CN106676558A - 一种溶液循环过滤装置及方法 - Google Patents

Abstract

本发明提出的溶液循环过滤装置，用于对待过滤溶液进行过滤，该装置包括：反应槽、循环系统以及过滤系统，使用此装置的溶液循环过滤方法通过循环系统及过滤系统将反应槽中的酸液进行循环以及过滤，以保证反应槽中的溶液的洁净度，便于清洗，且减少了反应槽中产生的气体对人体的危害，并且配置简单，在一定程度上降低了生产成本，满足生产工艺要求。

Description

一种溶液循环过滤装置及方法

技术领域

本发明涉及金属材料表面处理技术领域，尤其是一种溶液循环过滤装置及方法。

背景技术

在金属材料酸洗机组上，尤其管棒型线材酸洗机组均采用间歇式酸洗，将一捆/卷料放在槽内酸洗，在酸洗过程中会产生大量不容物沉淀在槽底或悬浮在酸液中，若不进行及时清除会影响金属材料表面酸洗质量，部分沉淀物还会与酸液发生再次反应，浪费酸液，因此，需定期清理反应槽。一般情况下，槽内酸雾很重，环境很差，严重影响工人健康；另一方面，设备停止工作后进行沉淀物清理工作，降低机组工作效率从而影响了机组的产能。

目前，国内有些钢铁企业有采用板框压滤机，也有采用进口系统旋流加膜过滤，上述方式投资大、系统复杂、维护运行成本高，而且设备运行不稳定，管路易堵塞。

基于此，本发明提出一种溶液循环过滤装置及方法，具有设备配置简单可靠，维修便捷等优点，且满足生产工艺要求，并在一定程度降低了企业的生产成本。

发明内容

本发明的目的在于提供一种溶液循环过滤装置及方法，具有设备配置简单可靠，维修便捷等优点，且满足生产工艺要求，并在一定程度降低企业的生产成本。

为了达到上述目的，本发明的一方面提供了一种溶液循环过滤装置，用于过滤待过滤的溶液，其特征在于，包括：反应槽、循环系统以及过滤系统；其中，所述反应槽用于对所述待过滤的溶液进行第一次过滤，所述第一次过滤后的溶液从所述反应槽的输出端流出并进入所述循环系统后，从所述循环系统的第一输出端流出并经由所述过滤系统的输入端进入所述过滤系统，所述过滤系统对进入其中的溶液进行第二次过滤，经过第二次过滤后的溶液从所述过滤系统的输出端流出并进入所述反应槽。

优选地，在上述溶液循环过滤装置中，所述反应槽包括一槽体，所述槽体的底面为倾斜面，所述反应槽的输出端设置于所述槽体上，且位于所述倾斜面的下端。

优选地，在上述溶液循环过滤装置中，还包括一换热器，所述换热器连接于所述循环系统和反应槽之间，进入循环系统中的溶液从其第二输出端流出后经由所述换热器进入所述反应槽，以动态平衡所述反应槽中溶液的温度。

优选地，在上述溶液循环过滤装置中，所述反应槽还包括一喷嘴，所述喷嘴连接于所述槽体，经由所述换热器的溶液通过所述喷嘴进入所述反应槽，以在所述反应槽内形成强烈紊流。

优选地，在上述溶液循环过滤装置中，所述反应槽还包括一过滤装置，所述过滤装置位于所述喷嘴与反应槽的输出端之间，用于对所述反应槽中的待过滤的溶液进行第一次过滤。

优选地，在上述溶液循环过滤装置中，所述过滤系统包括一过滤槽、过滤槽盖板、过滤袋以及过滤板，其中，所述过滤槽盖板位于所述过滤槽的顶部，所述过滤袋设于所述过滤槽中，对进入所述过滤系统中的溶液进行第二次过滤，所述过滤板位于所述过滤槽的底部，所述过滤板用于支撑所述过滤袋，第二次过滤后的溶液经过设置于所述过滤槽上的输出端进入所述反应槽。

优选地，在上述溶液循环过滤装置中，所述过滤槽的底面为斜面，所述斜面的下端设有排空管道以及与所述排空管道连接的排空阀门，所述过滤系统的输出端与所述过滤槽盖板之间的距离小于所述斜面的下端与所述过滤槽盖板之间的距离，以排尽所述过滤槽中的溶液。

优选地，在上述溶液循环过滤装置中，所述过滤系统还包括一安全溢流管道，所述安全溢流管道与所述反应槽连接，所述安全溢流管道与过滤槽盖板之间的距离小于所述过滤系统的输出端与所述过滤槽盖板之间的距离。

优选地，在上述溶液循环过滤装置中，所述安全溢流管道内设有一液体检测仪，所述液体检测仪用于检测所述安全溢流管道中是否有溶液，当有溶液时，关闭所述过滤系统的输入端；否则，打开所述过滤系统的输入端。

优选地，在上述溶液循环过滤装置中，所述过滤槽盖板上设有一排气口，所述排气口用于排出所述反应槽中产生的气体。

优选地，在上述溶液循环过滤装置中，所述过滤板上包括至少一个通孔，用于引流第二次过滤后的溶液。

优选地，在上述溶液循环过滤装置中，所述循环系统包括：循环泵输入管道、循环泵以及循环泵出口管道，所述循环泵用于为第一次过滤后的溶液提供动力以进行循环，其中，所述反应槽的输出端通过所述循环泵输入管道与所述循环泵连接；进入所述循环系统中的溶液经由所述循环系统的第一输出端流出。

为了达到上述目的，本发明的又一方面提供了一种使用上述的任一溶液循环过滤装置对待过滤溶液的进行过滤的方法，其特征在于，包括步骤：

经过反应槽第一次过滤后的溶液经由循环系统的第一输出端进入过滤系统中；

所述过滤系统对所述第一次过滤后的溶液进行第二次过滤，第二次过滤后的溶液经由其输出端流出进入所述反应槽。

优选地，在上述溶液循环过滤方法中，还包括：进入循环系统中的溶液从其第二输出端流出后经由一换热器进入所述反应槽，以动态平衡所述反应槽中溶液的温度。

优选地，在上述溶液循环过滤方法中，所述经过反应槽第一次过滤后的溶液经由循环系统的第一输出端进入过滤系统中的步骤包括：

所述反应槽中的过滤装置对所述待过滤溶液进行第一次过滤；

第一次过滤后的溶液通过所述循环系统中的循环泵提供动力后经由循环系统的第一输出端进入过滤系统中；

综上所述，本发明提出的溶液循环过滤装置通过反应槽对待过滤的溶液进行第一次过滤，便于清洗；进一步，通过循环系统为第一次过滤后的溶液提供动力以便于过滤系统进行第二次过滤，简单便捷；进一步，通过过滤系统对溶液进行第二次过滤，循环利用反应槽中产生的有害气体，并且清理过程简单，减少了对人体的危害。因此，本发明提出的溶液循环过滤装置满足生产工艺要求，配置简单，并在一定程度上降低了生产成本。

附图说明

图1为本发明一优选实施例中的溶液循环过滤装置示意图；

图2为本发明一优选实施例中的溶液循环过滤方法流程图。

其中，1-反应槽；11-槽体；12-过滤装置；13-喷嘴；14-反应槽的输出端；141-反应槽输出端阀门；15-反应槽的第一输入端；151-反应槽第一输入端阀门16-反应槽的第二输入端；2-循环系统；21-循环系统的输入端；22-循环泵；221-循环泵输入管道；222-循环泵出口管道；23-循环系统第一输出端；24-循环系统第二输出端；3-过滤系统；31-过滤系统的输入端；311-过滤系统输入端阀门；32-过滤槽；33-过滤槽盖板；331-排气口；34-过滤袋；35-过滤板；36-排空管道；361-排空阀门；37-安全溢流管道；371-液体检测仪；38-过滤系统的输出端；4-换热器。

具体实施方式

下面将结合示意图对本发明的具体实施方式进行更详细的描述。

本实施例中的溶液循环过滤装置包括反应槽1、循环系统2、过滤系统3以及换热器4，用于过滤待过滤的溶液。本实施例中，将上述溶液循环过滤装置运用于金属材料酸洗机组，以对酸液进行循环过滤。

具体的，如图1所示，反应槽1包括槽体11、过滤装置12、喷嘴13以及反应槽的输出端14。其中，槽体11的过滤装置12用于对酸液进行第一次过滤，以保证大颗粒污染物不进入循环系统2中；槽体11的底面为倾斜面，反应槽的输出端14位于倾斜面的下端，便于槽体11中的酸液流向循环系统；槽体11的尺寸可根据反应槽1处理的材料尺寸而定，槽体11的材质可以但不限于为采用抗腐蚀聚聚丙烯(PPH)，本发明对此不作任何限制；过滤装置12用于对槽体11中的酸液进行第一次过滤，以避免大颗粒污染物不进入循环系统2中；喷嘴13用于在槽体11内对酸液形成强烈紊流，提高金属材料酸洗质量、减少酸洗时间以及增大机组酸洗效率，本发明对喷嘴13的数量、安装角度、喷水速度等均不作限制；反应槽的输出端14外可以设置一反应槽输出端阀门141，用于控制反应槽1输出的酸液流量。

具体的，如图1所示，循环系统2包括循环系统的输入端21、循环泵22、循环系统第一输出端23以及循环系统第二输出端24。其中，循环泵22用于为第一次过滤后的酸液提供动力以进行循环，本发明对循环泵22的型号及大小等均不作任何限制。

具体的，如图1所示，过滤系统3包括过滤系统的输入端31、过滤槽32、过滤槽盖板33、过滤袋34、过滤板35、排空管道36、安全溢流管道37以及过滤系统的输出端38。其中，过滤槽32的底面为斜面，便于过滤槽32中的酸液流向反应槽1；过滤槽盖板33用于遮挡过滤槽32产生的有害气体，过滤槽盖板33上可设一排气口331，用于排出反应槽1中产生的有害气体并回收利用；过滤袋24用于对进入过滤槽32的酸液进行第二次过滤；过滤板35用于支撑过滤袋34，过滤板35上可设至少一个通孔，用于引流第二次过滤后的酸液，过滤板36为可拆卸式，便于清理过滤之后的污染物；排空管道36位于斜面的下端，用于清洗过滤槽32时排空过滤槽32中的酸液，排空管道36应设置一排空阀门361，以便控制排空管道中的流量；安全溢流管道37用于排出过滤槽32中的溢出的酸液，当安全溢流管道37中有酸液时，安全溢流管道37中的液体检测仪371就发出提示，此时，关闭过滤系统的输入端31，否则，打开所述过滤系统的输入端31。

过滤槽盖板33、过滤袋34以及过滤板35均可以为PPH材料制成，本发明对此不作限制。

具体的，如图1所示，换热器4用于动态平衡反应槽1中酸液的温度，可增加金属酸洗的效率。具体的，换热器4可以但不限于采用石墨换热器，本发明对其换热介质等均不作任何限制。

如图1所示，循环泵22通过循环泵输入管道221与反应槽的输出端14连接，通过循环泵出口管道222经由循环系统第一输出端23与过滤系统的输入端31，循环系统第二输出端24与换热器4连接，换热器4的输出端与槽体11连接。

具体的，本实施例中，反应槽1可以但不限于用于对金属材料表面氧化层进行酸洗，，本发明对此不作任何限制；进行酸洗的液体根据金属材料材质而定，可以但不限于为HCL、H2SO4、HNO3+HF等酸液，本发明对此不作限制。

具体的，本实施例中，金属在反应槽1中进行酸洗，酸洗过的酸液经反应槽的输出端14进入到循环系统2中，循环泵222给予酸液动力，使得酸液经由循环泵出口管道222从循环系统第一输出端23进入到过滤系统3中，过滤系统3对酸液进行第二次过滤，并经由过滤系统的输出端38进入反应槽1中，如此反复，形成酸液循环利用。

本实施例中，为保证反应槽1中的酸液温度，经由循环泵222的部分酸液通过循环系统第二输出端24进入到换热器4中进行换热，换热后的酸液通过喷嘴13进入到槽体11中，形成酸液循环利用。

如图2所示，使用本实施例的溶液循环过滤装置进行酸液过滤循环的流程如下。

流程S1：反应槽1中的酸液通过反应槽1中过滤装置12进行第一次过滤后经由反应槽的输出端14进入循环系统2中循环，一部分酸液进入过滤系统3进行第二次过滤，过滤系统3将第二次过滤后的酸液输入到反应槽1中，形成酸液过滤循环利用；

流程S2：反应槽1中的酸液通过反应槽1中过滤装置12进行第一次过滤后经由反应槽的输出端14进入循环系统2中循环，剩余一部分酸液循环至换热器4中，换热后的酸液经由反应槽1中的喷嘴12形成强烈紊流，形成酸液循环利用。

其中，流程S1包括：

步骤S11：喷嘴13使酸液形成强烈紊流，酸液从槽体11的底部斜面经过过滤装置12从反应槽的输出端14排出，完成第一次过滤；

步骤S12：循环泵22工作，将一部分第一过滤后的酸液通过循环系统2的第一输出端23输入到过滤系统中；

步骤S13：过滤系统3中的过滤袋34对酸液进行第二次过滤，并将颗粒污染物留在过滤袋34中。

步骤S14：当过滤袋34中污染物较多时，过滤槽32中的酸液经由安全溢流管道37流出，液体检测仪381发生信号，此时，关闭过滤系统的输入端31，进行过滤袋34的清洗或更换。更换过程为：关闭过滤系统输入端阀门311，打开过滤槽盖板33，取出过滤板35及过滤袋34进行更换或清理。

步骤S15：过滤后的酸液经由过滤槽32的倾斜面进入反应槽1中，形成酸液过滤循环。

其中，流程S2包括：

步骤S21：喷嘴13使酸液形成强烈紊流，酸液从槽体11的底部斜面经过过滤装置12从反应槽的输出端14排出，完成第一次过滤；

步骤S22：循环泵22工作，将剩余一部分第一次过滤后的酸液输入到循环系统2中的换热器4中，换热器4将酸液换热至酸洗温度后经由反应槽1中的喷嘴12形成强烈紊流，形成循环。

本发明的溶液循环过滤装置应用于金属材料酸洗机组，将其应用于其他循环过滤系统原理相同，因此，均属于本发明的保护范围内。

综上所述，本发明提出的溶液循环过滤装置通过反应槽对待过滤的溶液进行第一次过滤，便于清洗；进一步，通过循环系统为第一次过滤后的溶液提供动力以便于过滤系统进行第二次过滤，简单便捷；进一步，通过过滤系统对溶液进行第二次过滤，循环利用反应槽中产生的有害气体，并且清理过程简单，减少了对人体的危害。因此，本发明提出的溶液循环过滤装置满足生产工艺要求，配置简单，并在一定程度上降低了生产成本。

上述仅为本发明的优选实施例而已，并不对本发明起到任何限制作用。任何所属技术领域的技术人员，在不脱离本发明的技术方案的范围内，对本发明揭露的技术方案和技术内容做任何形式的等同替换或修改等变动，均属未脱离本发明的技术方案的内容，仍属于本发明的保护范围之内。

Claims (15)

1.一种溶液循环过滤装置，用于过滤待过滤的溶液，其特征在于，包括：反应槽、循环系统以及过滤系统；其中，所述反应槽用于对所述待过滤的溶液进行第一次过滤，所述第一次过滤后的溶液从所述反应槽的输出端流出并进入所述循环系统后，从所述循环系统的第一输出端流出并经由所述过滤系统的输入端进入所述过滤系统，所述过滤系统对进入其中的溶液进行第二次过滤，经过第二次过滤后的溶液从所述过滤系统的输出端流出并进入所述反应槽。

2.如权利要求1所述的溶液循环过滤装置，其特征在于，所述反应槽包括一槽体，所述槽体的底面为倾斜面，所述反应槽的输出端设置于所述槽体上，且位于所述倾斜面的下端。

3.如权利要求2所述的溶液循环过滤装置，其特征在于，还包括一换热器，所述换热器连接于所述循环系统和反应槽之间，进入循环系统中的溶液从其第二输出端流出后经由所述换热器进入所述反应槽，以动态平衡所述反应槽中溶液的温度。

4.如权利要求3所述的溶液循环过滤装置，其特征在于，所述反应槽还包括一喷嘴，所述喷嘴连接于所述槽体，经由所述换热器的溶液通过所述喷嘴进入所述反应槽，以在所述反应槽内形成强烈紊流。

5.如权利要求4所述的溶液循环过滤装置，其特征在于，所述反应槽还包括一过滤装置，所述过滤装置位于所述喷嘴与反应槽的输出端之间，用于对所述反应槽中的待过滤的溶液进行第一次过滤。

6.如权利要求1所述的溶液循环过滤装置，其特征在于，所述过滤系统包括一过滤槽、过滤槽盖板、过滤袋以及过滤板，其中，所述过滤槽盖板位于所述过滤槽的顶部，所述过滤袋设于所述过滤槽中，对进入所述过滤系统中的溶液进行第二次过滤，所述过滤板位于所述过滤槽的底部，用于支撑所述过滤袋，第二次过滤后的溶液经过设置于所述过滤槽上的输出端进入所述反应槽。

7.如权利要求6所述的溶液循环过滤装置，其特征在于，所述过滤槽的底面为斜面，所述斜面的下端设有排空管道以及与所述排空管道连接的排空阀门，所述过滤系统的输出端与所述过滤槽盖板之间的距离小于所述斜面的下端与所述过滤槽盖板之间的距离，以排尽所述过滤槽中的溶液。

8.如权利要求6所述的溶液循环过滤装置，其特征在于，所述过滤系统还包括一安全溢流管道，所述安全溢流管道与所述反应槽连接，所述安全溢流管道与过滤槽盖板之间的距离小于所述过滤系统的输出端与所述过滤槽盖板之间的距离。

9.如权利要求8所述的溶液循环过滤装置，其特征在于，所述安全溢流管道内设有一液体检测仪，所述液体检测仪用于检测所述安全溢流管道中是否有溶液，当有溶液时，关闭所述过滤系统的输入端；否则，打开所述过滤系统的输入端。

10.如权利要求6所述的溶液循环过滤装置，其特征在于，所述过滤槽盖板上设有一排气口，所述排气口用于排出所述反应槽中产生的气体。

11.如权利要求6所述的溶液循环过滤装置，其特征在于，所述过滤板上包括至少一个通孔，用于引流第二次过滤后的溶液。

12.如权利要求1所述的溶液循环过滤装置，其特征在于，所述循环系统包括：循环泵输入管道、循环泵以及循环泵出口管道，所述循环泵用于为第一次过滤后的溶液提供动力以进行循环，其中，所述反应槽的输出端通过所述循环泵输入管道与所述循环泵连接；进入所述循环系统中的溶液经由所述循环系统的第一输出端流出。

13.一种使用如权利要求1-12所述的溶液循环过滤装置对待过滤溶液进行过滤的方法，其特征在于，包括步骤：

经过反应槽第一次过滤后的溶液经由循环系统的第一输出端进入过滤系统中；

所述过滤系统对进入其中的第一次过滤后的溶液进行第二次过滤，第二次过滤后的溶液经由其输出端流出并进入所述反应槽。

14.如权利要求13所述的溶液循环过滤方法，其特征在于，所述方法还包括：进入循环系统中的溶液从其第二输出端流出后经由一换热器进入所述反应槽，以动态平衡所述反应槽中溶液的温度。

15.如权利要求13所述的溶液循环过滤方法，其特征在于，所述经过反应槽第一次过滤后的溶液经由循环系统的第一输出端进入过滤系统中的步骤包括：

所述反应槽中的过滤装置对所述待过滤溶液进行第一次过滤；

第一次过滤后的溶液通过所述循环系统中的循环泵提供动力后经由循环系统的第一输出端进入过滤系统中。