CN221131136U - 一种双向天然石墨提纯真空过滤清洗装置 - Google Patents

Abstract

一种双向天然石墨提纯真空过滤清洗装置，属于天然石墨提纯清洗技术领域，本申请为了解决现有真空过滤清洗机在工作时鳞片石墨或较细的球形石墨，易于堵塞过滤介质不利于工业生产的问题，本申请所述过滤清洗装置包括抽滤桶、废水箱、抽水管、下层过滤板、支撑柱、真空泵、抽气管、底板、支撑架和可拆卸过滤单元，所述可拆卸过滤单元包括柔性导管、上桶和顶部过滤板，所述柔性导管上串联有一号限流阀，所述废水箱下部的外壁上设有放水管，所述抽滤桶下部的外壁上设有充水管。本申请主要用作天然石墨提纯清洗过程中的过滤清洗装置。

Description

一种双向天然石墨提纯真空过滤清洗装置

技术领域

本申请属于天然石墨提纯清洗技术领域，具体涉及一种双向天然石墨提纯真空过滤清洗装置。

背景技术

目前天然石墨化学提纯过程中，大部分企业采用压滤机与离心机联合方式，不但设备投资高，而且存在用水量大、能耗高、产品易流失等问题，相对而言，真空过滤清洗是高纯石墨制备企业的最佳选择。目前，真空过滤机分连续式和间歇式，其中连续式多段清洗设备以履带式真空过滤机为主，但缺点是占地面积大、投资高等不利制约因素，导致我国的石墨提纯企业应用率较少；间歇式真空过滤机采用过滤介质把容器分隔为上、下腔，需清洗的悬浮液加入上腔，在压力作用下通过过滤介质进入下腔成为滤液，固体颗粒截留在过滤介质表面形成滤饼，这种设备已经广泛应用于科研院所的实验室中，但在实际工业生产过程中，简单的上、下腔真空过滤清洗机，尤其是石墨提纯行业领域应用处于空白阶段。究其原因考虑到鳞片石墨或较细的球形石墨，易于堵塞过滤介质，在实验或研究阶段，可以将上部悬浊液进行导出后对过滤介质进行清理，待清理后再次使用，但是此种操作过于繁琐，不适用于工业生产，因此基于实验室中常用的上、下腔真空过滤清洗机研发一种双向天然石墨提纯真空过滤清洗装置是很符合实际需要的。

发明内容

本申请为了解决现有真空过滤清洗机在工作时鳞片石墨或较细的球形石墨，易于堵塞过滤介质不利于工业生产的问题，进而提供一种双向天然石墨提纯真空过滤清洗装置；

一种双向天然石墨提纯真空过滤清洗装置，所述过滤清洗装置包括抽滤桶、废水箱、抽水管、下层过滤板、支撑柱、真空泵、抽气管、底板、支撑架和可拆卸过滤单元，所述废水箱固接在底板的顶部，抽滤桶设置在废水箱的上方，抽滤桶与底板之间设有支撑架，抽滤桶的底部与支撑架的顶部固定连接，支撑架的底部与底板的顶部固定连接，抽滤桶与废水箱之间设有抽水管，抽水管的一端与废水箱顶部连通设置，抽水管的另一端与抽滤桶的下部连通设置，抽滤桶内底部的中心处沿竖直方向设有支撑柱，支撑柱的底端与抽滤桶固定连接，下层过滤板设置在支撑柱的顶端，且下层过滤板与支撑柱固定连接，抽水管与抽滤桶的连通处位于下层过滤板的下方，下层过滤板的外环面通过O圈与抽滤桶的内壁密封设置，真空泵设置在废水箱的一侧，且真空泵的壳体固接在底板上，真空泵与废水箱之间设有抽气管，抽气管的一端与真空泵的抽气端连通设置，抽气管的另一端与废水箱连通设置，可拆卸过滤单元设置在废水箱的一侧，且可拆卸过滤单元的一端与废水箱连通设置，可拆卸过滤单元与废水箱的连通点位于抽气管与废水箱的连通点上方；

进一步地，所述可拆卸过滤单元包括柔性导管、上桶和顶部过滤板，所述柔性导管的一端与废水箱连通设置，柔性导管的另一端与上桶的封闭端连通设置，顶部过滤板设置在上桶的开口端，且顶部过滤板与上桶的开口端固定连接，所述上桶的外环壁上套设有密封套，且密封套的外径尺寸与抽滤桶的内壁尺寸相同；

进一步地，所述柔性导管上串联有一号限流阀，一号限流阀靠近废水箱设置；

进一步地，所述废水箱下部的外壁上设有放水管，放水管的一端与废水箱连通设置，放水管的另一端与废水处理管道连通设置，放水管上串联有二号限流阀；

进一步地，所述抽滤桶下部的外壁上设有充水管，充水管的一端与抽滤桶连通设置，充水管的另一端与清水管道连通设置，充水管上串联有三号限流阀，且充水管位于下层过滤板的上方；

本申请相对于现有技术所产生的有益效果：

本申请提供的一种双向天然石墨提纯真空过滤清洗装置，相比于传统的单向真空抽滤器，本申请有效解决了由于物料在重力及真空力双重作用下，细小过滤物质在过滤介质表面沉积而导致透水率下降的问题，在过滤液的上方安置一套附加可移动上过滤系统，可迅速抽走上层的澄清液，过滤面积相当于增加1倍，过滤效率增加2倍左右，并且本申请是采用了双向抽滤回路进行工作，当原本设置的下部过滤板受到细小过滤物质沉积时，可以通过可拆卸过滤单元，将悬浊液从抽滤桶顶部经过顶部过滤板沿柔性导管回流至废水箱中，进而实现过滤目的，通过双向过滤的方式避免了当下部过滤板出现堵塞后需要对上部悬浊液进行导出的复杂操作，有效的解决了随着过滤介质表面沉积的滤饼层逐渐加厚，液体通过滤渣层的阻力随之增高，过滤速度减小，优其是鳞片石墨或较细的球形石墨，易于堵塞过滤介质，从而导致过滤速度较为缓慢的问题。

本发明主要对传统设备功能化进行再创新，实现双方向协同抽滤，破解物料由于沉积作用堵塞过滤介质的技术难题，尤其是较大程度提高天然鳞片石墨或球形石墨提纯过程中的固液分离效率和清洗效果，同时，在过滤清洗装置的上腔底部加入注水孔，实现多次均匀清洗，而且本申请对间歇式真空过滤进行技术改造，实现投资少、占地面积小，同时解决现有的间歇过滤机普通存在过滤介质易堵塞，较厚滤饼阻碍固液分离产生过滤效率低的问题，可高效应用于天然石墨、球形石墨提纯加工领域。

附图说明

图1为本申请所述反应装置的结构示意图(常态下)；

图2为本申请所述反应装置的结构示意图(可拆卸过滤单元工作状态下)；

图中1抽滤桶、2废水箱、3充水管、4抽水管、5下层过滤板、6支撑柱、7放水管、8真空泵、9抽气管、10柔性导管、11上桶、12顶部过滤板、13底板和14支撑架。

具体实施方式

具体实施方式一：结合图1至图2说明本实施方式，本实施方式中提供了一种双向天然石墨提纯真空过滤清洗装置，所述清洗装置包括抽滤桶1、废水箱2、抽水管4、下层过滤板5、支撑柱6、真空泵8、抽气管9、底板13、支撑架14和可拆卸过滤单元，所述废水箱2固接在底板13的顶部，抽滤桶1设置在废水箱2的上方，抽滤桶1与底板13之间设有支撑架14，抽滤桶1的底部与支撑架14的顶部固定连接，支撑架14的底部与底板13的顶部固定连接，抽滤桶1与废水箱2之间设有抽水管4，抽水管4的一端与废水箱2顶部连通设置，抽水管4的另一端与抽滤桶1的下部连通设置，抽滤桶1内底部的中心处沿竖直方向设有支撑柱6，支撑柱6的底端与抽滤桶1固定连接，下层过滤板5设置在支撑柱6的顶端，且下层过滤板5与支撑柱6固定连接，抽水管4与抽滤桶1的连通处位于下层过滤板5的下方，下层过滤板5的外环面通过O圈与抽滤桶1的内壁密封设置，真空泵8设置在废水箱2的一侧，且真空泵8的壳体固接在底板13上，真空泵8与废水箱2之间设有抽气管9，抽气管9的一端与真空泵8的抽气端连通设置，抽气管9的另一端与废水箱2连通设置，可拆卸过滤单元设置在废水箱2的一侧，且可拆卸过滤单元的一端与废水箱2连通设置，可拆卸过滤单元与废水箱2的连通点位于抽气管9与废水箱2的连通点上方。

本实施方式中，下层过滤板5与抽滤桶1的底部之间的间距为6cm，给予抽水管4有效的缓冲空间，抽水管4与抽滤桶1连接一端的管径为4cm，且抽水管4距离下层过滤板5和抽滤桶1的间距均为1cm。

具体实施方式二：结合图1至图2说明本实施方式，本实施方式与具体实施方式一不同点在于，所述可拆卸过滤单元包括柔性导管10、上桶11和顶部过滤板12，所述柔性导管10的一端与废水箱2连通设置，柔性导管10的另一端与上桶11的封闭端连通设置，顶部过滤板12设置在上桶11的开口端，且顶部过滤板12与上桶11的开口端固定连接，所述上桶11的外环壁上套设有密封套，且密封套的外径尺寸与抽滤桶1的内壁尺寸相同。其它组成和连接方式与具体实施方式一相同。

本实施方式中，可拆卸过滤单元常态下是不设置在抽滤桶1中的，仅有在下层过滤板5出现阻塞影响抽滤的情况下，才会安装在抽滤桶1中，上桶11与抽滤桶1之间的密封套仅用于密封，因为伴随可拆卸过滤单元的工作进行，顶部过滤板12与下层过滤板5之间的悬浊液和空气会沿着柔性导管10进入到废水箱2中，在负压的作用下可拆卸过滤单元在工作时会沿着抽滤桶1向下运动，为了保证可拆卸过滤单元的运动流畅性，密封套与抽滤桶1之间的摩擦力要小于负压力。

具体实施方式三：结合图1至图2说明本实施方式，本实施方式与具体实施方式二不同点在于，所述柔性导管10上串联有一号限流阀，一号限流阀靠近废水箱2设置。其它组成和连接方式与具体实施方式二相同。

如此设置，在装置通过下层过滤板5进行抽滤时，一号限流阀关闭，避免可拆卸过滤单元影响装置的工作状态。

具体实施方式四：结合图1至图2说明本实施方式，本实施方式与具体实施方式三不同点在于，所述废水箱2下部的外壁上设有放水管7，放水管7的一端与废水箱2连通设置，放水管7的另一端与废水处理管道连通设置，放水管7上串联有二号限流阀。其它组成和连接方式与具体实施方式三相同。

如此设置，当废水箱2中的废水达到一定高度后，可以通过放水管7直接排放，在正常进行抽滤工作时二号限流阀处于关闭状态，保证装置内部形成密闭空间。

具体实施方式五：结合图1至图2说明本实施方式，本实施方式与具体实施方式四不同点在于，所述抽滤桶1下部的外壁上设有充水管3，充水管3的一端与抽滤桶1连通设置，充水管3的另一端与清水管道连通设置，充水管3上串联有三号限流阀，且充水管3位于下层过滤板5的上方。其它组成和连接方式与具体实施方式四相同。

本实施方式中，充水管3是用于对过滤后残留在过滤板上得滤饼进行冲散，经过反复地冲散过滤达到对石墨进行反复冲洗，进而达到对天然石墨、球形石墨提纯的目的。

本申请已以较佳实施案例揭示如上，然而并非用以限定本申请，任何熟悉本专业的技术人员，在不脱离本申请技术方案范围内，当可以利用上述揭示的结构及技术内容做出些许的更动或修饰为等同变化的等效实施案例，但是凡是未脱离本申请技术方案的内容，依据本申请的技术实质对以上实施案例所做的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属本申请技术方案范围。

工作原理：

本申请所述装置的应用方法如下：

步骤一：将各个部件按照具体实施方式一至五中所述连接关系组装好，此时可拆卸过滤单元不设置在抽滤桶1中，关闭一号限流阀、二号限流阀和三号限流阀，启动真空泵，使悬浊液经过抽滤桶1底部的下层过滤板5进行过滤，将石墨颗粒留在下层过滤板5，其余的废水收入到废水箱1中；

步骤二：随着过滤清洗装置抽滤工作的进行，悬浮液的固体颗粒逐渐向抽滤桶1底部的下层过滤板5沉积时，下腔的抽滤变慢(此时石墨颗粒将下层过滤板5上的通过孔已经阻塞大部分或全部阻塞，下层过滤板5逐步失效或已经失效)，悬浮液逐渐分层，此时将可拆卸过滤单元设置在抽滤桶1中，并打开一号限流阀，可拆卸过滤单元与下层过滤板5之间的空气和悬浊液会逐渐通过柔性导管10进入到废水箱2中实现从顶部完成抽滤工作，在工作时先抽取空气，随着空气的抽出在负压状态下上桶11会带动顶部过滤板12缓慢向下运动，澄清的上层液将迅速抽离至废水箱2中，之后附加的顶部过滤板12与上沉积层接触，此时相当增加1倍过滤面积，从而有效提高生产效率；

步骤三：在上述双重抽滤的作用下，当形成含水率较底的滤饼时，打开注充水管3中的二号限流阀，水压为0.08～0.1Mpa，冲散滤饼；

步骤三：按流程一操作方式进行重复清洗，一直清洗至实际石墨提纯的工艺设计要求，形成合格滤饼。

Claims (5)

1.一种双向天然石墨提纯真空过滤清洗装置，其特征在于：所述清洗装置包括抽滤桶(1)、废水箱(2)、抽水管(4)、下层过滤板(5)、支撑柱(6)、真空泵(8)、抽气管(9)、底板(13)、支撑架(14)和可拆卸过滤单元，所述废水箱(2)固接在底板(13)的顶部，抽滤桶(1)设置在废水箱(2)的上方，抽滤桶(1)与底板(13)之间设有支撑架(14)，抽滤桶(1)的底部与支撑架(14)的顶部固定连接，支撑架(14)的底部与底板(13)的顶部固定连接，抽滤桶(1)与废水箱(2)之间设有抽水管(4)，抽水管(4)的一端与废水箱(2)顶部连通设置，抽水管(4)的另一端与抽滤桶(1)的下部连通设置，抽滤桶(1)内底部的中心处沿竖直方向设有支撑柱(6)，支撑柱(6)的底端与抽滤桶(1)固定连接，下层过滤板(5)设置在支撑柱(6)的顶端，且下层过滤板(5)与支撑柱(6)固定连接，抽水管(4)与抽滤桶(1)的连通处位于下层过滤板(5)的下方，下层过滤板(5)的外环面通过O圈与抽滤桶(1)的内壁密封设置，真空泵(8)设置在废水箱(2)的一侧，且真空泵(8)的壳体固接在底板(13)上，真空泵(8)与废水箱(2)之间设有抽气管(9)，抽气管(9)的一端与真空泵(8)的抽气端连通设置，抽气管(9)的另一端与废水箱(2)连通设置，可拆卸过滤单元设置在废水箱(2)的一侧，且可拆卸过滤单元的一端与废水箱(2)连通设置，可拆卸过滤单元与废水箱(2)的连通点位于抽气管(9)与废水箱(2)的连通点上方。

2.根据权利要求1所述的一种双向天然石墨提纯真空过滤清洗装置，其特征在于：所述可拆卸过滤单元包括柔性导管(10)、上桶(11)和顶部过滤板(12)，所述柔性导管(10)的一端与废水箱(2)连通设置，柔性导管(10)的另一端与上桶(11)的封闭端连通设置，顶部过滤板(12)设置在上桶(11)的开口端，且顶部过滤板(12)与上桶(11)的开口端固定连接，所述上桶(11)的外环壁上套设有密封套，且密封套的外径尺寸与抽滤桶(1)的内壁尺寸相同。

3.根据权利要求2所述的一种双向天然石墨提纯真空过滤清洗装置，其特征在于：所述柔性导管(10)上串联有一号限流阀，一号限流阀靠近废水箱(2)设置。

4.根据权利要求3所述的一种双向天然石墨提纯真空过滤清洗装置，其特征在于：所述废水箱(2)下部的外壁上设有放水管(7)，放水管(7)的一端与废水箱(2)连通设置，放水管(7)的另一端与废水处理管道连通设置，放水管(7)上串联有二号限流阀。

5.根据权利要求4所述的一种双向天然石墨提纯真空过滤清洗装置，其特征在于：所述抽滤桶(1)下部的外壁上设有充水管(3)，充水管(3)的一端与抽滤桶(1)连通设置，充水管(3)的另一端与清水管道连通设置，充水管(3)上串联有三号限流阀，且充水管(3)位于下层过滤板(5)的上方。