CN110743228B - 一种固液循环溶混多级过滤器及其使用方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种固液循环溶混多级过滤器及其使用方法，其中固液循环溶混多级过滤器包括设有进料口和进液管的激流冲溶室，以及与激流冲溶室的出液口连通的溶混多级过滤室，进料口和进液管的下方固设有连通激流冲溶室与溶混多级过滤室的过滤网Ⅰ。本发明在溶解可溶性固体物料时，利用溶剂喷头对其冲击以加速溶解，利用循环冲溶装置，抽取位于溶解和过滤终端的溶解液，通过开设在激流冲溶室内的循环溶解液喷头继续冲击新喂入的可溶性固体物料，利用开设在溶混多级过滤室内的冲液喷头，用溶解液继续对未溶解的可溶性固体物料进行冲击和混匀，大大缩小了初溶液与终溶液之间的浓度差，确保溶解液的快速混匀，输出的溶解液浓度稳定。

Description

一种固液循环溶混多级过滤器及其使用方法

技术领域

本发明涉及溶解用机械技术领域，尤其涉及到一种固液循环溶混多级过滤器及其使用方法，适用于对连续供给的可溶性固体物料进行快速溶解、过滤并持续输出浓度稳定的溶解液。

背景技术

化工及农业生产某些环节中，常常需要把一些可溶性固体物料进行溶解，获取均匀一致的溶解液。传统的做法是向某一容器内加入一定数量的可溶性固体物料和溶剂后，通过不断搅拌等方式促进溶质溶解。待溶质完全溶解且溶解液浓度均匀一致后，对溶解液加以利用。然后采用相同的方法再溶解下一批可溶性固体物料。这种溶解可溶性固体物料的方式往往需要体积较大的容器，一个批次一个批次地进行，费工费时，操作不便、工作效率很低。目前还没有一种能连续溶解可溶性固体物料，并持续供应具有稳定浓度溶解液的装置。

发明内容

本发明针对现有技术的不足，提供一种固液循环溶混多级过滤器及其使用方法，能够对连续供给的可溶性固体物料依次进行激流冲溶、多次循环抽吸冲喷促溶和三级过滤，加速可溶性固体物料的溶解与均匀溶解液的形成，可实现对可溶性固体物料的连续快速溶解和过滤，并持续输出浓度稳定的溶解液。

本发明是通过如下技术方案实现的，提供一种固液循环溶混多级过滤器，包括设有进料口和进液管的激流冲溶室，以及与所述激流冲溶室的出液口连通的溶混多级过滤室，所述进料口和进液管的下方固设有连通激流冲溶室与溶混多级过滤室的过滤网Ⅰ。

本方案在使用时，通过进料口向激流冲溶室内投入可溶性固体物料，可溶性固体物料由过滤网Ⅰ进行支撑，通过进液管向激流冲溶室内冲入溶剂，利用溶剂对过滤网Ⅰ上的可溶性固体物料进行激流冲溶，被溶解至小于过滤网Ⅰ网格孔的物料及溶液经过滤网Ⅰ流下至溶混多级过滤室，并通过溶混多级过滤室进行多级过滤，使不同大小的固体物料分别被各级滤网阻隔，并被后续的液体逐步溶解，从而加速了可溶性固体物料的溶解与均匀溶解液的形成，溶解速度快，工作效率高；并且将不可溶的杂质滤除，提高获得溶液的纯度。

作为优化，所述溶混多级过滤室包括与激流冲溶室的出液口连通的溶混一室、与所述溶混一室通过过滤网Ⅲ连通的溶混二室，以及与所述溶混二室通过过滤网Ⅱ连通的溶混三室，过滤网Ⅰ、过滤网Ⅲ、过滤网Ⅱ的孔径依次减小，目数依次增大。本优化方案的溶混多级过滤室与过滤网Ⅰ配合使用形成三级过滤，进一步加速了可溶性固体物料的溶解与均匀溶解液的形成。

作为优化，溶混一室的底部设有安装阀门的杂质排出口。本优化方案通过设置杂质排出口，方便定期排出溶解液过滤后留下的杂质。

作为优化，所述溶混多级过滤室包括顶板Ⅱ和底板I，以及位于顶板Ⅱ和底板I之间且自内向外依次设置的过滤网Ⅲ、过滤网Ⅱ和立壁Ⅱ，过滤网Ⅲ和底板I形成所述的溶混一室，过滤网Ⅲ、过滤网Ⅱ、顶板Ⅱ和底板I形成所述的溶混二室，过滤网Ⅱ、立壁Ⅱ、顶板Ⅱ和底板I形成所述的溶混三室，所述溶混三室开设有出液孔。本优化方案的溶混多级过滤室整体呈圆筒形，过滤网Ⅲ、过滤网Ⅱ和立壁Ⅱ均成圆筒形，液体可以沿周向的360°任意方向流动，提高了溶解及流动效率，而且结构简单，制作和使用成本低。

作为优化，溶混三室开设的出液孔包括出液孔Ⅰ和出液孔Ⅱ，所述出液孔Ⅱ通过设有水泵的输液管与激流冲溶室连通。本优化方案通过设置出液孔Ⅰ，可与其他系统连通，以输送溶解液；通过水泵将溶混三室内的液体送至激流冲溶室中，使液体再次对各滤网阻隔的固体物料进行溶解，提高了溶液浓度的均匀性，使输出溶液浓度更稳定。

作为优化，溶混三室开设的出液孔包括出液孔Ⅰ和出液孔Ⅱ，所述出液孔Ⅱ通过设有水泵的输液管与溶混一室连通。本优化方案通过设置出液孔Ⅰ，可与其他系统连通，以输送溶解液；通过水泵将溶混三室内的液体送至溶混一室中，使液体再次对过滤网Ⅲ和过滤网Ⅱ阻隔的固体物料进行溶解，提高了溶液浓度的均匀性，使输出溶液浓度更稳定。

作为优化，溶混一室上穿设有一端与水泵出液口连通的立管，所述立管的另一端伸至溶混一室且安装有冲液喷头。本优化方案通过冲液喷头将水泵抽取的溶混三室中的溶液喷出，增大与溶混一室溶液的接触面积，提高溶解效率。

作为优化，所述冲液喷头包括与所述立管固接且连通的横管，以及固接于横管两端的弯头，两弯头水平设置且两弯头的出口分别朝向横管的两侧。本优化方案将冲液喷头设置为Z字形，从其两端出水口喷射出的水流可以给固体物料悬浮溶液较大的冲击力，同时推动溶混过滤室各腔室内的液体旋转流动，相互交融，显著加速固体物料溶解与溶解液混匀。

作为优化，进液管位于激流冲溶室内的一端安装有溶剂喷头。本优化方案通过在进液管上设置溶剂喷头，增大了溶剂与固体物料的接触面积，提高了溶解效率。

本方案还提供一种固液循环溶混多级过滤器的使用方法，包括如下方面：

a、将可溶性固体物料从进料口投入至激流冲溶室中，并由过滤网Ⅰ对固体物料进行支撑，通过进液管向激流冲溶室冲入溶剂，被溶解的物料随溶剂通过过滤网Ⅰ后流入溶混一室，并依次经过滤网Ⅲ进入溶混二室、经过滤网Ⅱ进入溶混三室，通过出液孔Ⅰ获取溶混三室内的溶液；

b、通过水泵将溶混三室内的溶液抽至激流冲溶室和溶混一室，进行循环溶解；

c、被过滤网Ⅰ、过滤网Ⅱ和过滤网Ⅲ阻隔的未被溶解的固体物料在溶解液的冲刷下继续被溶解；

d、利用冲液喷头上的两相背离设置的弯头，从其两端出水口喷射出的水流给固体物料悬浮溶液较大的冲击力，同时推动溶混过滤室各腔室内的液体旋转流动。

本发明的有益效果为：

1、本发明可专门用于对可溶性固体物料的连续快速溶解和溶解液过滤，并持续输出浓度稳定的溶解液；

2、本发明设置激流冲溶室、溶混多级过滤室和循环冲溶装置，通过对由进料口连续进入激流冲溶室的可溶性固体物料进行激流冲溶、继而通过多次循环抽吸冲喷促溶和三级过滤，加速可溶性固体物料的溶解与均匀溶解液的形成，溶解速度快、输出溶液浓度稳定、机械工作效率高；

3、本发明循环冲溶装置中的“Z”型冲液喷头，从其两端出水口喷射出的水流可以给固体物料悬浮溶液较大的冲击力，同时推动溶混过滤室各腔室内的液体旋转流动，相互交融，显著加速固体物料溶解与溶解液混匀；

4、本发明在溶解可溶性固体物料时，首先利用溶剂喷头对其冲击以加速溶解，继而利用循环冲溶装置，抽取位于溶解和过滤终端的溶解液，通过开设在激流冲溶室内的循环溶解液喷头继续冲击新喂入的可溶性固体物料，然后利用开设在溶混多级过滤室内的冲液喷头，用溶解液继续对未溶解的可溶性固体物料进行冲击和混匀，大大缩小了初溶液与终溶液之间的浓度差，确保溶解液的快速混匀，输出的溶解液浓度稳定。

附图说明

图1为本发明结构示意图；

图2为本发明纵剖面示意图；

图中所示：

1、溶剂喷头，2、进料口，3、循环溶解液喷头，4、溶混一室，5、溶混二室，6、溶混三室，7、杂质排出口，8、出液孔Ⅰ，9、阀门，10、出液孔Ⅱ，11、立管，12、激流冲溶室，13、进液管，14、顶板I，15、顶板Ⅱ，16、冲液喷头，17、底板I，18、输液管I，19、过滤网Ⅲ，20、过滤网Ⅱ，21、立壁Ⅱ，22、过滤网Ⅰ，23、立壁Ⅰ。

具体实施方式

为能清楚说明本方案的技术特点，下面通过具体实施方式，对本方案进行阐述。本具体实施例仅仅是对本发明的解释，并不是对本发明的限制，本领域技术人员在阅读完本说明书后，可以根据需要对本实施例做出没有创造性贡献的修改，但是只要在本发明的权利要求范围内都受到专利法的保护。

如图1和2所示本实施例的一种固液循环溶混多级过滤器，包括激流冲溶室12、与激流冲溶室12的过滤出液口连通的溶混多级过滤室、与激流冲溶室12和溶混多级过滤室连通的循环冲溶装置，溶混多级过滤室位于激流冲溶室12的正下方，激流冲溶室12上设有进料口2、溶剂喷头1、循环溶解液喷头3和位于激流冲溶室12底部中央的过滤出液口。本发明可对由进料口2连续进入激流冲溶室12的可溶性固体物料进行激流冲溶、继而通过多次循环抽吸冲喷促溶和三级过滤，加速可溶性固体物料的溶解与均匀溶解液的形成，适用于对连续供给的可溶性固体物料进行快速溶解、过滤并持续输出浓度稳定的溶解液，溶解速度快、输出溶液浓度稳定、机械工作效率高。

激流冲溶室12设有进料口2和进液管13，进液管13穿设固定在激流冲溶室12侧壁，且在进液管13位于激流冲溶室12内的一端安装有溶剂喷头1，进料口2和进液管13的下方固设有连通激流冲溶室12与溶混多级过滤室的过滤网Ⅰ22。具体地，激流冲溶室12包括上部的圆形顶板Ⅰ14和底部的环形板，以及竖立的圆桶形立壁Ⅰ23，圆形顶板Ⅰ14、立壁Ⅰ23和环形板固接为一体，环形板与溶混多级过滤室的顶板Ⅱ 15为同一块板，圆形顶板Ⅰ14的中央开设进料口2，环形板的中央开设一个大圆孔，为过滤出液口，即激流冲溶室12的出液口，且在过滤出液口内固设过滤网Ⅰ22。立壁Ⅰ23上开设一个溶剂输入孔和4个循环溶解液输入孔，其中溶剂输入孔位于立壁Ⅰ23的2/3高度处；4个循环溶解液输入孔在同一水平高度上，位于圆桶形立壁Ⅰ23的1/3高度处，且在圆桶形立壁Ⅰ23上均匀分布。进液管13从溶剂输入孔穿入圆桶形立壁Ⅰ23内并与立壁Ⅰ23固接，进液管13穿至立壁Ⅰ23内腔的一端连通溶剂喷头1，进液管13位于圆桶形立壁Ⅰ23外的一端连通溶剂输送系统。循环溶解液输入孔内穿设固定循环溶解液输入管，循环溶解液输入管位于圆桶形立壁Ⅰ23内的一端连通循环溶解液喷头3，循环溶解液输入管位于圆桶形立壁Ⅰ23外的一端连通循环溶解液输送管，4个循环溶解液输送管通过一个多通管与循环冲溶装置的离心泵出液口连通。

溶混多级过滤室的进液口与激流冲溶室12的出液口连通，溶混多级过滤室包括与激流冲溶室12的出液口连通的溶混一室4、与所述溶混一室4通过过滤网Ⅲ 19连通的溶混二室5，以及与所述溶混二室5通过过滤网Ⅱ20连通的溶混三室6，过滤网Ⅰ22、过滤网Ⅲ 19、过滤网Ⅱ20的孔径依次减小，目数依次增大，过滤网Ⅰ22为20目，过滤网Ⅲ 19为60目，过滤网Ⅱ20为100目。

本实施例溶混多级过滤室包括顶板Ⅱ15和底板I17，以及位于顶板Ⅱ 15和底板I17之间且自内向外依次设置的过滤网Ⅲ 19、过滤网Ⅱ20和立壁Ⅱ21，位于顶部的顶板II15中央开设的大圆孔对接激流冲溶室12底部的圆形过滤网Ⅰ22，底板I17为圆形，底板I17、顶板Ⅱ 15、过滤网Ⅲ 19、过滤网Ⅱ20和立壁Ⅱ21固接为一体。过滤网Ⅲ 19和底板I17形成与激流冲溶室12的过滤出液口连通的溶混一室4，过滤网Ⅲ 19、过滤网Ⅱ20、顶板Ⅱ 15和底板I17形成所述的溶混二室5，过滤网Ⅱ20、立壁Ⅱ21、顶板Ⅱ15和底板I17形成所述的溶混三室6，所述溶混三室6开设有出液孔，且溶混三室6开设的出液孔包括出液孔Ⅰ8和出液孔Ⅱ10。出液孔Ⅱ10通过设有水泵的输液管与激流冲溶室12、溶混一室4连通，水泵为离心泵。

在溶混一室4的底部中央开设一个圆孔Ⅰ，用于安装循环冲溶装置的冲液喷头16，在溶混一室4的底部圆孔Ⅰ的一侧旁开设一个杂质排出口7，在该杂质排出口7上安装阀门9，用于定期排出溶解液过滤后留下的杂质。

循环冲溶装置包括离心泵、位于溶混一室4内的冲液喷头16、位于激流冲溶室12内的4个循环溶解液喷头3及分别与其连通的4个循环溶解液输送管、多通管、输液管Ⅰ、输液管Ⅱ、输液管Ⅲ。

溶混一室4的底板上穿设有一端与水泵出液口连通的立管11，所述立管11的另一端伸至溶混一室4且安装有冲液喷头16。冲液喷头16包括与所述立管11垂直固接且连通的“Z”型横管，以及固接于横管两端的弯头，立管11位于“Z”型横管的中部，两弯头水平设置且两弯头的出口分别朝向横管的两侧。冲液喷头16安装于溶混一室4内部，固定于溶混一室4的底部。与冲液喷头16固接的立管11由溶混一室4底部的圆孔穿出，并与输液管Ⅰ18的一端连接，输液管Ⅰ18的另一端与4个循环溶解液输送管的进液端均通过一个多通管与离心泵的出液口连通。离心泵的进液口与输液管Ⅱ的一端连接，输液管Ⅱ的另一端与溶混三室6底部的出液孔Ⅱ10连接。输液管Ⅲ的一端与出液孔Ⅰ8连通，输液管Ⅲ的另一端处于开放状态，可与其他系统连通，以输送溶解液。

本实施例的离心泵可采用佛山顶峰电机 39-06；过滤网、多通管、输液管等均可采用当前市售的普通型号产品。本发明中所使用部件如无特殊说明结构构成，均可市购得到。

本实施例固液循环溶混多级过滤器的使用方法，包括如下方面：

a、将可溶性固体物料从进料口2投入至激流冲溶室12中，并由过滤网Ⅰ22对固体物料进行支撑，通过进液管13向激流冲溶室12冲入溶剂；在环形板和圆形底板I17之间，通过圆桶形立壁Ⅱ21、圆桶形过滤网Ⅱ20和圆桶形过滤网Ⅲ 19将溶混多级过滤室分割成三个腔室，由内向外依次为溶混一室4、溶混二室5和溶混三室6；圆形过滤网Ⅰ22、圆桶形过滤网Ⅲ 19和圆桶形过滤网Ⅱ20的孔径依次减小，目数依次增大，分别为20目、60目和100目；

激流冲溶室12内被溶解的物料随溶剂通过过滤网Ⅰ22后流入溶混一室4，并依次经过滤网Ⅲ 19进入溶混二室5、经过滤网Ⅱ20进入溶混三室6，通过出液孔Ⅰ8获取溶混三室6内的溶液；

b、通过水泵将溶混三室6内的溶液抽至激流冲溶室12和溶混一室4，进行循环溶解；

c、被过滤网Ⅰ22、过滤网Ⅱ20和过滤网Ⅲ 19阻隔的未被溶解的固体物料在溶解液的冲刷下继续被溶解；

d、利用冲液喷头16上的两相背离设置的弯头，从其两端出水口喷射出的水流给固体物料悬浮溶液较大的冲击力，同时推动溶混过滤室各腔室内的液体旋转流动。

本发明在溶解可溶性固体物料时，首先利用溶剂喷头1对其冲击以加速溶解，继而利用循环冲溶装置，抽取位于溶解和过滤终端的溶解液，通过开设在激流冲溶室12内的循环溶解液喷头3继续冲击新喂入的可溶性固体物料，然后利用开设在溶混多级过滤室内的冲液喷头16，用溶解液继续对未溶解的可溶性固体物料进行冲击和混匀，大大缩小了初溶液与终溶液之间的浓度差，确保溶解液的快速混匀，输出的溶解液浓度稳定。

当然，上述说明也并不仅限于上述举例，本发明未经描述的技术特征可以通过或采用现有技术实现，在此不再赘述；以上实施例及附图仅用于说明本发明的技术方案并非是对本发明的限制，参照优选的实施方式对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，本技术领域的普通技术人员在本发明的实质范围内所做出的变化、改型、添加或替换都不脱离本发明的宗旨，也应属于本发明的权利要求保护范围。

Claims (6)

1.一种固液循环溶混多级过滤器，其特征在于：包括设有进料口和进液管的激流冲溶室，以及与所述激流冲溶室的出液口连通的溶混多级过滤室，所述进料口和进液管的下方固设有连通激流冲溶室与溶混多级过滤室的过滤网Ⅰ；进液管位于激流冲溶室内的一端安装有溶剂喷头；

所述溶混多级过滤室包括顶板Ⅱ和底板I，以及位于顶板Ⅱ和底板I之间且自内向外依次设置的过滤网Ⅲ、过滤网Ⅱ和立壁Ⅱ，过滤网Ⅲ和底板I形成所述的溶混一室，过滤网Ⅲ、过滤网Ⅱ、顶板Ⅱ和底板I形成所述的溶混二室，过滤网Ⅱ、立壁Ⅱ、顶板Ⅱ和底板I形成所述的溶混三室，所述溶混三室开设有出液孔；

溶混三室开设的出液孔包括出液孔Ⅰ和出液孔Ⅱ，所述出液孔Ⅱ通过设有水泵的输液管与溶混一室连通；

溶混一室上穿设有一端与水泵出液口连通的立管，所述立管的另一端伸至溶混一室且安装有冲液喷头；

所述固液循环溶混多级过滤器还包括与激流冲溶室和溶混多级过滤室连通的循环冲溶装置；

在溶解可溶性固体物料时，首先利用溶剂喷头对其冲击以加速溶解，继而利用循环冲溶装置抽取位于溶解和过滤终端的溶解液，通过开设在激流冲溶室内的循环溶解液喷头继续冲击新喂入的可溶性固体物料，然后利用开设在溶混多级过滤室内的冲液喷头，用溶解液继续对未溶解的可溶性固体物料进行冲击和混匀，缩小初溶液与终溶液之间的浓度差。

2.根据权利要求1所述的一种固液循环溶混多级过滤器，其特征在于：所述溶混多级过滤室包括与激流冲溶室的出液口连通的溶混一室、与所述溶混一室通过过滤网Ⅲ连通的溶混二室，以及与所述溶混二室通过过滤网Ⅱ连通的溶混三室，过滤网Ⅰ、过滤网Ⅲ、过滤网Ⅱ的孔径依次减小，目数依次增大。

3.根据权利要求2所述的一种固液循环溶混多级过滤器，其特征在于：溶混一室的底部设有安装阀门的杂质排出口。

4.根据权利要求1所述的一种固液循环溶混多级过滤器，其特征在于：所述出液孔Ⅱ通过设有水泵的输液管与激流冲溶室连通。

5.根据权利要求1所述的一种固液循环溶混多级过滤器，其特征在于：所述冲液喷头包括与所述立管固接且连通的横管，以及固接于横管两端的弯头，两弯头水平设置且两弯头的出口分别朝向横管的两侧。

6.根据权利要求2~5任一项所述的一种固液循环溶混多级过滤器的使用方法，其特征在于，包括如下方面：

a、将可溶性固体物料从进料口投入至激流冲溶室中，并由过滤网Ⅰ对固体物料进行支撑，通过进液管向激流冲溶室冲入溶剂，被溶解的物料随溶剂通过过滤网Ⅰ后流入溶混一室，并依次经过滤网Ⅲ进入溶混二室、经过滤网Ⅱ进入溶混三室，通过出液孔Ⅰ获取溶混三室内的溶液；

b、通过水泵将溶混三室内的溶液抽至激流冲溶室和溶混一室，进行循环溶解；

c、被过滤网Ⅰ、过滤网Ⅱ和过滤网Ⅲ阻隔的未被溶解的固体物料在溶解液的冲刷下继续被溶解；

d、利用冲液喷头上的两相背离设置的弯头，从其两端出水口喷射出的水流给固体物料悬浮溶液较大的冲击力，同时推动溶混过滤室各腔室内的液体旋转流动。