CN112704954B - 一种用于固液反应的过滤器和固液反应系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种用于固液反应的过滤器和固液反应系统，所述过滤器包括：过滤器筒体、进料件、旋转件、一次过滤件、二次过滤件和密封板；过滤器筒体为圆筒结构，顶面敞开，底面开设排出口；排出口外部连接一排放连接头，内部连接二次过滤件。过滤器筒体的顶面开口处安装进料件以及密封板，密封板下吊装一次过滤件。进料件底部通过安装位，可转动的连接旋转件。混合液通过进料件进入通过过滤器内部后，先通过旋转件的作用进入第一过滤件，经一次过滤后落入过滤器底部，通过二次过滤件的再次过滤后再经由排放连接头排出。本发明能够辅助分离固液，以保证正常生产进程；且过滤结构采用可拆卸设计，容易取出和重复利用。

Description

一种用于固液反应的过滤器和固液反应系统

技术领域

本发明涉及固液反应系统设计技术领域，特别涉及一种用于固液反应的过来器和固液反应系统。

背景技术

固液反应是化工行业最常见的反应。现有的固液反应系统在使用的时候，物料中含有固体含量较多，粘度较大，流动性很差，在反应结束后放料困难，甚至造成管路堵塞，无法放料；另一方面，在反应过程中，可能会生成新的固体，新产生的固体会附着于原有固体表面，阻止反应的进一步发生，影响了正常的生产进程。

常见的固液反应系统，没有过滤结构，或过滤结构取出困难，无法将固液辅助分离。

发明内容

有鉴于此，本发明提供了一种用于固液反应的过滤器，能够通过加入过滤结构能够辅助分离固液，以保证正常生产进程；且过滤结构采用可拆卸设计，容易取出过滤的固体，且实现过滤件的重复利用。

为了解决上述技术问题，本发明是这样实现的。

一种用于固液反应的过滤器，其特征在于，包括：过滤器筒体、进料件、旋转件、一次过滤件、二次过滤件和密封板；

所述过滤器筒体为圆筒结构，圆筒顶面敞开，圆筒底面开设排出口；排出口外部连接一排放连接头，排出口内部连接所述二次过滤件；所述二次过滤件用于将落到圆筒底部的混合物进行再次过滤后通过所述排放连接头排出；

进料件包括圆筒形的进料接头，进料接头布置在过滤器筒体顶面开口的中心处，通过固连在进料接头外壁面两侧的两块连接板与过滤器筒体的上端面固定；两块连接板位于过滤器筒体圆形开口的直径处，将该圆形开口分割出两个类半圆环镂空；连接板底部连接有设有底部为直角的U型支撑杆，支撑杆的侧壁长度以容纳旋转件的旋转头为准；支撑杆的横梁中心位置设有圆孔；

所述旋转件包括轴杆、连接在轴杆上端的旋转头和连接在轴杆下端的搅拌件；轴杆可旋转地安装在所述圆孔中，使得旋转头位于进料接头下部开口的下方、支撑杆横梁的上方，搅拌件位于二次过滤件的上方；所述旋转头用于将下落的混合液冲击力转换为旋转力矩，驱动轴杆旋转；

所述一次过滤件包括两个对称的过滤筒，过滤筒具有侧面和底面，侧面设有过滤孔；过滤筒的侧面是由两个平面、两个曲面围成的类半圆形状，与所述类半圆环镂空的形状相适应，使得过滤筒可以穿过所述类半圆环镂空；过滤筒上还设有与密封板配合的连接件；

所述密封板包括两个对称的半圆环板，半圆环板下表面固定有底杆，底杆的端部具有与所述连接件配合的连接部；

密封板的半圆环板与一次过滤件的过滤筒通过连接件结合后，经过所述过滤器筒体顶面的类半圆环镂空插入过滤器筒体的内腔，采用两个挡件将两个过滤筒固定在一起，且令两个过滤筒之间留有间隙；当密封板覆盖到所述过滤器筒体顶面开口处时，两个半圆环板与所述连接板共同构成过滤器筒体顶面的上盖；通过所述密封板的底杆长度设置使得过滤筒的上开口位于所述旋转头的下方，令通过旋转头分散的混合液落入过滤筒中。

优选地，所述过滤器筒体的内底面为向中间下倾的锥形底面。

优选地，所述二次过滤件包括连接杆、顶件和内件；所述内件为圆管结构，圆管上端面向内下倾，形成漏斗状结构；内件上端面安装有环状排列的连接杆，连接杆的密度根据所要二次过滤的固体颗粒度设计；所述连接杆的顶端安装有顶件，且顶件上表面为中间突起的锥面。

优选地，所述旋转头上表面为中间突起的圆锥面，圆锥面上设有绕圆周等距排列的辅助板，且各辅助板与锥面母线呈一定角度，且所成角度相同。

优选地，所述一次过滤件的内曲面的上端面为向内下倾的斜面，下端面为向内上倾的斜面。

优选地，所述底杆端部的连接部为倒T形结构；所述连接件连接在过滤筒两个曲面之间且位于过滤筒上开口处；连接件顶部开设与所述连接部配合的T形连接槽。

优选地，所述连接件的上表面为中间凸起，两侧下倾的倾斜面，用于向过滤筒导流。

优选地，所述挡件底部开设通槽，通槽内侧壁设有多条摩擦条，且挡件的顶端为楔形结构，用于向过滤筒内导流。

优选地，所述密封板的顶端设有拉杆，且拉杆为倒置的L形结构。

本发明还提供了一种固液反应系统，其包括反应釜，反应釜下游连接沉降罐，其特征在于，沉降罐下游连接上述过滤器；过滤器通过所述进料接头连接沉降罐，通过所述排放连接头连接滤液罐。

有益效果：

(1)本发明设计了旋转件和一次过滤件，混合液进入过滤器后，与旋转件接触，一方面推动旋转件转动，进而被转动的旋转件分流，导入一次过滤件内部，从而实现固液混合物的分离。

(2)一次过滤件采用过滤筒的结构设计，使得固体可以停留在过滤件内部，液体可以向下排出流动。一次过滤件与密封板连接，且都设计为两段结构，使得固液混合物过滤完毕之后，可以直接通过密封板带动过滤件向上移动，进而将过滤件取出，便于再次利用。而且一次过滤件与过滤筒的连接采用T型槽的连接方式，使得过滤件与密封板之间，可以自由的拆卸，不仅便于更换过滤件，还便于取出固体。

(3)旋转头上设置了辅助板，由于辅助板为倾斜状结构，使得旋转头可以受力旋转，进而将固液混合物分散，使得固液混合物可以被导流进入到过滤件的内部过滤，且旋转头在旋转的时候，同时通过轴杆带动底部的搅拌件一起旋转，进而有效的将过滤之后的混合物再次搅拌，使其在进料的时候，可以充分的混合搅拌。

(4)本发明还设计了二次过滤件，在混合物沉降之后，使得液体可以被细密的连接杆再次过滤，从而保证滤出液体的可回收性。

附图说明

图1是本发明固液反应系统的组成示意图。

图2是本发明的过滤器立体结构示意图。

图3是本发明的过滤器局部截面内部结构示意图。

图4是本发明的过滤器分解结构示意图。

图5是本发明的过滤器局部内部结构示意图。

图6是本发明的过滤件立体结构示意图。

图7是本发明的过滤件分解结构示意图。

图8是本发明的过滤件分解仰视结构示意图。

其中，1、反应釜；2、沉降罐；3、过滤器；301、过滤器筒体；302、排放连接头；303、类半圆环镂空；304、内底面；4、滤液罐；5、二次过滤件；501、连接杆；502、顶件；503、内件；6、进料件；601、进料接头；602、支撑杆；603、连接板；604、圆孔；7、旋转件；701、辅助板；702、轴杆；703、搅拌件；704，旋转头；8、密封板；801、拉杆；802、底杆；803、半圆环板；9、一次过滤件；901、内曲面；902、连接件；903、连接槽；10、挡件；1001、摩擦条。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明的实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本发明，但不能用来限制本发明的范围。

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；术语“上”、“下”、“左”、“右”、“内”、“外”、“前端”、“后端”、“头部”、“尾部”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”、“第三”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

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“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。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

实施例：

如附图1至附图8所示：

本发明提供了一种用于固液反应系统，包括反应釜1、沉降罐2、过滤器3和滤液罐4。反应釜1的下游连接沉降罐2，且沉降罐2的下游连接过滤器3；过滤器3的下游连接滤液罐4。

过滤器3为圆柱形结构，其包括过滤器筒体301、进料件6、旋转件7、一次过滤件9、二次过滤件5和密封板8。

过滤器筒体301为圆筒结构，圆筒顶面敞开，圆筒底面开设排出口。该排出口外部连接一排放连接头302，排出口内部连接二次过滤件5。过滤器筒体301的顶面开口处安装进料件6以及密封板8，密封板8下吊装一次过滤件9。进料件6底部通过安装位，可转动的连接旋转件7。混合液通过进料件6进入通过过滤器内部后，先通过旋转件7的作用进入第一过滤件9，经一次过滤后落入过滤器底部，通过二次过滤件的再次过滤后再经由排放连接头302排出。经一次过滤后的混合液在落入过滤器底部的过程中通过旋转件7进行搅拌，从而使得过滤后的物料可以被再次混合均匀。

过滤器筒体301的内腔也为圆柱形腔体，并且内底面304为向中间倾斜的锥形底面，形成漏斗状结构。过滤器筒体301的底部连接的排放连接头302也为圆柱形管状结构。过滤器筒体301的内腔是用来直接使固液混合物在其内部过滤分离的，而内腔的底部为漏斗状结构，是为了使得沉降的时候，可以使固体汇聚起来，排放连接头302起到了与底部管道连接的作用。

二次过滤件5处于过滤器筒体301的内部底端，用于将落到圆筒底部的混合物进行再次过滤后通过所述排放连接头302排出。优选地，二次过滤件5包括有连接杆501、顶件502和内件503。内件503为圆柱形管状结构，圆管上端面向内倾斜，形成漏斗状结构；内件顶端面设有环状排列的连接杆501，连接杆501的密度根据所要二次过滤的固体颗粒度设计。连接杆501可以为圆柱形结构。连接杆501的顶端设有顶件502，且顶件502上表面为向上突起的锥面。二次过滤件5是在混合物沉降之后，使得液体可以被细密的连接杆501再次过滤，使得液体可以有效的向下排出，顶件502起到遮盖排放口以及液体导流的作用，使得液体可以全部通过连接杆501之间向下排出。

进料件6安装在过滤器筒体3顶面开口处。进料件6包括圆筒形的进料接头601，进料接头601悬空布置在过滤器筒体3顶面开口的中心处，通过固连在进料接头601外壁面两侧的两块连接板603与过滤器筒体3的上端面固定。两块连接板603位于过滤器筒体3圆形上开口的直径处。连接板603底部连接有设有底部为直角的U型支撑杆602，支撑杆602的侧壁长度以容纳旋转件7的旋转头为准。支撑杆602的横梁中心位置设有圆孔603。圆孔603用来安装旋转件7的轴杆702，使得旋转头704可以被有效的安装，以及有效的旋转。安装进料件6后，过滤器筒体3顶面的圆形开口被圆形进料接头和长条形连接板分割出一个圆形镂空和两个类半圆环镂空303。圆形镂空即为进料口。半圆环镂空303将被下文介绍到的密封板8封闭。

旋转件7包括轴杆702、连接在轴杆702上端的旋转头704和连接在轴杆702下端的搅拌件703。轴杆702旋转安装在所述圆孔604中，安装可采用轴承实现。安装后，得旋转头704位于进料接头601下开口的下方、支撑杆横梁的上方。

旋转头704用于将下落的混合液冲击力转换为旋转力矩，驱动轴杆702旋转。如图5所示，旋转头704上表面为中间突起的圆锥面，且圆锥面上设有绕圆周等距排列的辅助板701；辅助板701为倾斜板状结构，即辅助板701与锥面母线呈一定角度，且所成角度相同。轴杆702为圆柱形结构。搅拌件703为板状结构，且搅拌件703的外侧为弧形结构；搅拌件703安装在轴杆702的底部外侧，且搅拌件703呈环状排列，而搅拌件703则是起到了处于轴杆702底部的作用，使其可以辅助搅拌落下的混合物。

当固液混合物进入的时候，可以直接与旋转头704以及辅助板701接触，由于辅助板701为倾斜状结构，使得旋转头704可以受力旋转，进而将固液混合物分散，使得固液混合物可以被导流进入到一次过滤件9的内部过滤，且旋转头704在旋转的时候，同时通过轴杆702带动底部的搅拌件703一起旋转，进而有效的将过滤之后的混合物再次搅拌，使其在进料的时候，可以充分的混合搅拌，旋转头704为锥形结构，是为了固液混合物落下的时候，可以被有效的向外侧导流，而辅助板701为倾斜状结构，是为了使辅助板701可以接收固液混合物的冲击力，进而带动旋转头704旋转，进而将混合物向外挥洒落下，轴杆702起到了传递动力的作用。

一次过滤件9包括两个对称的过滤筒，过滤筒具有侧面和底面，侧面设有细密的过滤孔。过滤筒的侧面是由两个平面、两个曲面围成的类半圆形状，与所述类半圆环镂空303相适应，使得过滤筒能够穿过半圆环镂空303，也就是说过滤筒的外曲面需要适应过滤器筒体301的内表面形状，内曲面901需要适应进料接头601的外表面形状。过滤筒上还设有与密封板8配合的连接件902，且连接件902为矩形结构，连接件902的顶端为楔形结构。一次过滤件9安装在过滤器3的内部两侧，且一次过滤件9的顶端与底杆802相连接。过滤器3内部进入固体以及液体的时候，可以与旋转头704接触，进而被旋转头分流，进而使液体可以被导流进入到一次过滤件的内部，一次过滤件可以将通过的固液混合物分离，使得固体可以停留在一次过滤件的内部，使液体可以向下排出流动，固液混合物过滤完毕之后，可以直接控制密封板8带动一次过滤件9向上移动，进而将一次过滤件9取出，使得一次过滤件9可以带动过滤之后的固体取出，便于再次利用。一次过滤件9为弧形结构，是为了可以在过滤器3的内部拼接使用，使得一次过滤件9收集固体之后，也可以便捷的拆卸取出。内曲面901是用来通过进料接头601的。内曲面901的上端面为向内下倾的斜面，下端面为向内上倾的斜面，是为了可以导向通过，进而使一次过滤件9可以便捷取出。而连接件902则是用来开设连接槽903的，连接件902的顶端为上表面为中间凸起，两侧倾斜的倾斜面，可以控制向两侧导流，进而使液体可以便捷的通过，流到过滤筒内。

密封板8包括两个对称的半圆环板803，半圆环板下表面固定有底杆802，底杆802的端部具有与所述连接件902配合的连接部。优选地，密封板8的顶端还设有拉杆801，且拉杆801为L形结构。密封板8起到了带动一级过滤件9移动的作用，使得一级过滤件9可以被便捷的控制取出，进而将过滤之后的固体便捷的分离，底杆802则是用来将其底部插入到连接槽903内部的，使得过滤件9与密封板8之间可以自由的拆卸。

优选地，底杆802端部的连接部设计为倒T形结构；连接件902连接在过滤筒两个曲面之间且位于过滤筒上开口处；连接件902顶部开设与所述连接部配合的T形的连接槽903。

密封板8的半圆环板与一次过滤件9的过滤筒通过连接件902结合后，经过所述过滤器筒体3顶面的类半圆环镂空303插入过滤器筒体3的内腔，采用两个挡件10将两个过滤筒固定在一起，且令两个过滤筒之间留有间隙；当密封板8覆盖到所述过滤器筒体3顶面开口处时，两个半圆环板与所述连接板603共同构成过滤器筒体3顶面的密封盖。通过所述密封板8的底杆802长度设置使得过滤筒的上开口位于所述旋转头704的下方。

其中，挡件10底部开设通槽，通槽内侧壁设有多条摩擦条1001，摩擦条1001为橡胶材质。且挡件10的顶端为楔形结构，用于向过滤筒内导流。挡件10用来安装在两个过滤筒之间的缝隙处的，使得过滤筒可以连接在一起，但是留有缝隙。挡件10的顶端为倾斜状结构，是为了使得固液混合物落下的时候，可以被有效的分离，而摩擦条1001则是用来与第一过滤件9接触的，进而使挡件10稳固的连接固定。

当需要使用本装置的时候，先安装一次过滤件9，将底杆802的底部插入到连接槽903的内部，使得密封板8的半圆环板可以与一次过滤件9的过滤筒连接在一起，然后将两个过滤筒插入到过滤器3的内部，当两个过滤筒插入到一半的时候，将挡件10插入到过滤件9之间的缝隙，并连接过滤筒，然后将过滤筒插入到位，此时密封板8封闭过滤器3顶部开口。

先将反应釜1投入固体和液体物料，固体由于粒径和密度较大，会沉积在液体的下部，反应开始后，会逐渐产生新的固体，在搅拌器作用下，新产生的固体和液体物料呈悬浊液状态，采用泵将悬浊液输送至沉降罐2；沉降后，沉降罐2中上层的清液返回反应釜1中，而下层物料含有固体较多，使其进入过滤器3进行过滤，物料进入到过滤器3内部的时候，先进过进料接头601的内部，然后向下流动，进而与旋转头704接触，同时与辅助板701接触，由于辅助板701为倾斜状结构，使得辅助板701受到物料的冲击之后，可以使旋转头704进行旋转，进而将落下的物料挥洒，使得物料可以进入到一次过滤件9的内部过滤，而旋转头704旋转的时候，通过轴杆702带动底部的搅拌件703一起旋转，使得过滤后的物料可以被再次混合均匀，然后物料全部添加完毕之后，使得物料可以通过连接杆501之间向下流动，进而再次过滤，使得液体可以排出，而固体可以通过直接取出密封板8以及一次过滤件9而取出，使得过滤后的固体通过回收再利用，而过滤后的清液存于滤液罐4中，并使用泵输送回沉降罐2。

本发明的实施例是为了示例和描述起见而给出的，而并不是无遗漏的或者将本发明限于所公开的形式。很多修改和变化对于本领域的普通技术人员而言是显而易见的。选择和描述实施例是为了更好说明本发明的原理和实际应用，并且使本领域的普通技术人员能够理解本发明从而设计适于特定用途的带有各种修改的各种实施例。

Claims (9)

1.一种用于固液反应的过滤器，其特征在于，包括：过滤器筒体(301)、进料件(6)、旋转件(7)、一次过滤件(9)、二次过滤件(5)和密封板(8)；

所述过滤器筒体(301)为圆筒结构，圆筒顶面敞开，圆筒底面开设排出口；排出口外部连接一排放连接头(302)，排出口内部连接所述二次过滤件(5)；所述二次过滤件(5)用于将落到圆筒底部的混合物进行再次过滤后通过所述排放连接头(302)排出；

进料件(6)包括圆筒形的进料接头(601)，进料接头(601)布置在过滤器筒体(301)顶面开口的中心处，通过固连在进料接头(601)外壁面两侧的两块连接板(603)与过滤器筒体(301)的上端面固定；两块连接板(603)位于过滤器筒体(301)圆形开口的直径处，将该圆形开口分割出两个类半圆环镂空(303)；连接板(603)底部连接有底部为直角的U型支撑杆(602)，支撑杆(602)的侧壁长度以容纳旋转件(7)的旋转头为准；支撑杆(602)的横梁中心位置设有圆孔(604)；

所述旋转件(7)包括轴杆(702)、连接在轴杆(702)上端的旋转头(704)和连接在轴杆(702)下端的搅拌件(703)；轴杆(702)可旋转地安装在所述圆孔(604)中，使得旋转头(704)位于进料接头(601)下部开口的下方、支撑杆横梁的上方，搅拌件(703)位于二次过滤件(5)的上方；

所述旋转头(704)用于将下落的混合液冲击力转换为旋转力矩，驱动轴杆(702)旋转；所述旋转头(704)上表面为中间突起的圆锥面，圆锥面上设有绕圆周等距排列的辅助板(701)，且各所述辅助板(701)与锥面母线呈一定角度，且所成角度相同；当固液混合物进入的时候，可以直接与所述旋转头(704)以及所述辅助板(701)接触；所述辅助板(701)为倾斜状结构，使得所述旋转头(704)受力旋转，进而将固液混合物分散，使得固液混合物被导流进入到一次过滤件(9)的内部过滤；

所述一次过滤件(9)包括两个对称的过滤筒，过滤筒具有侧面和底面，侧面设有过滤孔；过滤筒的侧面是由两个平面、两个曲面围成的类半圆形状，与所述类半圆环镂空(303)的形状相适应，使得过滤筒可以穿过所述类半圆环镂空(303)；过滤筒上还设有与密封板(8)配合的连接件(902)；

所述密封板(8)包括两个对称的半圆环板(803)，半圆环板下表面固定有底杆(802)，底杆(802)的端部具有与所述连接件(902)配合的连接部；

密封板(8)的半圆环板与一次过滤件(9)的过滤筒通过连接件(902)结合后，经过所述过滤器筒体(301)顶面的类半圆环镂空(303)插入过滤器筒体(301)的内腔，采用两个挡件(10)将两个过滤筒固定在一起，且令两个过滤筒之间留有间隙；当密封板(8)覆盖到所述过滤器筒体(301)顶面开口处时，两个半圆环板与所述连接板(603)共同构成过滤器筒体(301)顶面的上盖；通过所述密封板(8)的底杆(802)长度设置使得过滤筒的上开口位于所述旋转头(704)的下方，令通过旋转头分散的混合液落入过滤筒中。

2.如权利要求1所述的过滤器，其特征在于，所述过滤器筒体的内底面(304)为向中间下倾的锥形底面。

3.如权利要求1所述的过滤器，其特征在于，所述二次过滤件(5)包括连接杆(501)、顶件(502)和内件(503)；所述内件(503)为圆管结构，圆管上端面向内下倾，形成漏斗状结构；内件上端面安装有环状排列的连接杆(501)，连接杆(501)的密度根据所要二次过滤的固体颗粒度设计；所述连接杆(501)的顶端安装有顶件(502)，且顶件(502)上表面为中间突起的锥面。

4.如权利要求1所述的过滤器，其特征在于，所述一次过滤件(9)的内曲面的上端面为向内下倾的斜面，下端面为向内上倾的斜面。

5.如权利要求1所述的过滤器，其特征在于，所述底杆(802)端部的连接部为倒T形结构；所述连接件(902)连接在过滤筒两个曲面之间且位于过滤筒上开口处；连接件(902)顶部开设与所述连接部配合的T形连接槽(903)。

6.如权利要求1所述的过滤器，其特征在于，所述连接件(902)的上表面为中间凸起，两侧下倾的倾斜面，用于向过滤筒导流。

7.如权利要求1所述的过滤器，其特征在于，所述挡件(10)底部开设通槽，通槽内侧壁设有多条摩擦条(1001)，且挡件(10)的顶端为楔形结构，用于向过滤筒内导流。

8.如权利要求1所述的过滤器，其特征在于，所述密封板(8)的顶端设有拉杆(801)，且拉杆(801)为倒置的L形结构。

9.一种固液反应系统，其包括反应釜(1)，反应釜(1)下游连接沉降罐(2)，其特征在于，沉降罐(2)下游连接如权利要求1-8任意一项所述的过滤器(3)；过滤器(3)通过所述进料接头(601)连接沉降罐(2)，通过所述排放连接头(302)连接滤液罐(4)。

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