CN212731373U - 一种适用于石膏浆液脱水的分离装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型属于分离设备技术领域，特别涉及一种适用于石膏浆液脱水的分离装置，包括供料槽，供料槽通过石膏浆液输送管连通至旋流器，旋流器的石膏出口连通于石膏沉降槽，旋流器的半洁净水出口连通于收集水槽，石膏沉降槽上方设置有分离水槽，分离水槽底部与石膏沉降槽之间通过过滤机构相连通。旋流器包括外壳体和内壳体，内壳体上开设有若干穿孔，穿孔设置为刨丝孔结构，旋流器上还安装有加压管，加压管于外壳体的壳腔内延伸至石膏出口附近。

Description

一种适用于石膏浆液脱水的分离装置

技术领域

本实用新型属于分离设备技术领域，特别涉及一种适用于石膏浆液脱水的分离装置。

背景技术

石膏法脱硫是湿法脱硫最常用的一种方法，采用石灰石或石灰作为脱硫吸收剂，石灰石经破碎磨细成粉状与水混合搅拌或经消化处理后加水制成吸收剂浆液，在吸收塔内，吸收剂浆液与烟气接触混合，烟气中的二氧化硫与浆液中的碳酸钙以及鼓入的氧化空气进行化学反应从而被脱除，由吸收塔排出的脱硫石膏浆液须经脱水过滤，形成最终反应产物石膏。

目前比较常用的脱水方法为：将石膏浆液打入到旋流分离管内，利用离心力使石膏和水发生分离，石膏向下沉降，被分离后的半洁净水从顶部排出。现有的石膏脱水措施中，仅通过顶部的集水管进行集水，这对石膏浆液的压力要求较高，压力过低时，集水效率低，压力过高时，石膏可能会发生回流，即被压入到集水管中。

实用新型内容

为解决上述技术问题，本实用新型提供了一种适用于石膏浆液脱水的分离装置，首先包括供料槽，供料槽通过石膏浆液输送管连通至旋流器，旋流器的石膏出口连通于石膏沉降槽，旋流器的半洁净水出口连通于收集水槽，

石膏沉降槽上方设置有分离水槽，分离水槽底部与石膏沉降槽之间通过过滤机构相连通，石膏沉降槽底部与石膏排放管相连通，分离水槽靠近槽底的位置处向外延伸出排水管，

作为优选：旋流器包括外壳体和内壳体，外壳体和内壳体均为轴向为倾斜或竖直的类圆筒状结构，外壳体和内壳体靠近底端的位置处为渐缩结构，内壳体同轴穿设于外壳体的壳腔中，外壳体顶端周沿与内壳体顶端周沿之间为环向密封连接，内壳体的顶端为开口状，即半洁净水出口，半洁净水出口通过回流管连通于收集水槽，外壳体的底端低于内壳体的底端，外壳体的底端开设有石膏出口，外壳体上靠近顶部的位置处向外伸出有浆液进液管，浆液进液管通过石膏浆液输送管连通至供料槽，浆液进液管在轴向上与外壳体径向的圆形为相切设置，

内壳体上开设有若干连通内壳体壳腔与外界的圆形穿孔和/或条形穿孔，圆形穿孔和/或条形穿孔均为刨丝孔结构，圆形穿孔的孔口和/或条形穿孔的孔口在朝向上均与内壳体径向的圆形为相切设置，并且与浆液于旋流器内的旋流方向为相对设置，

通过浆液进液管以一定切向速度进入到旋流器中(外壳体和内壳体之间的隔腔中)的石膏浆液于其中发生旋流行为，旋转的离心力倾向于将石膏固体带到外壳体内侧壁上并最终通过重力作用沉降到石膏沉降槽中，而石膏浆液中的水则倾向于通过圆形穿孔和/或条形穿孔旋入到内壳体的壳腔中并通过回流管进入收集水槽，从而在一定程度上实现水体和固体石膏的分离；

作为优选：还包括加压管，加压管穿过回流管的管壁后同轴伸入内壳体的壳腔，并穿过内壳体底端后于外壳体的壳腔内延伸至石膏出口附近；

作为优选：过滤机构包括两块上下相对设置的网面为水平的滤网，两块滤网之间填充有颗粒状吸附材料；

作为优选：旋流器有若干个，且环向均匀分布于供料槽的周向，各旋流器分别通过独立的石膏浆液输送管连通于供料槽，各旋流器均连通于同一个石膏沉降槽，各旋流器均连通于同一个收集水槽。

附图说明

图1为本实用新型的适用于石膏浆液脱水的分离装置的结构示意图(正面剖视)，

图2为本实用新型中旋流器25的结构示意图(正面剖视)，

其中，1─收集水槽，2─供料槽，3─进料管，4─半洁净水输送管，5─分离水槽，6─石膏沉降槽，7─石膏排放管，10─滤网，11─颗粒状吸附材料，12─排水管，13─石膏浆液输送管，16─外壳体，17─加压管，18─内壳体，19─圆形穿孔，20─条形穿孔，21─回流管，22─浆液进液管，23─排料管，24─排气管，25─旋流器。

具体实施方式

如附图1所示，本实用新型的适用于石膏浆液脱水的分离装置首先包括供料槽2，供料槽2顶部连接有竖直的进料管3，供料槽2外部周向靠下的位置均匀分布设置有若干个旋流器25，各旋流器25均独立通过石膏浆液输送管13连通至供料槽2槽腔靠底部的位置，待脱水处理的石膏浆液在驱动压力的作用下依次通过进料管3、供料槽2、石膏浆液输送管13被打入到旋流器25中；

如附图2所示，旋流器25包括外壳体16和内壳体18，外壳体16和内壳体18均为轴向为倾斜的类圆筒状结构(以供料槽2的竖直中轴线为基准从上往下向内倾斜，与水平面呈50°的倾斜角度)，外壳体16和内壳体18靠近底端的位置处均为渐缩结构，内壳体18同轴穿设于外壳体16的壳腔中，外壳体16顶端周沿与内壳体18顶端周沿之间环向密封连接(这也就固定住了外壳体16和内壳体18的相对位置)，外壳体16的底端低于内壳体16的底端，外壳体16底端固定安装连接排料管23并且与排料管23相连通，

外壳体16上靠近顶部的位置处向外伸出有浆液进液管22，浆液进液管22在轴向上与外壳体16径向的圆形为相切设置，浆液进液管22通过石膏浆液输送管13连通至供料槽2，

内壳体18的圆柱面上环向分布开设有若干连通内壳体18壳腔与外界的圆形穿孔19和条形穿孔20，条形穿孔20分布区域位于上方、圆形穿孔19分布区域位于下方，条形穿孔20在长度方向上与内壳体18的轴向相平行，圆形穿孔19和条形穿孔20均为刨丝孔结构，圆形穿孔19的孔口和条形穿孔20的孔口在朝向上均与内壳体18径向的圆形为相切设置，并且与浆液于旋流器25内的旋流方向为相对设置，

内壳体18的顶端为开口状，即半洁净水出口，半洁净水出口通过回流管21连通于收集水槽1槽腔；外壳体16的底端为开口状，即石膏出口，石膏出口通过排料管23连通至石膏沉降槽6槽腔，各旋流器25均连通于同一个石膏沉降槽6，各旋流器25均连通于同一个收集水槽1，收集水槽1上向外伸出有半洁净水输送管4，通过各旋流器25汇集到收集水槽1中的半洁净水通过半洁净水输送管4被传输走，

同一罐体的内腔通过过滤机构被分隔为上下两个腔体，上腔体为分离水槽5，下腔体为石膏沉降槽6，过滤机构包括两块上下相对设置的网面为水平的滤网10，滤网10周沿环向固定于该罐体的内腔壁上，两块滤网10之间填充有颗粒状吸附材料11(活性炭颗粒物)，石膏沉降槽6底部与石膏排放管7相连通，分离水槽5靠近槽底(即上层滤网10)的位置处向外延伸出排水管12；

旋流器25上还安装有加压管17，加压管17穿过回流管21的管壁后同轴伸入内壳体18的壳腔(回流管21管壁上供加压管17穿过的穿孔与加压管17管身间为密封连接)，并向下穿过内壳体18底端，加压管17底端固定安装连接排气管24并且与排气管24相连通，加压管17与排气管24为同轴设置，排气管24下端为密封设置，但是其管身上环向分布开设有若干排气孔，排气管24远离加压管17的一端延伸至排料管23管腔中，加压管17上远离排气管24一端与外部的空压机(图中未画出)相连通。

收集水槽1环向包围着供料槽2并与供料槽2为一体连接，分离水槽5和石膏沉降槽6均位于供料槽2正下方，收集水槽1和/或供料槽2、旋流器25均通过支撑架(图中未画出)被支撑于分离水槽5和石膏沉降槽6的上方，本方案通过进料管3的进料驱动压力以及半洁净水输送管4的排水压力实现驱动。

本方案中，在旋流器25中设有内壳体18，使分离后的半洁净水通过内壳体18上开设的穿孔(圆形穿孔19、条形穿孔20)流出，由于这些穿孔开口面积相对较小，扰流也较小，因此可避免固体石膏回流，

经过旋流器25处理后从外壳体16底端的石膏出口排出的石膏中依然会存在较多水分，对此，本方案中主要通过石膏沉降槽6、分离水槽5、排水管12实现进一步的固液分离，可见相比于传统技术，本方案中为了减少回流，采用两种出水途径进行集水，

考虑到从外壳体16底端的石膏出口排出的石膏混合液中除了大块的固体石膏(无法通过滤网10)外，还会含有许多细小的石膏粉粒，而对这部分混合液进行固液分离时，已经不再借助旋流效应了，而是采用过滤手段。但如果采用“将固体阻挡在滤网10上方，让水体通过滤网10向下流出”的传统过滤方式的话，这些石膏粉粒会与水体一起穿过滤网10向下流出，不利于固液分离，

对此，本方案中一方面将过滤机构设置于上方，在石膏排放管7上的出料阀(图中未画出)关闭的情况下，旋流器25向石膏沉降槽6内腔中排放石膏浆液，排入的浆液中固体块状石膏会向下沉降到石膏沉降槽6底部，上述提到的细小石膏粉粒中也会有一部分逐渐向下沉降，水体则留在上方，这就提高了水体与细小石膏粉粒之间的分离程度，水面会越来越高最终没过过滤机构进入分离水槽5，

另一方面，对于随着水面一起上升的那部分细小石膏粉粒而言，滤网10上的滤孔是几乎没有阻挡作用的，因此在过滤机构中设置了颗粒状吸附材料11，利用吸附材料吸附住随水体上升即将向上穿过过滤机构的细小石膏粉粒，进一步提高了水体与细小石膏粉粒之间的分离程度，上升的水体通过排水管12溢出，减少了后续对这部分水的净化压力，有利于水体回用；而将吸附材料以颗粒形式填充加入，颗粒与颗粒之间存在间隙不会阻碍水体向上穿过过滤机构；

排水管12的设置使经旋流器25处理后的石膏中又有一部分水被分离出去，这也增加了石膏产品的干燥度，当石膏沉降槽6内的石膏积累到一定程度后，打开石膏排放管7上的出料阀统一放料。

另外，本方案设有加压管17和排气管24，通过脉冲加压形成冲击使排料管23内的石膏疏松，防止石膏出口被堵塞，提高分离效率，

基于石膏浆液于旋流器25内的旋流行为是“石膏固体在离心作用下被带到外壳体16内侧壁上并最终通过重力作用向下沉降，而浆液中的水进入到内壳体18的壳腔中并向上流动”，因此本方案中将内壳体18上的圆形穿孔19和条形穿孔20均设置为刨丝孔结构，且孔口在朝向上均与内壳体18径向的圆形为相切设置，并且与浆液于旋流器25内的旋流方向为相对设置，可以增加对水的捕获效果。

Claims (6)

1.一种适用于石膏浆液脱水的分离装置，其特征在于：首先包括供料槽(2)，所述的供料槽(2)通过石膏浆液输送管(13)连通至旋流器(25)，所述旋流器(25)的石膏出口连通于石膏沉降槽(6)，所述旋流器(25)的半洁净水出口连通于收集水槽(1)，

所述石膏沉降槽(6)上方设置有分离水槽(5)，所述分离水槽(5)底部与所述石膏沉降槽(6)之间通过过滤机构相连通，所述石膏沉降槽(6)底部与石膏排放管(7)相连通，所述分离水槽(5)靠近槽底的位置处向外延伸出排水管(12)。

2.如权利要求1所述的适用于石膏浆液脱水的分离装置，其特征在于：所述的旋流器(25)包括外壳体(16)和内壳体(18)，所述的外壳体(16)和所述的内壳体(18)均为轴向为倾斜或竖直的类圆筒状结构，所述外壳体(16)和所述内壳体(18)靠近底端的位置处均为渐缩结构，所述内壳体(18)同轴穿设于所述外壳体(16)的壳腔中，所述外壳体(16)顶端周沿与所述内壳体(18)顶端周沿之间环向密封连接，

所述内壳体(18)的顶端为开口状，即所述的半洁净水出口，所述的半洁净水出口通过回流管(21)连通于所述的收集水槽(1)；所述外壳体(16)的底端低于所述内壳体(18)的底端，所述外壳体(16)的底端开设有所述的石膏出口。

3.如权利要求2所述的适用于石膏浆液脱水的分离装置，其特征在于：所述的外壳体(16)上靠近顶部的位置处向外伸出有浆液进液管(22)，所述浆液进液管(22)通过所述的石膏浆液输送管(13)连通至所述的供料槽(2)，所述浆液进液管(22)在轴向上与所述外壳体(16)径向的圆形为相切设置，

所述的内壳体(18)的圆柱面上分布开设有若干连通所述内壳体(18)壳腔与外界的圆形穿孔(19)和/或条形穿孔(20)，所述圆形穿孔(19)和/或所述的条形穿孔(20)均为刨丝孔结构，所述圆形穿孔(19)的孔口和/或所述条形穿孔(20)的孔口在朝向上均与所述内壳体(18)径向的圆形为相切设置，并且与浆液于所述旋流器(25)内的旋流方向为相对设置。

4.如权利要求2所述的适用于石膏浆液脱水的分离装置，其特征在于：所述的旋流器(25)上安装有加压管(17)，所述加压管(17)穿过所述回流管(21)的管壁后同轴伸入所述内壳体(18)的壳腔，并穿过所述内壳体(18)底端后于所述外壳体(16)的壳腔内延伸至所述石膏出口附近。

5.如权利要求1所述的适用于石膏浆液脱水的分离装置，其特征在于：所述的过滤机构包括两块上下相对设置的网面为水平的滤网(10)，两块所述的滤网(10)之间填充有颗粒状吸附材料(11)。

6.如权利要求1至5任一项所述的适用于石膏浆液脱水的分离装置，其特征在于：所述的旋流器(25)有若干个，且环向均匀分布于所述供料槽(2)的周向，各所述的旋流器(25)分别通过独立的所述石膏浆液输送管(13)连通于所述的供料槽(2)，各所述的旋流器(25)均连通于同一个所述的石膏沉降槽(6)，各所述旋流器(25)均连通于同一个所述的收集水槽(1)。

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