CN203458904U

CN203458904U - 一种反重力过滤装置

Info

Publication number: CN203458904U
Application number: CN201320464576.4U
Authority: CN
Inventors: 董盈; 董坚
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2013-07-31
Filing date: 2013-07-31
Publication date: 2014-03-05
Anticipated expiration: 2023-07-31

Abstract

本实用新型公开了一种反重力过滤装置，其包括上端封闭的过滤器，所述过滤器包括清液室和泥浆室，清液室位于泥浆室的上方并通过一滤网与泥浆室分开；泥浆室的底部设有排泥口，其侧壁设有给液口；所述清液室高出滤网的侧壁上设有出液口，出液口上设有流量控制阀。本实用新型所述的反重力过滤装置使过滤和沉降方向相反，分离作用力相加，实现分离的连续性和彻底性，共同促进固液分离。

Description

一种反重力过滤装置

技术领域

本实用新型涉及一种固液分离装置，具体涉及一种反重力过滤装置。

背景技术

通过特殊装置将流体提纯净化的过程，过滤的方式很多，使用的物系也很广泛，固-液、固-气、大颗粒、小颗粒都很常见。目前固液分离的过滤方式主要有过滤和沉降两种方式，这两种方式都是利用物质的速度差进行分离。

传统的过滤方式要使含有悬浮物的液体流动并在滤材上分离，需要驱动力克服滤材的阻力而且随滤饼的不断加厚，滤孔被不断架桥最终完全堵塞，使液体下行速度也降低为0，造成过滤初始的一定时间内分离的不彻底，后者则迫使过滤作业停止，此时必须清除滤饼重新开始新的作业周期。

沉降分离的实现靠颗粒物密度大于液体的密度（比重差），颗粒下行的速度大于液体下行速度时候，实现分离；当颗粒密度等于或小于液体密度时，沉降无法实现；而当固体颗粒过细时由于吸附等理化因素在周围形成水膜类结构，使颗粒物表观比重小于真比重，也会造成沉降困难；此外液体的流动会造成压力降低沉降速度。

如果沉降和过滤对固液分离的作用力分别设定为A和B，那么因为传统过滤装置无论采用何种驱动力，过滤时颗粒和流体的运动方向都是相同的，无论效率还是质量，沉降与过滤对分离的合力都只能是A-B或B-A。这与分离的初衷是相悖的：颗粒沉降在滤材上堆积成滤饼，给流体的通过增加阻力最终造成过滤的中断，造成速度的降低与作业中断；无论滤材怎样缩小孔径，总会有更细的颗粒穿滤；小而重的颗粒物容易通过沉降分离但穿滤可能性更大。在离子交换或萃取等精细化工过程对悬浮物的要求十分严格时更加难以平衡，一般只能通过过滤和沉降的多次交替作业来实现。

实用新型内容

为了克服现有技术的不足，本实用新型的目的在于提供一种反重力过滤装置，使过滤和沉降方向相反，分离作用力相加，实现分离的连续性和彻底性，共同促进固液分离。

为解决上述问题，本实用新型所采用的技术方案如下：

一种反重力过滤装置，其包括上端封闭的过滤器，所述过滤器包括清液室和泥浆室，清液室位于泥浆室的上方并通过一滤网与泥浆室分开；泥浆室的底部设有排泥口，其侧壁设有给液口；所述清液室高出滤网的侧壁上设有出液口，出液口上设有流量控制阀。

本实用新型还可以通过以下方案实现：

作为本实用新型的一种优选的实施方式，所述出液口的底部高出滤网0.3-0.6m。

作为本实用新型的一种优选的实施方式，所述泥浆室的底部延伸出一椎体，椎体的下端设有排泥口，排泥口连接导流管。

作为本实用新型的一种优选的实施方式，所述过滤器为圆桶形，所述给液口为扁平口，与圆桶形的过滤器侧壁相切。

作为本实用新型的一种优选的实施方式，所述过滤器内壁沿液体流动方向加装螺旋导流板。

作为本实用新型的一种优选的实施方式，其还包括若干斜板格栅，斜板格栅安装在滤网与给液口之间并向给液口方向倾斜。

相比现有技术，本实用新型的有益效果在于：相比现有技术，本发明的有益效果在于：

1.本实用新型所述的反重力过滤装置待过滤液从底部往上流动过滤，使过滤和沉降（重力）方向相反，分离作用力相加，实现分离的连续性和彻底性，共同促进固液分离，防止穿滤，保证分离彻底；

2. 本实用新型所述的反重力过滤装置在过滤过程中，固体物质不会在滤网处形成滤饼，可实现连续作业，提高了过滤效率；

3. 本实用新型所述的反重力过滤装置工序少，节约分离能耗；

4. 本实用新型所述的反重力过滤装置结构简单、占地少、成本低节省建设投资。

本实用新型可应用于以下方面：1）用于化工生产和湿法冶金中的溶液净化；2）用于自来水厂从水库及氯化消毒池过滤取水代替庞大的砂滤装置；3）用于废水处理中从氧化塘过滤吸取中水，减轻沉降池的规模、工作量及加强泥浆浓密效率；4）用在矿山选矿水循环利用中在浓密池或尾矿库中滤取清水，提高利用率，减少装置规模和工作量。

下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步详细说明。

附图说明

图1为本实用新型结构示意图；

图2为本实用新型优选的实施例结构示意图；

图3为本实用新型优选的实施例结构示意图；

图4为本实用新型优选的给液口的结构示意图；

其中向上的箭头表示液体流动方向，向下的箭头表示颗粒物或固体沉降的方向。

具体实施方式

如图1所示，本实用新型所述的反重力过滤装置，其包括上端封闭的过滤器10，所述过滤器10包括清液室1和泥浆室2，清液室1位于泥浆室2的上方并通过一滤网3与泥浆室2分开；泥浆室2的底部设有排泥口22，其侧壁设有给液口21；所述清液室1高出滤网的侧壁上设有出液口11，出液口11上设有流量控制阀（图未示）。本实用新型的工作原理是：过滤器10里的液体受到的压力不改变，压强大小向各方传递，与重力方向相反的过滤，液体由于压力向上流动时，颗粒物仍然受重力支配方向向下沉降，从而实现反重力过滤。这种模式下，流体与颗粒反向而行，两种分离过程不再相悖，分离作用的结合了过滤与沉降的合力，大部分颗粒沉淀在容器底部，少量随流体上行（上行速度小于液体流速）最终被拦截在滤网下方，凝集成团后因自重下沉，不形成滤饼，少量比重接近液体的在过滤暂停时下沉，极少数比重小于液体的浮体也可以在排放沉淀泥浆时被滤材上部的清水反冲洗清除。本实用新型中，出液口位于滤网的上方并高出滤网的清液室侧壁上，使滤网到出液口之间保持一定的水位，使滤网上下压力平衡，维持流速稳定，有利于颗粒物的沉降，并且用网上部的清液对滤网实时清洗；出液口上设置有流量控制阀，通过流量控制阀控制出液口的流量，从而达到控制清液室中的压强。

本实用新型还可以通过以下方案实现：

如图3所示，作为本实用新型的一种优选的实施方式，所述泥浆室2的底部延伸出一椎体5，椎体5的下端设有排泥口24，排泥口24连接导流管6。过滤作业时排泥口关闭，能有效防止过滤作业时自行排泥，排泥时短时间关闭或减小出液口清液的流量，有利于提高压力将泥浆排出。

如图3、图4所示，作为本实用新型的一种优选的实施方式，所述过滤器10为圆桶形，所述给液口21为扁平口，与圆桶形的过滤器10侧壁相切。采用扁平的给液口，且与过滤器的侧壁相切能保证进口液流有较高速度形成液旋，提高液体的流速。

作为本实用新型的一种优选的实施方式，所述过滤器内壁沿液体流动方向加装螺旋导流板（图未示），以提高沉淀的速度。

如图2所示，作为本实用新型的一种优选的实施方式，其还包括若干斜板格栅4，斜板格栅4安装在滤网3与给液口21之间，并向给液口21方向倾斜。设置斜板格栅4的能够进一步拦截颗粒物，帮助颗粒沉淀。

应用实施例1：采用本实用新型所述的反重力过滤装置从钼焙烧烟气回收铼的吸收液

钼焙烧烟气回收铼的吸收液中，含有较多的固形物，平均10g/l以上，颗粒直径一般小于0.747mm，氧化、中和后又有更多、更细的钼酸沉淀。因为颗粒过细无法用常规的各种过滤器分离，用泵、溢流或虹吸管吸取上清液时容易引起沉淀物泛起导致吸取液浑浊，影响吸取作业的速度和质量。采用最简单的反重力过滤装置，取液时不破坏沉降过程，又能防止悬浮物混入，很好地解决了工艺难题，使吸取作业顺行且保证分离效果。

应用实施例2：含铬氯化钾溶液的反重力过滤分离

金属铬冶炼收尘器的回收物中有大量的氯化钾、1-5%的六价铬和三价铬，还有少量氧化铝，氯化钾和铬有很高的回收价值，但是氯化钾中的全铬必须小于100mg/kg才能作农业肥料使用，必须彻底分离。回收物中的三氧化二铬已经非常细，在反应釜中六价铬还原产生的氢氧化铬（Cr(OH)₃）沉淀颗粒更细更轻，为了得到高浓度的氯化钾溶液以便结晶，固液分离过程中需要保持100℃左右高温，因为溶液比重较高使沉降困难，长时间的沉降又会引起溶液降温氯化钾结晶而无法运行，真空过滤也因为物料细、速度慢、时间长而降低温度，导致氯化钾在滤饼中结晶，过滤作业经常因而中断。采用本实用新型的反重力过滤装置，允许较快流速，5m³超过100℃的溶液在30分钟之内即可完成过滤，因密闭的过滤器中保温效果好，过程中无结晶、无穿滤，氯化钾溶液和结晶都能达到质量要求，沉降的氢氧化铬泥浆由底流管引出，经过热水再洗和离心机过滤，残留氯化钾也降低到可以再利用的纯度。

上述实施方式仅为本实用新型的优选实施方式，不能以此来限定本实用新型保护的范围，本领域的技术人员在本实用新型的基础上所做的任何非实质性的变化及替换均属于本实用新型所要求保护的范围。

Claims

1.一种反重力过滤装置，其特征在于：其包括上端封闭的过滤器，所述过滤器包括清液室和泥浆室，清液室位于泥浆室的上方并通过一滤网与泥浆室分开；泥浆室的底部设有排泥口，其侧壁设有给液口；所述清液室高出滤网的侧壁上设有出液口，出液口上设有流量控制阀。

2.根据权利要求1所述的反重力过滤装置，其特征在于：所述出液口的底部高出滤网0.3-0.6m。

3.根据权利要求1所述的反重力过滤装置，其特征在于：所述泥浆室的底部延伸出一椎体，椎体的下端设有排泥口，排泥口连接导流管。

4.根据权利要求1所述的反重力过滤装置，其特征在于：所述过滤器为圆桶形，所述给液口为扁平口，与圆桶形的过滤器侧壁相切。

5.根据权利要求1所述的反重力过滤装置，其特征在于：所述过滤器内壁沿液体流动方向加装螺旋导流板。

6.根据权利要求1-5任一项所述的反重力过滤装置，其特征在于：其还包括若干斜板格栅，斜板格栅安装在滤网与给液口之间并向给液口方向倾斜。