CN217939442U - 一种低溶解度固体溶液提纯系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种低溶解度固体溶液提纯系统，包括膜浓缩子系统和离心分离子系统，膜浓缩子系统与离心分离子系统相连，膜浓缩子系统包括原液罐，离心分离子系统包括管式离心机和离心液出料泵，膜浓缩子系统的浓缩液出液口与管式离心机相连，管式离心机与离心液出料泵相连，离心液出料泵与原液罐相连。本实用新型先将原液通过膜浓缩子系统浓缩至高浓度浓缩液，再将高浓度浓缩液的析出固体通过离心分离子系统中的管式离心机进行离心分离，经离心分离出的离心液则通过离心液出料泵返回原液罐后重新进入膜浓缩子系统和离心分离子系统进行浓缩和分离。本实用新型的整体浓缩分离全过程可连续不断地循环进行，且能耗低、废液杂质含量少和污染性小。
Description
技术领域
本实用新型涉及固体溶液提纯技术领域，尤其涉及一种低溶解度固体溶液提纯系统。
背景技术
现有通过蒸发浓缩提纯出低溶解度固体的蒸馏技术方案需要配置热能转换设备，不仅蒸发能耗高，还存在设备占地面积大、安装使用不便、污染较大和提纯成本高的技术缺陷，同时也不符合节能减排的环保要求。
实用新型内容
为解决现有蒸馏提纯技术存在的蒸发能耗高、设备占地面积大、安装使用不便、污染较大和提纯成本高的技术问题，本实用新型提供一种低溶解度固体溶液提纯系统，包括膜浓缩子系统和离心分离子系统，所述膜浓缩子系统与所述离心分离子系统相连，所述膜浓缩子系统包括原液罐，所述离心分离子系统包括管式离心机和离心液出料泵，所述膜浓缩子系统的浓缩液出液口与所述管式离心机相连，所述管式离心机与所述离心液出料泵相连，所述离心液出料泵与所述原液罐相连。
本实用新型通过设置包含膜浓缩子系统和离心分离子系统在内的低溶解度固体溶液提纯系统，先将原液通过膜浓缩子系统浓缩至高浓度浓缩液，再将高浓度浓缩液的析出固体通过离心分离子系统中的管式离心机进行离心分离，经离心分离出的离心液则通过离心液出料泵返回原液罐后重新进入膜浓缩子系统和离心分离子系统进行浓缩和分离，本低溶解度固体溶液提纯系统的整体浓缩分离全过程可连续不断地循环进行，且可实现废液杂质含量少和污染性小的技术效果。
进一步地，所述膜浓缩子系统还包括原液补料泵、保安过滤器、高压泵、若干级膜组件和透过液罐并按先后顺序依次相连，所述原液罐与所述原液补料泵相连，所述离心分离子系统还包括浓缩液罐和浓缩液补料泵，若干级所述膜组件与所述浓缩液罐相连，所述浓缩液罐与所述浓缩液补料泵相连，所述浓缩液补料泵与所述管式离心机相连。
所述保安过滤器又称精密过滤器，其筒体外壳一般采用不锈钢材质制造，内部采用PP熔喷、线烧、折叠、钛滤芯、活性炭滤芯等管状滤芯作为过滤元件，实际应用中可根据不同的过滤介质及设计工艺选择不同的过滤元件，以达到出水水质的要求，主要用于各种悬浮液的固液分离，尤其是环境要求比较高的和过滤精度比较高的药液过滤，广泛适用于医药、食品、化工、环保、水处理等工业领域。
进一步地，若干级所述膜组件包括一级膜组件、二级膜组件和三级膜组件，在每一级所述膜组件中均装有循环泵，所述循环泵安装在所述膜组件的膜芯组件入口与膜芯组件出口之间。
本实用新型通过在每一级膜组件中设置的循环泵可提高各支膜表面的循环量，增加每一级膜组件的透过液流通量，可实现提高浓缩倍数、延长生产周期和提高批次生产能力的技术效果。
进一步地，在每一级所述膜组件中均装有单向阀，所述单向阀可控制液体流向。
进一步地，所述膜组件采用若干支膜壳串联连接结构或并联连接结构或串并联组合连接结构，每支所述膜壳装有若干支滤芯元件。
进一步地，在相邻两级所述膜组件之间装有球阀，所述球阀可分别控制每一级膜组件的浓缩倍数，并可根据生产需求进行浓缩倍数的分级控制，以实现所述膜浓缩子系统的浓缩效率最大化。
进一步地，所述膜浓缩子系统的截留液出口处依次装有浓缩液截止阀和浓缩液流量计，所述浓缩液流量计与所述浓缩液罐的进液口相连。
进一步地，所述浓缩液罐的底部设有出液口，所述出液口处装有浓缩液出液球阀，所述浓缩液出液球阀与所述浓缩液补料泵相连。
进一步地，所述浓缩液补料泵与所述管式离心机的进液口之间装有第一管道球阀。
进一步地，所述低溶解度固体溶液提纯系统还包括清洗排放管道，所述管式离心机的出液口与所述离心液出料泵相连，所述离心液出料泵分别与所述原液罐和所述清洗排放管道相连，所述离心液出料泵与所述原液罐之间装有第二管道球阀，所述离心液出料泵与所述清洗排放管道之间装有第三管道球阀。
本实用新型将浓缩液罐内的浓缩液经浓缩液罐底部出液口通过浓缩液补料泵增压后进入管式离心机进液口，浓缩液经管式离心机离心脱除的固体留在管式离心机内，经离心分离的液体依次通过管式离心机出液口和离心液出料泵返回至原液罐后重新进入膜浓缩子系统和离心分离子系统进行浓缩和分离，以实现连续不断地循环进行低溶解度固体溶液提纯。
当所述管式离心机内的固体积累至管式离心机内腔1/2-3/4高度时，可拆开管式离心机以便将积累的固体取出。
进一步地，所述浓缩液罐的外壁上下部分别装有浓缩液高位液位计和浓缩液低位液位计。
与现有技术相比，本实用新型具有提纯处理量大、连续生产能力强、膜表面循环量大的技术优势，可实现在线自动清洗，工作寿命长，有效解决了污染堵塞的技术难题，可根据生产需要实现高倍浓缩分离，且在节能减排方面大幅优于现有单级膜组件提纯设备，可广泛应用于各种行业领域中卷式膜过滤设备的连续化提纯生产。本实用新型占地面积小，操作面积小，能耗低，污染少，废液内污染物量很低，完全符合环保技术要求，且安装方便，使用安全可靠，自动化提纯程度高。
附图说明
图1为本实用新型一优选实施例的总体结构示意图。
附图标记说明：
1-原液罐；1.1-进料球阀；1.2-出料球阀；2-原液补料泵；3-保安过滤器；3.1-进液球阀；3.2-保安过滤器压力表；3.3-保安过滤器排气阀；3.4-出液球阀；4-高压泵；5-循环泵；6-膜组件；6.1-高压泵出口压力表；6.2-三级压力表；6.3-二级压力表；6.4-一级压力表；6.5-浓缩液流量计；6.6-浓缩液出口压力表；6.7-浓缩液截止阀；6.8-透过液流量计；6.9-透过液球阀；6.10-透过液压力表；6.11-第二球阀；6.12-第一球阀；6.13-第三单向阀；6.14-第二单向阀；6.15-第一单向阀；7-透过液罐；7.1-透过液球阀；7.2-透过液高位液位计；7.3-透过液低位液位计；8-浓缩液罐；8.1-浓缩液出液球阀；8.2-浓缩液高位液位计；8.3-浓缩液低位液位计；9-浓缩液补料泵；10-管式离心机；10.1-第一管道球阀；10.2-第二管道球阀；10.3-第三管道球阀；11-离心液出料泵；12-清洗排放管道。
具体实施方式
为使本实用新型的上述目的、特征和优点能够更为明显易懂，下面结合附图对本实用新型的具体实施例做详细说明。
在本实用新型的描述中，应当说明的是，各实施例中的术语名词例如“上”、“下”、“前”、“后”等指示方位的词语，只是为了简化描述基于说明书附图的位置关系，并不代表所指的元件和装置等必须按照说明书中特定的方位和限定的操作及方法、构造进行操作，该类方位名词不构成对本实用新型的限制。
为解决现有蒸馏提纯技术存在的蒸发能耗高、设备占地面积大、安装使用不便、污染较大和提纯成本高的技术问题，本实用新型提供一种低溶解度固体溶液提纯系统的实施例，如图1所示，包括膜浓缩子系统和离心分离子系统，所述膜浓缩子系统与所述离心分离子系统相连，所述膜浓缩子系统包括原液罐1，所述离心分离子系统包括管式离心机10和离心液出料泵11，所述膜浓缩子系统的浓缩液出液口与所述管式离心机10相连，所述管式离心机10与所述离心液出料泵11相连，所述离心液出料泵11与所述原液罐1相连。
在本实施例中，通过设置包含膜浓缩子系统和离心分离子系统在内的低溶解度固体溶液提纯系统，先将原液通过膜浓缩子系统浓缩至高浓度浓缩液，再将高浓度浓缩液的析出固体通过离心分离子系统中的管式离心机10进行离心分离，经离心分离出的离心液则通过离心液出料泵11返回原液罐1后重新进入膜浓缩子系统和离心分离子系统进行浓缩和分离，本低溶解度固体溶液提纯系统的整体浓缩分离全过程可连续不断地循环进行，且可实现废液杂质含量少和污染性小的技术效果。
可选地，如图1所示，所述膜浓缩子系统还包括原液补料泵2、保安过滤器3、高压泵4、若干级膜组件6和透过液罐7并按先后顺序依次相连，所述原液罐1与所述原液补料泵2相连，所述离心分离子系统还包括浓缩液罐8和浓缩液补料泵9，若干级所述膜组件6与所述浓缩液罐8相连，所述浓缩液罐8与所述浓缩液补料泵9相连，所述浓缩液补料泵9与所述管式离心机10相连。
可选地，如图1所示，若干级所述膜组件6包括一级膜组件、二级膜组件和三级膜组件，在每一级所述膜组件6中均装有循环泵5，所述循环泵5安装在所述膜组件6的膜芯组件入口与膜芯组件出口之间。
在本实施例中，通过在每一级膜组件6中设置的循环泵5可提高各支膜表面的循环量，增加每一级膜组件6的透过液流通量，可实现提高浓缩倍数、延长生产周期和提高批次生产能力的技术效果。
可选地，如图1所示，在每一级所述膜组件6中均装有单向阀，所述单向阀可控制液体流向。
在本实施例中，以图1中所示的自下而上设置的一级膜组件、二级膜组件和三级膜组件为例，所述一级膜组件中设有第一单向阀6.15，所述二级膜组件中设有第二单向阀6.14，所述三级膜组件中设有第三单向阀6.13。
可选地，如图1所示，所述膜组件6采用若干支膜壳串联连接结构或并联连接结构或串并联组合连接结构，每支所述膜壳装有若干支滤芯元件。
可选地，如图1所示，在相邻两级所述膜组件6之间装有球阀，所述球阀可分别控制每一级膜组件的浓缩倍数，并可根据生产需求进行浓缩倍数的分级控制，以实现所述膜浓缩子系统的浓缩效率最大化。
在本实施例中，以图1中所示的自下而上设置的一级膜组件、二级膜组件和三级膜组件为例，所述一级膜组件与所述二级膜组件之间设有第一球阀6.12，所述二级膜组件与所述三级膜组件之间设有第二球阀6.11。
可选地，如图1所示，所述膜浓缩子系统的截留液出口处依次装有浓缩液截止阀6.7和浓缩液流量计6.5，所述浓缩液流量计6.5与所述浓缩液罐8的进液口相连。
可选地，如图1所示，所述浓缩液罐8的底部设有出液口，所述出液口处装有浓缩液出液球阀8.1，所述浓缩液出液球阀8.1与所述浓缩液补料泵9相连。
可选地，如图1所示，所述浓缩液补料泵9与所述管式离心机10的进液口之间装有第一管道球阀10.1。
可选地，如图1所示，所述低溶解度固体溶液提纯系统还包括清洗排放管道12，所述管式离心机10的出液口与所述离心液出料泵11相连，所述离心液出料泵11分别与所述原液罐1和所述清洗排放管道12相连，所述离心液出料泵11与所述原液罐1之间装有第二管道球阀10.2，所述离心液出料泵11与所述清洗排放管道12之间装有第三管道球阀10.3。
在本实施例中，将浓缩液罐8内的浓缩液经浓缩液罐8底部出液口通过浓缩液补料泵9增压后进入管式离心机10进液口，浓缩液经管式离心机10离心脱除的固体留在管式离心机10内，经离心分离的液体依次通过管式离心机10出液口和离心液出料泵11返回至原液罐1后重新进入膜浓缩子系统和离心分离子系统进行浓缩和分离，以实现连续不断地循环进行低溶解度固体溶液提纯。
当所述管式离心机10内的固体积累至管式离心机10内腔1/2-3/4高度时，可拆开管式离心机10以便将积累的固体取出。
可选地，如图1所示，所述浓缩液罐8的外壁上下部分别装有浓缩液高位液位计8.2和浓缩液低位液位计8.3。
可选地，如图1所示，所述原液罐1的进液口处装有进料球阀1.1，所述原液罐1的底部出液口处装有出料球阀1.2。
可选地，如图1所示，所述保安过滤器3的进液口处装有进液球阀3.1，所述保安过滤器3的顶部装有保安过滤器压力表3.2和保安过滤器排气阀3.3，所述保安过滤器3的出液口处装有出液球阀3.4。
可选地，如图1所示，所述高压泵4与若干级膜组件6之间装有高压泵出口压力表6.1。
在本实施例中，以图1中所示的自下而上设置的一级膜组件、二级膜组件和三级膜组件为例，所述高压泵出口压力表6.1设置在所述高压泵4与所述一级膜组件之间，所述一级膜组件中设有一级压力表6.4，所述二级膜组件中设有二级压力表6.3，所述三级膜组件中设有三级压力表6.2，所述三级膜组件的截留液出口处装有浓缩液出口压力表6.6，所述三级膜组件与所述透过液罐7的进液口之间依次装有透过液压力表6.10、透过液球阀6.9和透过液流量计6.8。
可选地，如图1所示，所述透过液罐7的外壁上下部分别装有透过液高位液位计7.2和透过液低位液位计7.3，所述透过液罐7的底部设有透过液球阀7.1。
本实用新型的工作原理：以图1中所示的自下而上设置的一级膜组件、二级膜组件和三级膜组件为例，原料液进入原液罐1后，经原液补料泵2和高压泵4增压后依次进入一级膜组件、二级膜组件和三级膜组件内，当料液从三级膜组件的截留液出口出液后开启各级膜组件中的循环泵5，料液最开始在一级膜组件的内循环系统中浓缩，浓缩后的料液从一级膜组件出口进入二级膜组件的内循环系统中进一步浓缩，通过调节一级膜组件与二级膜组件之间第一球阀6.12的阀门大小可控制一级膜组件的浓缩倍数，而经二级膜组件浓缩后的料液进入三级膜组件的内循环系统中进行最后浓缩，通过调节二级膜组件与三级膜组件之间第二球阀6.11的阀门大小可控制二级膜组件的浓缩倍数，通过控制浓缩液罐8底部的浓缩液出口处浓缩液出液球阀8.1的阀门开合度可控制整个提纯系统的运行压力和料液浓缩比例。
本实用新型的开机流程：分别开启原液补料泵2、原液罐1内的电机进行搅拌、浓缩液罐8的电机进行搅拌、高压泵4、进料球阀1.1、出料球阀1.2、进液球阀3.1、出液球阀3.4、浓缩液截止阀6.7和透过液球阀6.9，分别关闭保安过滤器排气阀3.3、透过液球阀7.1、第二球阀6.11和第一球阀6.12，当液体从浓缩液出口出液时，开启各级膜组件中的循环泵5，然后开始分别调节第二球阀6.11、第一球阀6.12和浓缩液截止阀6.7的大小，当浓缩液流量计6.5上显示流量达到设定流量时，透过液的流量加截留液的流量之和与截留液的流量之比即为浓缩倍数。当浓缩液罐8内液位超过一半体积时，开启管式离心机10，待管式离心机10转速稳定后，分别打开底部浓缩液出液球阀8.1、第一管道球阀10.1和第二管道球阀10.2，关闭第三管道球阀10.3，随后开启浓缩液补料泵9。
本实用新型的关机流程：首先分别打开第二球阀6.11、第一球阀6.12和浓缩液截止阀6.7，其次关闭各级膜组件中的循环泵5，最后逐步关闭高压泵4和原液补料泵2，待浓缩液罐8内的液体处理完毕时，关闭原液罐1内的电机搅拌、浓缩液罐8的电机搅拌和浓缩液补料泵9，当管式离心机10出液口不再出液时，管式离心机10停机。
本实用新型的清洗流程：分别开启原液补料泵2、原液罐1的电机搅拌、浓缩液罐8的电机搅拌、高压泵4、进料球阀1.1、出料球阀1.2、进液球阀3.1、出液球阀3.4、浓缩液截止阀6.7、透过液球阀6.9、第二球阀6.11和第一球阀6.12，分别关闭保安过滤器排气阀3.3、透过液球阀7.1和浓缩液出液球阀8.1，当液体从浓缩液出口出液时，开启各级膜组件中的循环泵5，当浓缩液罐8内液位超过一半体积时，开启管式离心机10，待管式离心机10转速稳定后，打开底部浓缩液出液球阀8.1、第一管道球阀10.1和第三管道球阀10.3，关闭第二管道球阀10.2，然后开启浓缩液补料泵9。
虽然本实用新型披露如上优选实施例，但本实用新型并非限定于此。本领域技术人员在不脱离本实用新型的精神和范围内，均可对上述优选实施例进行各种排列组合并形成完整的技术方案，本实用新型的保护范围以权利要求书所限定的范围为准。
Claims (10)
1.一种低溶解度固体溶液提纯系统，其特征在于，包括膜浓缩子系统和离心分离子系统，所述膜浓缩子系统与所述离心分离子系统相连，所述膜浓缩子系统包括原液罐(1)，所述离心分离子系统包括管式离心机(10)和离心液出料泵(11)，所述膜浓缩子系统的浓缩液出液口与所述管式离心机(10)相连，所述管式离心机(10)与所述离心液出料泵(11)相连，所述离心液出料泵(11)与所述原液罐(1)相连。
2.根据权利要求1所述的低溶解度固体溶液提纯系统，其特征在于，所述膜浓缩子系统还包括原液补料泵(2)、保安过滤器(3)、高压泵(4)、若干级膜组件(6)和透过液罐(7)并按先后顺序依次相连，所述原液罐(1)与所述原液补料泵(2)相连，所述离心分离子系统还包括浓缩液罐(8)和浓缩液补料泵(9)，若干级所述膜组件(6)与所述浓缩液罐(8)相连，所述浓缩液罐(8)与所述浓缩液补料泵(9)相连，所述浓缩液补料泵(9)与所述管式离心机(10)相连。
3.根据权利要求2所述的低溶解度固体溶液提纯系统，其特征在于，若干级所述膜组件(6)包括一级膜组件、二级膜组件和三级膜组件，在每一级所述膜组件中均装有循环泵(5)，所述循环泵(5)安装在所述膜组件的膜芯组件入口与膜芯组件出口之间。
4.根据权利要求2所述的低溶解度固体溶液提纯系统，其特征在于，在每一级所述膜组件(6)中均装有单向阀。
5.根据权利要求2所述的低溶解度固体溶液提纯系统，其特征在于，所述膜组件(6)采用若干支膜壳串联连接结构或并联连接结构或串并联组合连接结构，每支所述膜壳装有若干支滤芯元件。
6.根据权利要求2所述的低溶解度固体溶液提纯系统，其特征在于，在相邻两级所述膜组件(6)之间装有球阀。
7.根据权利要求2所述的低溶解度固体溶液提纯系统，其特征在于，所述膜浓缩子系统的截留液出口处依次装有浓缩液截止阀(6.7)和浓缩液流量计(6.5)，所述浓缩液流量计(6.5)与所述浓缩液罐(8)的进液口相连。
8.根据权利要求2所述的低溶解度固体溶液提纯系统，其特征在于，所述浓缩液罐(8)的底部设有出液口，所述出液口处装有浓缩液出液球阀(8.1)，所述浓缩液出液球阀(8.1)与所述浓缩液补料泵(9)相连。
9.根据权利要求2所述的低溶解度固体溶液提纯系统，其特征在于，所述浓缩液补料泵(9)与所述管式离心机(10)的进液口之间装有第一管道球阀(10.1)。
10.根据权利要求1所述的低溶解度固体溶液提纯系统，其特征在于，还包括清洗排放管道(12)，所述管式离心机(10)的出液口与所述离心液出料泵(11)相连，所述离心液出料泵(11)分别与所述原液罐(1)和所述清洗排放管道(12)相连，所述离心液出料泵(11)与所述原液罐(1)之间装有第二管道球阀(10.2)，所述离心液出料泵(11)与所述清洗排放管道(12)之间装有第三管道球阀(10.3)。
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