滤处理进行自动调节，从而保证自动压滤系统稳定、均匀地处理料浆。

S200给料槽中的料浆经输送泵输送至压滤机进行压滤处理

根据本发明的实施例，在控制模块的控制下，给料槽中的料浆经输送泵输送至压滤机进行压滤处理，得到滤液。由此，通过控制模块的获得的进料量和压滤机的滤液出口的开放情况，输送泵调节输送频率，依据控制模块的进料量将给料槽中的料浆经输送至压滤机，压滤机以及控制模块的滤液出口的开放情况对出料口进行控制，从而在控制模块的控制下进行压滤处理。

根据本发明的实施例，控制模块设置为串级连锁控制模式。由此，通过串级控制，将输送泵、压力表，流量计、压滤机和水箱等有效地串级在一起，有效地保证压滤机的进料量和处理过程的稳定和流畅，保证生产的安全、稳定的进行。

根据本发明的实施例，该方法进一步包括：将水箱中的水经输送泵输送至压滤机进行洗涤处理。由此，利用水箱输送的水对压滤机进料管线进行清洗，从而避免进料管道在进完料之后堵塞，其中，用脱盐水进行冲洗可以有效的避免进料管堵塞的现象。

根据本发明的实施例，压滤机的控制条件可以根据原料的粒径及压滤机滤布的选型进行确定，从而在控制模块中设置压滤机的控制条件。例如当所述料浆的粒径为D10＜0.4μm时，所述压滤机的上出料口打开，下出料口先关闭；当所述料浆的粒径为D10≥0.4μm时，所述压滤机的上出料口和下出料口同时打开。根据浆料的粒径实际情况及时调整上下出料口阀门的开关，实现有效的进料，同时可以有效的控制进料量和处理过程的均匀稳定。

为了进一步了解本发明的自动压滤系统，在此提供一种利用本发明实施例的自动压滤系统对料浆进行压滤的方法，具体如下：

(1)生产时，首先取样检测给料槽浆料的浓度、粘度和粒径。

(2)将给料槽的浆料的浓度、粘度和粒径输入输送模块中，再将压滤机进料过滤方式的选择、进料流量、进料累积量和进料压力输入到输入模块中，并将压滤机进料过滤方式、进料流量、进料累计量和压滤机进料压力进行联锁。

(3)启动压滤机，待压滤机启动信号反馈后，点击压滤机进料程序开始进料。压滤机的进料过滤方式有以下两种：

过滤方式一：A+C+D

过滤方式二：B+D

A、滤液涂层：控制模块控制下，阀门910、930、960和980打开，阀门920、940、950和970关闭，进料时浆料经过910、930进入滤板的腔室，滤液从960这个角出经过980进入后续工序，进而，通过关闭低处的压滤机进料阀来填充腔室及滤液到滤液储存罐。

B、滤液循环：阀门910、930、940、950、960和970打开，阀门920和980关闭，进料时浆料经过910、930进入滤板的腔室，滤液从940、950、960三个角出经过970进入后续工序，进而，打开所有进料阀并让滤液循环至进料槽。

C、滤液循环涂层：阀门910、930、960和970打开，阀门920、940、950和980关闭，进料时浆料经过910、930进入滤板的腔室，滤液从960这个角出经过970进入后续工序，进而，通过关闭低处的压滤机进料阀来填充腔室使滤液循环至进料槽。

D、冲洗：阀门920、930、940、950、960和980打开，阀门910和970关闭冲洗时，滤液经过960和970进入后续工序，用水冲洗给料管道。

其中，程序A、C和D同时选择，或程序B和D同时选择。根据浆料粒径大小选择相应的过滤方式，当所述料浆的粒径为D10＜0.4μm时选择过滤方式一，当所述料浆的粒径为D10≥0.4μm时选择过滤方式二。一般情况下，压滤机的进料流量在50～200m³/h，进料累积量在10～30m³/h，进料终点压力在4-8bar。在自动进料过程中，程序根据控制模块的分析结果选择上述过滤方式并打开相应管线的阀门，在不同的进料累积量和进料压力下对应不同的进料流量，程序通过对比当前流量和计算流量的偏差，自动调整给料泵，将流量调节至计算流量，当进料累积量和进料压力达到程序计算的终点值之后，进料程序自动结束。通过采用自动进料程序，减小了流量和压力滞后引起不稳定，消除了由于操作人员的操作差异引起的偏差，实现了压滤机进料的均匀和稳定，保证生产的顺利进行。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本发明的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由权利要求及其等同物限定。

Claims (10)

1.一种自动压滤系统，其特征在于，包括：

给料槽，所述给料槽具有原料入口和原料出口；

输送泵，所述输送泵与所述原料出口相连；

压滤机，所述压滤机具有进料口和滤液出口，所述进料口与所述输送泵相连，所述滤液出口与所述给料槽的所述原料入口相连；

压力表，所述压力表位于所述输送泵与所述压滤机之间；

流量计，所述流量计位于所述输送泵和所述压滤机之间；

滤液槽，所述滤液槽与所述滤液出口相连；

控制器，所述控制器包括：

输入模块，所述输入模块用于输入料浆的浓度、粘度和粒径；

控制模块，所述控制模块与所述输入模块、所述给料槽、所述压力表、所述流量计、所述输送泵和所述压滤机相连，用于将所述料浆的浓度、粘度和粒径以及所述压力表和所述流量计的参数进行分析比较处理，以便控制所述压滤机的进料量和所述滤液出口的开放。

2.根据权利要求1所述的自动压滤系统，其特征在于，所述压滤机的所述滤液出口包括上出料口和下出料口。

3.根据权利要求2所述的自动压滤系统，其特征在于，所述下出料口为多个。

4.根据权利要求1所述的自动压滤系统，其特征在于，所述压滤机的所述进料口为多个，且沿周向均匀布置。

5.根据权利要求1所述的自动压滤系统，其特征在于，进一步包括：

水箱，所述水箱与所述控制模块和所述输送泵相连。

6.根据权利要求1所述的自动压滤系统，其特征在于，所述控制器为串级控制器。

7.一种利用权利要求1-6任一项所述的自动压滤系统对料浆进行压滤的方法，其特征在于，包括：

在输入模块输入料浆的浓度、粘度和粒径，并设置所述压滤机的过滤方式、进料流量、进料累积量和进料压力，控制模块将所述料浆的浓度、粘度和粒径以及所述压力表和所述流量计的参数进行分析比较处理，以便控制所述压滤机的进料量和所述压滤机的滤液出口的开放；

在所述控制模块的控制下，给料槽中的料浆经输送泵输送至压滤机进行压滤处理，以便得到滤液。

8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述控制模块设置为串级连锁控制模式。

9.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，进一步包括：

将水箱中的水经输送泵输送至压滤机进行洗涤处理。

10.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述控制模块中设置压滤机过滤方式的控制条件，当所述料浆的粒径为D10＜0.4μm时，所述压滤机的上出料口打开，下出料口先关闭；当所述料浆的粒径为D10≥0.4μm时，所述压滤机的上出料口和下出料口同时打开。