CN1309445C - 将潮湿物质中的液体提取出来的方法和装置 - Google Patents

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Abstract

一种通过压榨潮湿物质提取液体的系统，该系统包括至少一个提取通道，其中提取通道具有至少一个入口，用来把将被处理的潮湿物质输送至提取通道；具有孔的壁面，用于压榨包含在潮湿物质中的液体；至少一个出口，用于排出在提取通道中通过压榨所获得的脱水物质，其中该系统的特征在于：其中该出口具有下游端，该下游端在侧壁下游端中的一个或者多个和/或在所述下游端的底部还设置有开口部分；以及其中所述下游端在所述开口部分还设置有一装置，该装置对该通道中的脱水物质施加一约束水平以控制抵达所述出口的脱水物质的阻挡。这个系统适用于有效连续地处理成分、浓度、和存在于输送原料中的固体颗粒的性质在加工过程中容易受影响而改变的输送原料。

Description

将潮湿物质中的液体提取出来的方法和装置
技术领域
本发明涉及一种用于处理包含如松散材料、膏状物或泥浆材料的液体的系统。该系统特别引人关注之处在于，其为一种通过压榨潮湿材料和/或通过重新得到被压榨和脱水的材料而连续从该材料中提取液体的系统。该系统另外特别引人关注之处在于，其可连续处理具有一在处理该材料期间发生变化的组分的供给材料，和/或可连续处理具有强烈盐析该液相的潮湿物质。
背景技术
用于提取液体和/或压紧存在于固-液材料中固体物质的各种系统可从现有技术中得知。此等系统特别用于处理来自造纸工业、污水处理、矿物加工、农业和食品加工、渔业、啤酒酿酒厂、葡萄酒酿酒厂、化学处理、石油和沥青工业，等所产生的浆液。
已知批次的系统仅进行过滤，系通过使用输送压力迫使液体从固-液材料和一过滤装置中流出。通过组合应用过滤和机械压力，从而重新获得更加干燥的渣饼。
如专利U.S-A-4 565 602中所描述的这批次系统，其在对包含微粒的低浓度泥浆的脱水处理中得到了成功使用，但是不适于处理包含粗颗粒的膏状固-液材料。
为了克服这批次系统的上述局限，并为了提高脱水装置的效率，连续系统已经得到了发展。例如，US-A-4 534 868描述了一种能够处理膏状物和含纤维的固-液材料的U形通道旋转压榨机。但是发现该系统不适合于处理包含微粒的泥浆，特别是不适合于处理包含纤维材料的膏状物。
根据US-A-4 534 868改进的进一步的连续系统在US-A-4 986 881和US-A-5 213 686中做了描述。然而，由于组成该系统的元件的结构，特别是其尺寸和形状应当特别适合于被处理的液-固材料的特定成分和/或浓度，否则系统发生阻塞和低产量不可避免，因此这些系统在连续使用中仍然存在着局限性。
US-A-5205941描述了一种具有许多可在圆柱形压榨机外壳中转动的转子与一用于平衡输送给入口通道的物质的量的机构这样一种脱水系统，该外壳上有一条确定潮湿物质进入外壳中的通道的一个入口通道。一个调节输送器和每个入口通道结合，通过使调节输送器之间的开口在它们的压力端相通以实现平衡。一组件包含一条和每个入口通道相结合的导管与一条在和压榨机外壳相邻的组件部分上的交叉管道，该组件位于输送器调节外壳和压榨机外壳之间。压榨机外壳的物质出口包括节流板和给该节流板施加负载的装置。该系统的使用局限于处理高粘性且包含(细、粗)颗粒的液-固材料。这样的系统不适于处理液体浓度在处理中可能改变的固-液材料。
存在于装置中的约束系统，例如在加拿大专利CA-A-1 193 903和专利US-A-5 344 575中描述的旋转提取器，不允许对具有高脱水可能和在装置出口可能产生高摩擦的产品(渣饼)的一些污泥进行脱水。
实际上，这些污泥是由于它们所包含的材料(纤维、由相对粗糙的团块组成的材料等)而在过滤元件壁的水平面上产生强烈摩擦。
各种来源(工业领域、城市、膏状物和造纸，等)的这些污泥在处理过程中尤其会在脱水装置出口处产生阻塞。强烈摩擦有利于在旋转提取器的矩形壁上产生相对而言具有很干燥和非常硬的硬度和质地的饼，此处的硬度是和砖相比，而不是和海绵的硬度相比。这中高硬度导致在该提取器出口处，该已经失去了弹性的渣饼不向控制提取器出口压力的装置传递任何作用力，经常发生阻塞结果导致产量大大降低。
因此，有必要制造一种适合于有效而连续地处理包含各种液体浓度、粘度、和固体颗粒尺寸的各种液-固材料的提取系统。
还有必要制造一种适合于对输送原料，即，其组分、粘度以及存在于输送原料中的固体颗粒的性质在处理过程中容易受影响而改变的液-固材料进行连续脱水的提取系统。
发明内容
因此，根据本发明，提供一种通过压榨潮湿物质而提取液体的装置，该装置包括至少一个使液体去除的提取通道，该提取通道包括：
-至少一个入口，用于把将要处理的潮湿物质输送给提取通道；
-有孔的壁面，使包含在潮湿物质中的液体在被压榨时从该提取通道排出，潮湿物质逐渐变成脱水的物质；及
-至少一个出口，用于排出脱水物质，该脱水物质成饼状，通过在提取通道中压榨潮湿物质而得到，该饼和潮湿物质相比含有较低的液体成分；
其中该出口具有下游端，该下游端在侧壁下游端中的一个或者多个和/或在所述下游端的底部还设置有开口部分；以及
其中所述下游端在所述开口部分还设置有一装置，该装置对该通道中的脱水物质施加一约束水平以控制抵达所述出口的脱水物质的阻挡
在本发明的上下文中，“脱水物质”表示所包含的液体成分降低了的物质，该脱水物质通过降低输送给提取通道的潮湿物质的液体成分而获得。
根据这个系统的较佳实施例，通道出口包括一个装置，其较佳为门的形状或挡板的形状，确保在脱水物质(饼)到达通道出口时对该物质进行控制和阻挡(较佳为垂直)，该装置确保控制在提取通道出口处在该脱水物质上所产生的阻力水平，即以脱水饼在该提取通道上摩擦产生的夹带应力函数和/或该通道内部压力的函数来控制，和/或以提取通道壁面压力的函数来控制。
根据本发明的另一实施例，根据本发明的系统系通过更改一旋转压榨机而制成，一旋转压榨机较佳为在美国专利第US-A-5 344 575号中所描述的类型之一或为在加拿大专利第CA-A-1 193 903中所描述的类型之一。这样的一种旋转压榨机包括具有第一和第二端壁和圆柱侧壁的圆柱外壳。还包括泵送系统，其迫使该潮湿物质进入进口。转子具有一对或更多对侧壁，这些侧壁和底面连接并限定出在其外围的至少一部分中开口的一个或多个通道。一个或多个侧壁通道具有多个穿孔。转子有一个中轴相对于外壳旋转，该轴包括一个随其纵长方向延伸的管道，并具有一个或多个转子排水管，该排水管具有一和穿孔相通的第一部分。一个或多个转子侧壁逼近中轴的旋转。排水管的第二部分和轴管相通。一个驱动器和轴连接以使转子转动，且该装置具有一个或多个出口，该出口排出经过转子旋转而减少了液体百分比含量的物质，该通道直接和轴管道相通。
根据一个更加特定的实施例，该通道的出口的下游端仅具有上壁，下游端在它的侧壁和底部开口。
同样根据本发明，提供一种根据本发明之一的使潮湿物质脱水的装置的用途。被处理的潮湿物质较佳从造纸工业产生的纸浆、废水处理、矿物加工，农业和食品加工、渔业、啤酒酿酒厂、葡萄酒酿酒厂、化学加工和石油工业中产生的潮湿物质组成的组中选择。
另一个较佳实施例是根据本发明的一种装置的用途，该装置用于使具有在提取和压榨机装置出口产生强烈摩擦可能的潮湿物质脱水，或使具有强烈盐析出液相倾向的潮湿物质脱水。
此外根据本发明，提供一种控制和阻挡在系统提取通道出口获得的脱水物质的装置，该系统通过压榨输送给系统的潮湿物质而提取液体，该装置包括：
-第一系统，允许测量在该提取通道上由潮湿物质被脱水时摩擦产生的夹带应力，和/或允许测量提取通道内部压力和/或该提取通道壁面上的压力；
-第二系统，允许调节在该提取通道出口处由该被脱水物质产生的约束，即以至少其中一该夹带应力的函数和/或该第一系统测量压力的一个函数来控制。
根据一较佳实施例，该第二系统允许垂直调节被脱水物质所产生的约束。
根据另一较佳实施例，该第二系统允许侧面调节被脱水物质产所生的约束。
此外根据本发明，提供一种从潮湿物质中提取液体的工序，该工序包括如下步骤：
a)把该潮湿物质输送给提取区，该区装备有提取装置和测量由于潮湿而在其处理过程中在提取区中产生的约束水平的装置；
b)通过压榨该潮湿物质，提取至少一部分存在于潮湿物质中的液体：
c)从提取区排出至少一部分提取液体；及
d)通过排泄区从提取区排出在步骤b)中获得的、减少了液体成分的物质，该排泄区装配有当该减少了液体成分的物质穿过排泄区时用于调节其所产生的约束水平的装置；
其中在排泄区产生的约束水平根据在提取区测量到的约束水平来调节。
这个工序尤其有利于其中液体所占重量百分比在0.1到22之间的潮湿物质中提取液体。
在该过程中处理的潮湿物质较佳从造纸工业产生的纸浆和废水处理、矿物加工，农业和食品加工、渔业、啤酒酿酒厂、葡萄酒酿酒厂、化学加工和石油工业中产生的潮湿物质组成的组中选择。
根据本发明的方法可成功地处理潮湿物质使其干燥度增加至少5％，较佳为至少10％，更佳为至少25％，测量是根据AFNORT97-001方法进行的。
根据本发明的工序的另一较佳实施例，提取区包括能够在潮湿物质上产生压力的装置和具有孔的壁面，这些孔用于排出至少一部分包含在潮湿物质中的液体，而这些液体系在压力作用下被压榨出来。
提取区的壁面较佳装备有能够测量施加在该壁面上压力的装置，该压力是由潮湿物质在其被处理期间产生的，和/或该提取区装备有能够测量在脱水处理期间潮湿物质内部压力的装置。
根据本方法的一个更佳实施例，出口区的约束水平以和潮湿物质施加在出口区壁面上的压力相关的物理参数的函数来控制，例如在出口区的约束水平基于和该物理参数的比较而进行控制。
根据本发明，组成控制和阻挡脱水物质的装置的元件可以使用各种材料，如金属、塑料材料等来制造。
较佳选择组成垂直节流板的部件使其容易适用于提取通道的不同结构(高度和宽度)。
出口节流板的形状，更特别的用于在旋转提取器出口限制渣饼的装置的形状可以改变，例如该节流板可以内部修圆或外部修圆。
本发明的装置，即在旋转提取器出口限制渣饼的垂直装置能够容易地适应各种污泥。
用于在旋转提取器出口推动约束装置的系统可为各种类型，举例来说，可为气动装置、液压装置、电动气动装置，机械装置(例如弹簧等)。
本发明的另一个优势在于消除了渣饼在提取通道出口承受剪切作用的影响，这样同时消除了通过该旋转提取器脱水的材料的意外事故损失。
旋转提取器可以装备控制和约束渣饼的装置，这在加拿大专利第1193903号以及美国授权专利第US-A-5 344 575号中做了描述。这两个专利的内容一起以引用的方式并入本申请案中。
附图说明
图1是沿着图2中1-1线的垂直截面图，其表示根据本发明采用负载传感器来控制垂直节流板的范例装置；
图2是根据本发明的图1中装置的垂直截面图；
图3是沿着图2中3-3线的垂直截面图，表示根据本发明的第二范例装置采用压力传感器来控制垂直节流板；
图3A是沿着图3中3A-3A线的截面图；
图4是沿着图6中4-4线的垂直截面图，表示根据本发明的第三范例装置采用负载传感装置来控制侧面节流板；
图4A是沿着图4中4A-4A线的垂直截面图；
图5是沿着图7中5-5线的垂直截面图，表示根据本发明的第四范例装置采用压力传感器来控制侧面节流板；
图5A是沿着图5中5A-5A线的截面图；
图6是图4中装置的垂直截面图，使用负载传感装置控制侧面节流板；
图7是图5中装置的垂直截面图，使用压力传感装置控制侧面节流板；
图8是根据US-A-5344575的带有阀和壁面的传统系统的垂直截面图；
图9表示曲线1；
图10表示曲线2；
图11表示曲线3；
图12表示曲线4；
图13表示曲线5；
图14表示曲线6；
附图中的参考数字具有下述意义：
(1)内部隔板
(2)调节器
(3)内凹连杆挂钩
(4)垂直节流板
(5)下部负载元件支架
(6)上部负载元件支架
(7)负载测量装置
(8)反旋转装置
(9)底座
(10)减速器
(11)网筛
(12)网筛支撑轮
(13)密封罩
(14)外部隔板
(15)刮板
(16)偏转板
(17)连接臂
(18)压力传感器
(18a/18b/18c)压力传感器的另一位置
(19)潮湿物质进口
(20)渣饼
(21)清洗装置
(22)外壳
(23)过滤出口
(24)调节器
(25)调节器配属支架
(26)侧面节流板
(27)侧面节流板旋转枢轴
(28)潮湿物质
(29)旋转轴
(30)密封件
尤其在图1、2和3中：
内部隔板1表示定子截面的示意图(机架、外部隔板)，该定子在其截面为直矩形的线性出口之外；
调节器2是有利于渣饼形成并依靠施加的应力保持渣饼干燥的垂直调节器；
内凹连杆挂钩3代表向该垂直调节器施加压力的装置；
-18示意性地表示用来测量渣饼在提取通道中由于摩擦而产生压力的传感器；
下部负载元件支架5示意性地表示用来根据系统操作者预定的指令和压力传感器的测量，在通道出口自动调节垂直节流板功能的控制系统。于是，操作者经换流器改变气压系统中的电流而改变对节流板的推力；及
上部负载元件支架6表示负载测量装置(调节器)7的支架。
根据本发明的范例装置通常如图1到7所示。
本发明涉及一种从潮湿物质或脱水通道中提取液体的装置。
该装置包括一种压榨机通过出口处的压力使悬浮液脱水，该压力会影响潮湿物质的流量、生产率和渣饼的干燥程度。
根据本发明的装置和方法的运行方式与美国专利第US-A-5344575号和加拿大专利第CA-A-1193903号中所描述的已经商业化的、商标为Rotary Press的系统和方法的原理相似。
根据本发明，这种装置，可以被制造成具有一个通道，如图1-8所示，或制成在同一脱水单元中有许多通道。
具体实施方式
参照图1和2，该装置包括一对旋转网筛11，其构成矩形通道的侧面。该矩形通道的上下侧面由外隔板14和内隔板1构成。两个网筛彼此平行运转。通道的三个侧面一起绕轴29低速旋转。这三个侧面被两个网筛11和该内隔板1限定。网筛11之间的距离是固定的，并在制造前根据将要处理的潮湿物质的种类来确定。固定的偏转板16被安装成横穿通道，并被外壳22支撑，以把潮湿物质28和排出该装置的渣饼20分开。潮湿物质入口19位于该通道的上游端。
装置的固定不旋转部分包括由两个彼此隔开的侧面构件构成的外壳22、在两个侧面构件之间的外部隔板14和密封罩13。密封罩13有三个功能：它被用来固定密封件30，容纳并通过滤液出口23排出滤液，并支撑来自外壳的负载。
为了在装置内部产生内压，一个垂直节流板4被安装在通道下游端出口处。垂直节流板4通过调节器2来启动，该调节器通过挤压或释放节流板4来调节，从而控制排出的渣饼。该调节器2被固定到压榨机一端的静止部分上，并和垂直节流板4连接。
插在外壳22和底座9之间的负载读数装置7用于收集装置的工作负载。这个工作负载被用来控制装置的一个或多个运转变量，运转变量是旋转速度、调节器载荷、限流板位置和潮湿物质入口压力。
静态清洗装置21可以和偏转板16结合以允许用水来清洗网筛11。而且静止刮板15可以被安装成和网筛11相接触，在通道内部清洁网筛并提高生产率。
在运转时，潮湿物质28在低压下通过入口19连续输送给矩形通道。在低入口压力的影响下，部分包含在潮湿物质流中的液体通过网筛11被排出。该排出的液体在密封罩13内部被捕集。在潮湿物质体积减小的作用下，由于液体排出和网筛的旋转联合作用，潮湿物质28接着被向前推动，以便向前行进入到通道内且在其行进过程中变成半湿。
垂直节流板4的动作和半湿物质在网筛上的摩擦作用一起在通道下游端造成高压的累积。这个压力导致渣饼在半干状态下被挤出装置之前将额外的液体排出。排出的干燥度依赖于潮湿物质的种类、脱水和装置调节。
本发明的用于固体物质排液的另一个装置的替换实施例如图3所示。在图3中，压力传感器18被用作收集通道内部由半干渣饼20所施加的压力。如图18、18a、18b、18c所示，该压力传感器可以位于通道周围的任意位置。根据传感器18测量的压力，可操作调节器2使垂直限流板4移动，并调整通道下游端施加在渣饼20上的压力。
实际上，内部压力读数被用于控制装置的一个或多个运转变量，如旋转速度、调节器载荷、调节器定位(如上所述)，或潮湿物质入口压力。
图4、5、6和7描述了本发明装置的进一步改变。例如，节流板可以横向安装在通道的一个或两个侧面的26(见图4至7)上，如前述那样使用负载测量装置7(见图4和6)或压力传感器18(见图5和7)之一该来控制运转变量。
测试样品1
一种混合第一和第二来自纸浆和造纸工程的浆液用在测试样品1中，其包含的总固体量占重量的4％。百分比根据下面的方法计算(美国公共卫生协会第2540-B号标准方法)
所有固体在103-105℃温度下干燥。
1.一般论述
a)原理：一种良好混合的样品在一个称重的皿中蒸发并在炉子中103-105℃下被干燥至重量恒定。空皿重量之上增加的重量代表着总固体量。该结果可能不代表实际上溶解和悬浮在废水水样品(见上面)中固体的重量。
b)干扰因素：高度矿化的水含有高浓度的钙、镁、氯化物、和/或硫酸盐浓度，其可能吸湿并要求延长烘干时间、适当干燥和快速称重。如果后续的内含物在最终结果中不作要求，可以排除来自样品的大的、漂浮的粒子或浸没的不均匀材料的大块。在抽出样品做分析前，用搅拌机把可见的油或油脂打散。因为皿中额外的残渣可以形成吸水表层，把样品限制成不超过200mg残留物。
2.装置
a)蒸发皿：100mL容积的皿由下述材料之一构成：
1)瓷，直径90mm；
2)铂-通常满足各种目的；
3)高硅玻璃。(Vycor，Corning Glass Works，Corning，N.Y.的产品，或等价物)；
b)马弗(Muffle)炉，在500±50℃温度下运转；
c)蒸汽浴；
d)干燥器，具有包含显示湿气浓度的颜色指示剂或仪器指示器；
e)干燥炉，在103-105℃温度下运转；
f)分析天平，能够称量的最小重量为0.1mg；
g)具有TEF搅拌棒的磁力搅拌器；
h)广口移液管(Kimble Nos.37005，或37034B等)；
3.步骤
a)准备蒸发皿：如果测量挥发性固体，在500±50℃温度下把清洁的蒸发皿在马弗炉中燃烧1h。如果仅要称量固体总重，把清洁皿在103-105℃下加热1h。在干燥器中存放冷却皿直到达到要求为止。在使用前立即称重。
b)样品分析：选择生成残留物重量在10到200mg之间的样品的体积。当遇到全部悬浮固体非常低时(少于10mg/L)，收集的残留物可能更少；用更高灵敏度(0.002mg)的天平来弥补。用移液管转移测量过体积并经过磁力搅拌器良好混合的样品，该样品在转移过程中被搅拌。如果必要，在蒸发后在相同的蒸发皿中加入额外的样品部分。当在干燥炉中蒸发时，使温度低于沸腾温度约2度以防止泼溅。在炉中以103-105℃烘干蒸发后的样品至少一小时，在干燥器中冷却皿来平衡温度并称重。重复烘干、冷却、干燥和称重，直到获得恒定重量，或直到重量变化小于原重量的4％或0.5mg，或更小。称重烘干后的样品时，要注意由于暴露在空气中和/或降解带来的重量变化。重复测定应在它们平均值的5％以内。
4.计算
Figure C0281355200141
其中A＝干燥后残留物的重量+皿，单位mg，及B＝皿的重量，单位mg
污泥被存放在一个四立方米的箱子中。将阳离子催化聚合物加入到絮凝箱的污泥中，使固相和液相分离。这种经调整处理过的污泥表现了脱油浆液和造纸加工的特征，这些浆液被输送进安装有垂直出口节流板和负载传感测量装置的旋转压榨通道中。
在絮凝器入口的污泥压力保持为一个设定值，该值处于20到30kPa之间(3到4PSI)。旋转压榨的速度(根据图1和图2)设定为1PRM，出口负载应力是4000lbs(1818kg)。过滤元件之间的宽度设定为50mm(2英寸)。通道的高度固定成250mm(10英寸)。
垂直节流板的控制根据下述原理进行。负载测量装置连续读出由通道内部摩擦所产生的出口应力。当负载低于或高于由操作者固定的设定值时，控制系统相应地启动或不启动调节器以增加或减少垂直节流板的压力。
由旋转网筛的第一部分中的排水区产生的滤液非常清澈。实际上，在整个测试中所获得的俘率超过了全部悬浮固体的97％。
由缓慢移动网筛而产生的摩擦力和受控的出口节流共同作用使渣饼有非常高的干稠度。渣饼的干物质含量的结果在总固体量的38％到45％之间变化。
旋转压榨机的一个通道的能耗(kw)在0.75到1.95(kw)之间改变。能耗计算公式如下：
Figure C0281355200151
其中：S是压榨机的旋转速度(RPM)；
FT是在测压元件(或也称为负载读数装置)上读出的出口应力(lbs)；
P是气动调节器的压力(PSI)；
0.74是取决于负载读数装置和旋转轴之间的杆臂的一个常数；
89.67是取决于调节器和旋转轴之间的杆臂的一个常数；及
其中9553是取决于用于计算的单位的常数
在脱水装置的连续运转期间，网筛的堵塞和去除液体程度的减少都没有记录。
测试样品2
将来自地方污水处理厂，包含1％到3％重量百分比的固体的污泥用在测试样品2中。
安装制造一个原型机装置。污泥存放在一个四立方米的箱子中。将阳离子催化聚合物加入到絮凝箱中的污泥中，使固相和液相分离。这种经调整处理过的污泥被输送进安装有新的垂直出口节流板的压榨通道中(根据图3)。
在絮凝器入口的污泥压力保持为一个设定值，该值处于10到20kPa之间(1到3PSI)。旋转压榨的速度(根据图1和图2)设定为1.5到2.5PRM，出口负载压力是200kPa(29PSI)。过滤元件之间的宽度设定为50mm(2英寸)。通道的高度固定成250mm(10英寸)。控制垂直节流板的方法和测试样品1不同。
压力传感器位于通道的垂直节流板中，连续读出由渣饼摩擦产生的出口压力。当出口压力低于或高于操作者固定的设定值时，控制系统相应地启动或不启动调节器以增加或减少垂直节流板的压力。
由旋转网筛的第一部分中的排水区产生的滤出液非常清澈。实际上，在整个测试中的获得的俘率超过了总悬浮固体量的96％到98％。
由缓慢移动网筛所产生的摩擦力和该受控出口节流共同作用，导致挤压出非常干燥的渣饼。最终渣饼的干物质含量的结果在总固体量的36％到41％之间。
在脱水装置的连续运转期间，网筛的堵塞和去除液体程度的减少都没有记录。
测试样品3
将来自纸浆和纸张加工的包含6％重量的干燥固体的混合污泥用在测试样品3中。该污泥在脱水之前经过了聚合物的化学调节。聚合物和污泥被混合进絮凝器。这种经调节处理过的污泥被输送进脱水装置中(根据图1和2)。
在装置入口的污泥压力保持为一个设定值3.5PSI。装置的旋转速度设定为1PRM，负载应力调整在2500到6000lbs之间。
根据负载应力调节，渣饼的干物质含量达到总固体量的42％到57％之间。一个通道的产量在1027到612干燥lbs/通道/hr之间变化。
曲线1表示负载应力对渣饼的干物质含量的影响。
曲线2表示在生产中负载应力的影响
测试样品4
将来自污水处理厂的包含3％干燥固体重量百分比的污泥用在测试样品4中。
该污泥在脱水之前经过了聚合物的化学调节。聚合物和泥浆被混合进絮凝器中。这种经调节处理过的浆液被输送进如图5所示的脱水装置中。
在装置入口的污泥压力保持为一个设定值2PSI。装置的旋转速度设定为2PRM，出口负载压力是2001kPa(29PSI)，出口压力调整在15到90PSI之间。
根据压力调节，渣饼的干物质含量在总固体量成分的36％到51％之间变化。一个通道的产量在673到1124干燥lbs/通道/hr之间变化。
曲线3表示出口压力对渣饼的干物质含量的影响。
曲线4表示出口压力对生产的影响。
测试样品5
将来自地方污水处理厂的原污泥用在测试样品5中。
本测试的目的是为了确认安装了出口控制系统的通道和没有安装控制系统的通道相比对污泥干燥的影响。
污泥在脱水之前经过了聚合物的化学调节。聚合物和污泥被混合进絮凝器中。这种经调节处理过的污泥被输送进图5所示的脱水装置中。
在装置入口的污泥压力保持为设定值3PSI。装置的旋转速度设定为16PRM。
在出口安装了控制系统的通道的测试结果如曲线5所示。根据污泥的干物质含量的改变，测量了渣饼的干物质含量结果且其达到总固体量的33％到37％之间。一个通道产量在275到550干燥lbs/通道/hr变化。脱水装置的运转安全而容易，没有运转问题。
曲线5表示安装了出口控制系统时，污泥的于物质含量对产量和渣饼的干物质含量的影响。
没有出口控制系统的通道的结果如曲线6所示。根据污泥的干物质含量，测量了渣饼的干物质含量的结果且其达到总固体量的35％到56％之间。一个通道的产量在275到350干燥lbs/通道/hr之间改变。此时脱水装置的运行更加困难。渣饼的干物质含量逐渐增加，直到通道出口阻塞。
曲线6表示没有安装控制系统的通道中污泥的干物质含量对产量和干燥度的影响。
测试样品6-使用高摩擦系数污泥的垂直节流板的试验
为了评估垂直节流板在各种具有高摩擦系数的污泥的效率，进行了一系列的试验。橡胶工业的残留物组成了这些污泥。它们的摩擦系数在实验室确定。分析允许定性地评估每种污泥的摩擦等级。
垂直节流板获得的结果是结论性的。下面的表表示了在试验期间脱水系统的平均产量。
  平均产量-高摩擦系数污泥
  污泥MST(％)   渣饼MST(％)   通道产量(kg sec/h)   捕集率(％)
  3.21   64.53   311   98.4
脱水系统在试验期间工作非常正常。尽管污泥有较大摩擦系数，但是脱水通道在这种情况下并没有阻塞。启动和停止装置没有任何问题。当操作脱水系统时，垂直节流板被证实有很高的适应性。
使用含有纤维污泥的垂直节流板的试验
使用如图8所示的垂直节流板对来自造纸工业的含有纤维的污泥进行了两组试验。污泥中纤维的数量在实验室中确定。在污泥样品中，分析确定在该污泥中纤维的百分比大于100目。
对不同组分的污泥使用垂直节流板获得了高度结论性的结果。下面的表表示了几组试验的脱水系统达到的平均产量。
  平均产量-包含10％纤维的污泥
  污泥MST(％)   渣饼MST(％)   通道产量(kg sec/h)   捕集率(％)
  5.54   27.13   143   95.0
  平均产量-包含25％纤维的污泥
  污泥MST(％)   渣饼MST(％)   通道产量(kg sec/h)   捕集率(％)
  6.58   49.13   469   99.0
垂直节流板允许脱水系统进行简单有效的运转而不受该污泥中纤维量的影响。启动和停止装置没有任何问题。
虽然在目前认为最实用和最佳的实施例中显示并描述了本发明，显而易见，对本领域的技术人员而言，在本发明的范围内可对其进行许多改变，本发明的范围和附加的权利要求的最宽的解释相一致，因此包括了所有等价的装置和方法。

Claims (13)

1.一种通过压榨潮湿物质提取液体的装置，该装置包括至少一个提取通道用于去除液体，其中所述提取通道具有：
-至少一个入口，用于把将被处理的潮湿物质输送至提取通道；
-具有孔的壁面，用于压榨包含在潮湿物质中的液体以使其从该提取通道排泄，该潮湿物质逐渐变成一脱水物质；
-至少一个出口，用于排出脱水物质，该脱水物质形为饼形，通过在提取通道压榨潮湿物质获得，该饼中所含的液体成分比潮湿物质少；
其中该出口具有下游端，该下游端在侧壁下游端中的一个或者多个和/或在所述下游端的底部还设置有开口部分；以及
其中所述下游端在所述开口部分还设置有一装置，该装置对该通道中的脱水物质施加一约束水平以控制抵达所述出口的脱水物质的阻挡。
2.根据权利要求1所述的装置，其中所述设置在下游端的装置还包括：
-一第一装置，用于测量在该提取通道上由潮湿物质被脱水时摩擦产生的夹带应力，和/或测量该提取通道内部压力和/或该提取通道壁面上的压力；
-一第二装置，用于把在上述提取通道出口由该被脱水物质产生的约束调节为该夹带应力和/或在该第一装置中测量的压力至少其中一个的函数，以控制抵达所述通道出口的脱水物质的阻挡，并且管理在提取通道出口处在该脱水物质上产生的约束水平。
3.根据权利要求2所述的装置，其中所述设置在下游端的装置是门形或挡板形之一。
4.根据权利要求2所述的装置，其中所述设置在下游端的装置适合垂直调节。
5.根据权利要求2所述的装置，其中所述第二装置适合垂直调节由该脱水物质产生的约束。
6.根据权利要求2所述的装置，其中所述第二装置允许侧面调节该脱水物质产生的约束。
7.根据权利要求1所述的装置，其中该提取通道是旋转压榨机的一部分。
8.根据权利要求7所述的装置，其中该通道出口的下游端只有上壁，该下游端在其相反的侧壁和底部开口。
9.一种通过压榨潮湿物质提取液体的系统，其中所述系统包括在权利要求1中限定的多个装置。
10.根据权利要求9所述的系统，其中该装置由单个马达驱动。
11.根据权利要求1所述的用于脱水潮湿物质的装置的用途。
12.根据权利要求11的用途，其中该被脱水的潮湿物质可以在来自造纸工业产生的纸浆、污水处理、矿物加工、农业和食品加工、渔业、啤酒酿酒厂、葡萄酒酿酒厂、化学处理、石油工业产生的潮湿物质中选择。
13.根据权利要求11的用途，其中该被脱水的潮湿物质具有在提取和压榨装置出口积累高摩擦力的能力，和/或用于盐析液相。
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