CN109621729B - 一种细粒径物料固液分离的工艺系统 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种细粒径物料固液分离的工艺系统，包括原液罐、循环泵、管式膜过滤装置和固体收集器；所述原液罐的出液口与循环泵的进液口连通，循环泵的出液口与管式膜过滤装置的进液口连通；所述管式膜过滤装置的浓缩液出口与原液罐的进液口连通，管式膜过滤装置的固体浓液出口与固定收集器的进液口连通；管式膜过滤装置上设有透过液出口。本发明所述的细粒径物料固液分离的工艺系统，工艺简单、处理效率高，且固液分离后，含固相不易黏附在固体收集器的内壁上。
Description
技术领域
本发明属于物料分离领域，尤其是涉及一种细粒径物料固液分离的工艺系统。
背景技术
工业生产中有很多时候要对细粒径物料进行固液分离，传统工艺中采用压滤机进行压滤分离，在压滤过程中，细粒径非常容易堵滤布，需要经常更换和清洗滤布，大大降低分离效率，固液分离困难，给企业带来困扰。开发工艺简单、处理效率高的新型细粒径物料固液分离系统取代传统压滤机工艺，可以高效实现细粒径物料中的固液分离，解决传统工艺中细粒径物料固液分离困难的问题。此外，固液分离后，由于含固相粘度较大，容易黏附在容器壁上。
发明内容
有鉴于此，本发明旨在提出一种细粒径物料固液分离的工艺系统，以克服现有技术的缺陷，工艺简单、处理效率高，且固液分离后，含固相不易黏附在固体收集器的内壁上。
为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：
一种细粒径物料固液分离的工艺系统，包括原液罐、循环泵、管式膜过滤装置和固体收集器；所述原液罐的出液口与循环泵的进液口连通，循环泵的出液口与管式膜过滤装置的进液口连通；所述管式膜过滤装置的浓缩液出口与原液罐的进液口连通，管式膜过滤装置的固体浓液出口与固定收集器的进液口连通；管式膜过滤装置上设有透过液出口。
进一步的，原液罐、循环泵、管式膜过滤装置和固体收集器，相邻两者通过管线连通，且各管线上均安装有阀门；循环泵和管式膜过滤装置之间的管线上、管式膜过滤装置与原液罐之间的管线上均安装有压力表；透过液出口的连接管线上安装有流量计和阀门。
进一步的，所述原液罐配有液位计。
进一步的，所述管式膜过滤装置中的管式膜为有机管式膜，管式膜切割分子量为6000-100000。
进一步的，所述固体收集器包括第一壳体和安装在其底部的支撑腿；第一壳体内安装有可旋转的第二壳体，第二壳体内安装有搅拌刮料单元；所述第一壳体上设有观察窗、固体浓液进液口和固体浓液出液口；第二壳体为透明材质。
进一步的，第一壳体顶部设有固体浓液进液口，底部设有固体浓液出液口；固体浓液进液口和固体浓液出液口均与第二壳体内部区域相对应；固体浓液进液口外围设有套筒；套筒位于第一壳体内，且固设在第一壳体顶部；第二壳体上端与套筒之间、第二壳体下端与第一壳体侧壁之间、第二壳体底部与第一壳体底部之间通过燕尾槽和燕尾块滑动连接；第二壳体外表面设有第一齿轮，第一齿轮啮合连接第二齿轮，第二齿轮通过第二电机驱动；第二电机安装在第一壳体上。
进一步的，所述第一壳体的材质为不锈钢，第二壳体的材质为聚对苯二甲酸乙二醇酯。
进一步的，第二壳体内设有支撑梁；所述搅拌刮料单元包括第一电机、第一转轴、若干链条和若干搅拌叶片；第一转轴上端与支撑梁通过轴承转动连接，第一转轴下端伸出第一壳体连接第一电机，第一电机安装在第一壳体底部的外表面上；第一转轴上端固设有第一悬臂，下端安装有第二悬臂；第一悬臂位于支撑梁和第二悬臂之间，且紧邻支撑梁；第一悬臂和第二悬臂之间均匀安装有若干链条；若干链条与第一悬臂的连接处、若干链条与第二悬臂的连接处均紧邻第二壳体的内壁；若干链条距第二壳体内壁的距离均为0.5-2mm，且若干链条均自由垂落在第二壳体的内壁上；若干搅拌叶片自上而下固设在第一转轴上，且它们均与若干链条之间留有间距。
进一步的，若干链条下端均延伸至第二悬臂梁下方；第一转轴顶部向下设有一盲孔，所述盲孔的深度为第一转轴长度的1/2-4/5；盲孔壁上设有若干通气孔；盲孔内上端通过光滑面连接有进气管，所述进气管固设在第一壳体顶部；第一壳体和第二壳体上均设有排气孔。
进一步的，搅拌叶片为三角形的不锈钢板；所述第二壳体为上大下小的圆台状。
相对于现有技术，本发明所述的一种细粒径物料固液分离的工艺系统具有以下优势：
(1)以管式膜过滤系统为核心，管式膜流道宽流速快，不容易污堵，可以实现高固含量物料的固液分离；
(2)管式膜组件竖直放置，物料中的固体颗粒由于重力作用就会沉降到组件底端，在组件底端得到浓缩和积累，积累到一定程度，排出浓缩固体，可以得到固含量非常高的浓缩液，大大降低了后续的蒸发和烘干时间，为企业节约分离成本；
(3)集成了管式膜分离装置和固体收集器等设备，处理工艺流程简单；
(4)固体收集器中时设置了搅拌刮料单元和进气管，可以将机械搅拌、刮料和气体扰动相结合，有效避免固体浓液黏附在固体收集器中第二壳体的内壁上。此外，第一壳体和第二壳体相对转动、搅拌刮料单元与第二壳体相对转动，可提高刮料的效果。
附图说明
构成本发明的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：
图1为本发明实施例所述的细粒径物料固液分离的工艺系统的简单结构示意图；
图2为本发明实施例所述的细粒径物料固液分离的工艺系统中固体收集器的简单纵剖结构示意图。
附图标记说明：
1-原液罐；2-循环泵；3-管式膜过滤装置；4-固体收集器；401-第一壳体；402-支撑腿；403-第二壳体；404-观察窗；405-固体浓液进液口；406-固体浓液出液口；407-套筒；408-第一齿轮；409-第二齿轮；410-第二电机；411-支撑梁；412-第一电机；413-第一转轴；414-链条；415-搅拌叶片；416-第一悬臂；417-第二悬臂；418-盲孔；419-进气管；420-排气孔；5-流量计；6-液位计；v1、v3、v4、v5、v6、v7-阀门；p1，p2-压力表。
具体实施方式
需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”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和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、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。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”等的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。
在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以通过具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。
如图1所示，一种细粒径物料固液分离的工艺系统，包括原液罐1、循环泵2、管式膜过滤装置3和固体收集器4；所述原液罐1的出液口与循环泵2的进液口通过第一管线连通，且该管线上安装有阀门v1；循环泵2的出液口与管式膜过滤装置3的进液口通过第二管线连通，且该管线上安装有阀门v2和压力表p1，阀门v2紧邻循环泵2；所述管式膜过滤装置3的浓缩液出口与原液罐1的进液口通过第三管线连通，且该管线上安装有压力表p2和阀门v4，阀门v4紧邻管式膜过滤装置3；管式膜过滤装置3的两个固体浓液出口分别与固定收集器4的两个固体浓液进液口405通过第三管线连通，且所在管线上分别安装有阀门v5和阀门v6；管式膜过滤装置3上设有透过液出口，透过液出口连通有第四管线，第四管线上安装有流量计5和阀门v3，流量计5紧邻管式膜过滤装置3。固定收集器4的固体浓液出液口406的连接管线上安装有阀门v7。在所有的阀门中，阀门v5和阀门v6均为三通阀，阀门v2为止回阀。阀门v1、v3、v4、v5、v6和v7，根据需要，可以均为手动阀，也可以均为电动阀，还可以部分为手动阀，部分为电动阀。比如阀门v1、阀门v5和阀门v6均为电动阀，阀门v3、阀门v4、阀门v7均为手动阀。
其中，所述原液罐1配有液位计6。
其中，所述管式膜过滤装置3中的管式膜为有机管式膜，管式膜切割分子量为6000-100000。管式膜过滤装置3可以采用海普尔膜生产的型号为HTS1-10的管式膜过滤器。
如图1和图2所示，所述固体收集器4包括第一壳体401和安装在其底部的支撑腿402；第一壳体401内安装有可旋转的第二壳体403，第二壳体403内安装有搅拌刮料单元；所述第一壳体401上设有观察窗404、固体浓液进液口405和固体浓液出液口406；第二壳体403为透明材质。其中，所述第一壳体401的材质为不锈钢，第二壳体403的材质为聚对苯二甲酸乙二醇酯。在第一壳体401上设置观察窗404，并将第二壳体403选用透明材质，这样的设计，可以方便随时观察固体收集器中固体浓液的收集状态。
其中，第一壳体401顶部设有两个固体浓液进液口405，底部设有两个固体浓液出液口406；固体浓液进液口405和固体浓液出液口406均与第二壳体403内部区域相对应，可以方便固体浓液的搅拌和流通。固体浓液进液口405外围设有套筒407；套筒407位于第一壳体401内，且固设在第一壳体401顶部；第二壳体403上端与套筒407之间、第二壳体403下端与第一壳体401侧壁之间、第二壳体403底部与第一壳体401底部之间通过燕尾槽和燕尾块滑动连接。具体来说，就是在套筒外表面上、第一壳体侧壁的内表面上、第一壳体底部的内表面上分别设有一环状的燕尾槽，而在第二壳体的顶部、下端和底部分别设有与它们相配合连接的燕尾块；第二壳体403外表面设有第一齿轮408，第一齿轮408啮合连接第二齿轮409，第二齿轮409通过第二电机410驱动；第二电机410安装在第一壳体401上。
其中，为了固体浓液收集后出料方便，将第二壳体403设置成为上大下小的圆台状。第二壳体403内设有支撑梁411；所述搅拌刮料单元包括第一电机412、第一转轴413、4根链条414和2个搅拌叶片415；第一转轴413上端与支撑梁411通过轴承转动连接，第一转轴413下端伸出第一壳体401连接第一电机412，第一电机412的转速与第二电机410的转速不同；第一电机412安装在第一壳体401底部的外表面上；第一转轴413上端固设有第一悬臂416，下端安装有第二悬臂417；第一悬臂416位于支撑梁411和第二悬臂417之间，且紧邻支撑梁411；第一悬臂416和第二悬臂417之间均匀安装有4根链条414；4根链条414与第一悬臂416的连接处、4根链条414与第二悬臂417的连接处均紧邻第二壳体403的内壁；4根链条414距第二壳体403内壁的距离均为1mm，且4根链条414均自由垂落在第二壳体403的内壁上；2个搅拌叶片415自上而下固设在第一转轴413上，且它们均与4根链条414之间留有间距。搅拌叶片415为三角形的不锈钢板。
其中，4根链条414下端均延伸至第二悬臂417梁下方；第一转轴413顶部向下设有一盲孔418，所述盲孔418的深度为第一转轴413长度的3/4；盲孔418壁上设有若干通气孔；盲孔418内上端通过光滑面连接有进气管419，所述进气管419固设在第一壳体401顶部；第一壳体401和第二壳体403上均设有排气孔420。
所述第二壳体403为上大下小的圆台状。
使用时，原料罐1中的细粒径物料通过循环泵2进入到管式膜过滤装置3中，浓缩液回流至原液罐1中，透过液可以达标排放。原液罐1中的液位计6控制阀门v1的启停，当回流管路中压力表p2读数明显增加或透过液流量计计5读数降低到一定程度，关闭阀门v1，打开阀门v5、v6，排放膜组件中积累的固体浓液，30s后，关闭阀门v5、v6，打开阀门v1，继续进行过滤浓缩。通过固体收集器4上的观察窗404观测固体浓液收集量，当固体浓液收集量接近第二壳体403内的最高位置时，打开阀门v7，排放高固含量浓液，实现细粒径物料的固液分离。整个分离过程中，可以启动第一电机412和第二电机410，第二壳体410和搅拌刮料单元会产生相对运动(两个电机转速不同，或者也可以通过一个电机正转，另一个反转的形式来实现相对运动)，搅拌叶片415可以对进入第二壳体410的固体浓液进行搅拌，而多个链条414则可以刮出黏附在第二壳体410内壁上的固体浓液，避免长久积存。而从进气管419可以通入空气或氮气，使气体从第一转轴上的多个通气孔进入固体浓液内，对其产生轻微的气体扰动，进而实现搅拌，避免沉积。在某些情况下，也可以通过进气管通入热的空气，在产生扰动的同时，对固体浓液进行加热，提高其流动性，进而方便从出液口流出。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (6)
1.一种细粒径物料固液分离的系统，其特征在于：包括原液罐(1)、循环泵(2)、管式膜过滤装置(3)和固体收集器(4)；所述原液罐(1)的出液口与循环泵(2)的进液口连通，循环泵(2)的出液口与管式膜过滤装置(3)的进液口连通；所述管式膜过滤装置(3)的浓缩液出口与原液罐(1)的进液口连通，管式膜过滤装置(3)的固体浓液出口与固定收集器的进液口连通；管式膜过滤装置(3)上设有透过液出口；
所述固体收集器(4)包括第一壳体(401)和安装在其底部的支撑腿(402)；第一壳体(401)内安装有可旋转的第二壳体(403)，第二壳体(403)内安装有搅拌刮料单元；所述第一壳体(401)上设有观察窗、固体浓液进液口(405)和固体浓液出液口(406)；第二壳体(403)为透明材质；
第一壳体(401)顶部设有固体浓液进液口(405)，底部设有固体浓液出液口(406)；固体浓液进液口(405)和固体浓液出液口(406)均与第二壳体(403)内部区域相对应；固体浓液进液口(405)外围设有套筒(407)；套筒(407)位于第一壳体(401)内，且固设在第一壳体(401)顶部；第二壳体(403)上端与套筒(407)之间、第二壳体(403)下端与第一壳体(401)侧壁之间、第二壳体(403)底部与第一壳体(401)底部之间通过燕尾槽和燕尾块滑动连接；第二壳体(403)外表面设有第一齿轮(408)，第一齿轮(408)啮合连接第二齿轮(409)，第二齿轮(409)通过第二电机(410)驱动；第二电机(410)安装在第一壳体(401)上；
第二壳体(403)内设有支撑梁(411)；所述搅拌刮料单元包括第一电机(412)、第一转轴(413)、若干链条(414)和若干搅拌叶片(415)；第一转轴(413)上端与支撑梁(411)通过轴承转动连接，第一转轴(413)下端伸出第一壳体(401)连接第一电机(412)，第一电机(412)安装在第一壳体(401)底部的外表面上；第一转轴(413)上端固设有第一悬臂(416)，下端安装有第二悬臂(417)；第一悬臂(416)位于支撑梁(411)和第二悬臂(417)之间，且紧邻支撑梁(411)；第一悬臂(416)和第二悬臂(417)之间均匀安装有若干链条(414)；若干链条(414)与第一悬臂(416)的连接处、若干链条(414)与第二悬臂(417)的连接处均紧邻第二壳体(403)的内壁；若干链条(414)距第二壳体(403)内壁的距离均为0.5-2mm，且若干链条(414)均自由垂落在第二壳体(403)的内壁上；若干搅拌叶片(415)自上而下固设在第一转轴(413)上，且它们均与若干链条(414)之间留有间距；
若干链条(414)下端均延伸至第二悬臂(417)梁下方；第一转轴(413)顶部向下设有一盲孔(418)，所述盲孔(418)的深度为第一转轴(413)长度的1/2-4/5；盲孔(418)壁上设有若干通气孔；盲孔(418)内上端通过光滑面连接有进气管(419)，所述进气管(419)固设在第一壳体(401)顶部；第一壳体(401)和第二壳体(403)上均设有排气孔(420)。
2.根据权利要求1所述的细粒径物料固液分离的系统，其特征在于：原液罐(1)、循环泵(2)、管式膜过滤装置(3)和固体收集器(4)，相邻两者通过管线连通，且各管线上均安装有阀门；循环泵(2)和管式膜过滤装置(3)之间的管线上、管式膜过滤装置(3)与原液罐(1)之间的管线上均安装有压力表；透过液出口的连接管线上安装有流量计(5)和阀门。
3.根据权利要求1所述的细粒径物料固液分离的系统，其特征在于：所述原液罐(1)配有液位计(6)。
4.根据权利要求1所述的细粒径物料固液分离的系统，其特征在于：所述管式膜过滤装置(3)中的管式膜为有机管式膜，管式膜切割分子量为6000-100000。
5.根据权利要求1所述的细粒径物料固液分离的系统，其特征在于：所述第一壳体(401)的材质为不锈钢，第二壳体(403)的材质为聚对苯二甲酸乙二醇酯。
6.根据权利要求1所述的细粒径物料固液分离的系统，其特征在于：搅拌叶片(415)为三角形的不锈钢板；所述第二壳体(403)为上大下小的圆台状。
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Citations (4)
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| CN1305393A (zh) * | 1998-06-18 | 2001-07-25 | 卢西德处理系统公司 | 回收化学和机械平整化所用水与浆料研磨剂的方法和设备 |
| CN205346795U (zh) * | 2015-12-30 | 2016-06-29 | 江西众和化工有限公司 | 一种用于高粘度物料加工的灌装机 |
| CN208260656U (zh) * | 2018-03-29 | 2018-12-21 | 南京高灵彩印厂 | 一种用于加工瓦楞纸的黏合剂搅拌装置 |
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-
2018
- 2018-12-27 CN CN201811614735.8A patent/CN109621729B/zh active Active
Patent Citations (4)
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|---|---|---|---|---|
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