專利名稱：一種白液過濾裝置及使用方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種壓力過濾裝置，特別是一種用于造紙廢液堿回收處理中進行白液 過濾的，其前段工序中設(shè)置有前級粗過濾裝置的精過濾裝置。本發(fā)明的裝置在一個其下部 帶有收縮段的壓力容器內(nèi)設(shè)置有其上設(shè)置有固定濾管的花板、位于花板上部的清液區(qū)及 白液出液管、位于花板下部且位于裝置中部的過濾區(qū)及乳液進料管和位于過濾區(qū)下部的沉 降區(qū)和位于裝置下部的白泥排出管，其中的濾管的翻邊卡在花板上，并通過位于濾管翻邊 上的花壓板固定于花板上，在濾管外設(shè)置有濾布。
背景技術(shù)：
造紙制漿產(chǎn)生的黑液是最大的工業(yè)污染源之一，黑液堿回收系統(tǒng)是目前解決黑液 污染、回收資源、實現(xiàn)節(jié)能減排、資源回收利用的最為先進、最有效的處理技術(shù)。黑液堿回 收的目的是回收黑液中的堿(NaOH)，回收的堿是以水溶液即白液的形式返回使用于制漿工 段，因此白液的品質(zhì)將直接影響成品漿的品質(zhì)，白液的濃度及有效堿含量將直接反映堿回 收率，體現(xiàn)堿回收的經(jīng)濟效益。而白液的濁度、濃度及有效堿含量的指標是否先進，完全取 決于堿回收苛化工段工藝技術(shù)及設(shè)備性能。現(xiàn)階段廣泛采用的設(shè)備是壓力過濾裝置。中國實用新型專利ZL01219873.0公開的白液過濾器是一種高效節(jié)能、技術(shù)先進 的固液分離過濾設(shè)備，也是一種可替代堿回收苛化工段白液澄清器和白泥洗滌器的理想產(chǎn) 品。除造紙行業(yè)外，該產(chǎn)品在石油化工、冶金、輕工、食品、醫(yī)藥、染料等行業(yè)以及工業(yè)廢水處 理、城市上下水處理等方面都將有廣泛的應(yīng)用。這種過濾器代表了目前苛化白液過濾及白 泥洗滌技術(shù)的先進水平。該裝置在造紙堿回收系統(tǒng)的應(yīng)用可大大減少白液中碳酸鈣等固形 物的含量、大大降低了濃白液和稀白液的濁度，可以獲得高品質(zhì)的白液，從而可提高紙品質(zhì) 量，縮短漿料洗滌時間，減輕蒸煮及蒸發(fā)系統(tǒng)管線及設(shè)備結(jié)垢程度，減少整個苛化工段的占 地面積及設(shè)備數(shù)量。由于這種裝置在用于消化乳液的過濾時過濾效果不錯，在國內(nèi)黑液堿 回收苛化工段得到了廣泛應(yīng)用，ZL01219873. 0所涉及的白液壓力過濾器是由位于花板下的壓力容器和位于花板 上的非壓力容器構(gòu)成，在作業(yè)時經(jīng)過濾后的白液從白液出口管排出，而白泥在濾管外的濾 布上形成濾餅，并定期通過清潔的白液反沖洗將濾餅從濾布上清除下來，再靠濾餅的重力 下降到壓力容器下的收縮段沉降區(qū)，再通過其內(nèi)設(shè)置的刮刀從容器壁上刮下來排出。在 現(xiàn)有的處理工藝中為提高過濾精度，多采用了由兩臺白液壓力過濾器串聯(lián)布置的方式，實 現(xiàn)相關(guān)的作業(yè)。由于ZL01219873.0所涉及的這種裝置結(jié)構(gòu)本身的影響，在使用過程中存 在如下一些不足1)該裝置的上部為敞開式結(jié)構(gòu)的非壓力系統(tǒng)，因此不能承受任何壓力， 在反沖時無法形成有效壓差，造成濾餅脫落困難或者脫落不徹底；2)由于濾餅清除是通過 將經(jīng)處理后的白液引入清液區(qū)進行反沖作業(yè)，其響應(yīng)時間較長，加上白液粘度的影響使其 實際的效果很差；3)整個裝置連續(xù)運行時間較短，從而影響了設(shè)備的過濾效率；4)該裝置 工作一段時間后需要停機，用人工用酸洗液對濾管及套于其上的濾布進行清洗，不但清洗 成本高，勞動強度大，而且這種人工的酸洗還會降低濾布的使用壽命。由于結(jié)構(gòu)的影響使ZL01219873. 0所涉及的裝置無法實現(xiàn)過濾、出泥、清洗的連續(xù)和自動工作程序，無法實現(xiàn)自 動化工作，因此達不到設(shè)備應(yīng)有的最佳性能。另外，由兩臺過濾器串聯(lián)布置的結(jié)構(gòu)中末級過 濾器的刮刀裝置清除濾餅的效果較差，而相應(yīng)的能耗卻大。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供一種可克服現(xiàn)有技術(shù)不足，能有效清除濾布上的濾餅，特別是能連續(xù) 工作，便于實現(xiàn)自動化作業(yè)的白液壓力過濾裝置。本發(fā)明的白液過濾裝置是在一個其下部帶有收縮段的壓力容器內(nèi)設(shè)置有其上設(shè) 置有固定濾管的花板、位于花板上部的清液區(qū)及白液出液管、位于花板下部且位于裝置中 部的過濾區(qū)及乳液進料管和位于過濾區(qū)下部的沉降區(qū)和位于裝置下部的白泥排出管，其中 的濾管的翻邊卡在花板上，并通過位于濾管翻邊上的花壓板固定于花板上，在濾管外設(shè)置 有濾布，特別是本發(fā)明的清液區(qū)與過濾區(qū)均處于同一個壓力容器之內(nèi)，在壓力容器的頂部 的清液區(qū)內(nèi)設(shè)置有壓縮空氣管，在壓力容器底部的收縮段頂部設(shè)置有反沖液出液口。由于 本發(fā)明的裝置中將過濾區(qū)與清液區(qū)均設(shè)置于壓力容器內(nèi)，同時采用壓縮空氣反沖進行濾餅 的清除，這些措施克服了現(xiàn)有技術(shù)中過濾裝置不能完全承壓，反沖響應(yīng)慢且效果差的不足， 同時還可避免濾布在反沖時被破壞；而附著于壓力容器下部收縮段壁上的白泥沉淀則利用 經(jīng)收縮段頂部設(shè)置的反沖液出液口噴出的液體沖刷清除。本發(fā)明在壓力容器底部的收縮段頂部設(shè)置的反沖液出液口為設(shè)置于一個與反沖 液管相連的盤管上的，且位于盤管上沿壓力容器底部的收縮段錐體切向的開口，這種結(jié)構(gòu) 可以使噴出的液體沿壓力容器底部的收縮段錐體切向運動，產(chǎn)生極佳的沖刷作用。經(jīng)試驗 表明本發(fā)明的這種結(jié)構(gòu)可以使附著在容器壁上的沉淀被有效地清除。本發(fā)明的白液過濾裝置在壓力容器內(nèi)的過濾區(qū)和清液區(qū)分別設(shè)置有清洗液入口， 這樣可以直接將清洗酸液引入容器內(nèi)進行酸洗清洗；本發(fā)明的白液進口及清液出口的接管 直徑為供料泵流量所確定的正常輸送液體的管徑的3倍以上，經(jīng)相關(guān)的試驗表明，當管徑 采用前述參數(shù)后在反沖時位差壓力加大，壓差形成時間縮短，可使濾餅更容易脫落、而且脫 落地更為徹底。本發(fā)明的這些結(jié)構(gòu)可實現(xiàn)在線清洗，同時大大提高了裝置的效率。本發(fā)明的白液過濾裝置在位于過濾區(qū)的清洗液沿濾管長度方向的上、中、下位置 分別設(shè)置有三個清洗盤管，各盤管在濾管空隙處沿徑向設(shè)置有小孔，使清洗液告訴從小孔 中流出，沖擊各濾管表面。位于清液區(qū)的清洗液進口處設(shè)置有防沖板。由于在出口處設(shè)有 防沖板，其出液口位于花板上部，可保證酸洗液平緩進入濾套內(nèi)，避免了酸液局部沉積對裝 置的腐蝕。本發(fā)明所述的這種過濾裝置應(yīng)為設(shè)置于過濾系統(tǒng)中的精過濾裝置，也就是說其前 級應(yīng)當設(shè)置有一級粗過濾系統(tǒng)，經(jīng)前級粗過濾器后的乳液濁度應(yīng)控制在40ppm 50ppm，這 樣可使本發(fā)明的裝置有最佳的效果。


附圖1為本發(fā)明裝置的整體布置示意圖。附圖2為本發(fā)明裝置中壓力過濾器的花板、濾套、濾管和花壓板的連接密封方式 示意圖。
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附圖3為本發(fā)明在盤管上開設(shè)沿容器底部收縮段的反沖開口結(jié)構(gòu)及經(jīng)其噴出形 成旋流狀液體的流向示意圖。附圖4為本發(fā)明裝置中壓力過濾器的清洗裝置防沖板示意圖。附圖5為本發(fā)明裝置中壓力過濾器的清洗盤管裝置示意圖。圖中1_供料泵；2-供料槽；3-苛化乳液送料管；4-供料槽電機攪拌裝置；5-反 沖溢流管；6-溢流閥門；7-進料閥門；8-電控閥門；9-進料接管；10-壓縮空氣輸送管； 11-空氣閥門；12-清液出口接管；13-清液出口閥門；14-清液送出管；15-清液區(qū)清洗裝 置；16-清液區(qū)清洗閥門；17-過濾區(qū)清洗裝置；18-過濾區(qū)清洗閥門；19-清洗盤管；(此 后由于增加了清洗盤管，各零件序號均增加一位)20_壓力容器；21-旋流沖洗裝置；22-白 泥出口 ；23-清洗液管線；24-反沖液管線；25-反沖閥門；26-濾套；27-濾管；28-花板； 29-連接螺柱；30-連接螺母；31-墊片；32-0型密封圈；33-花壓板；34-反沖盤管；35-旋 流管；36-清液區(qū)清洗液進口 ；37-防沖板。
具體實施例方式附圖為本發(fā)明的一個具體實施例，由圖1可見本發(fā)明的整體布置是在壓力容器20 內(nèi)設(shè)置有花板28 (參見附圖2)，在花板28上固定有濾管27，濾管27外有濾布制成的濾套 26，其中的濾管27的翻邊卡在花板28上，并通過位于濾管翻邊上的花壓板33固定于花板 28上，花板28與花壓板33間通過連接螺柱29、連接螺母30、墊片31，以及0型密封圈32 實現(xiàn)相互間的固定；在花板上部為清液區(qū)，在清液區(qū)上設(shè)置有白液出液管12 ；花板下部為 過濾區(qū)，其中，位于裝置中部的過濾區(qū)設(shè)置有乳液進料管9，在過濾區(qū)下部區(qū)域為濾餅沉降 區(qū)，其上設(shè)置有白泥排出管22。圖1中還可見，在管12上通過一個三通連接壓縮空氣管10， 并在管10上設(shè)置有閥門11。另外在容器20的中部，也就是過濾區(qū)內(nèi)設(shè)置有清洗液入口管 17，從清洗液入口管送來的酸洗液經(jīng)過一個三通分別送入到位于濾管上、中、下位置的清洗 盤管19內(nèi)；在清洗盤管19上沿徑向設(shè)置有小孔，清洗液從小孔內(nèi)高速噴射沖向濾套26表 面，可以將其表面的濾泥沖洗干凈。在容器的上部，也就是清液區(qū)設(shè)置有清洗液進管15，在 清洗液進管15的上方設(shè)置有防沖板37。在管17與管15上分別設(shè)置有閥門18和16，且管 17與管15均與清洗液總管23連通。本發(fā)明中由苛化乳液送料管3將待處理的乳液引入供 料槽2中，在槽2內(nèi)設(shè)置有由電機驅(qū)動的攪拌裝置4，在其攪動下避免白泥自然沉降在供料 槽2槽底，因為自然沉降的白泥中會夾帶大量的可用堿，將造成堿流失，降低堿回收率。同 時供料槽2具有較大的容積，能儲存一定的白液，為連續(xù)自動運行提供了條件。槽2內(nèi)的乳 液通過供料泵1經(jīng)進料接管9送入壓力容器20內(nèi)。同時在管9上通過三通連接反沖溢流 管5用于使反沖進入壓力容器20的液體回流到槽2內(nèi)。為使裝置正常工作，在相應(yīng)的管上 設(shè)置有溢流閥門6和進料閥門7，以及電控閥門8，這些措施使本發(fā)明的裝置能完全進行自 動化工作。本發(fā)明的工作流程如下苛化乳液自前段工序進入到供料槽2中，在保證一定的 工作容量的條件下，在供料槽電機攪拌裝置4的攪動下防止乳液沉淀于供料槽底部。乳液 經(jīng)供料泵1送至壓力容器20的過濾區(qū)內(nèi)，經(jīng)濾套26過濾后進入濾管27內(nèi)并到達上部清 液區(qū)，清液經(jīng)清液出口接管12由清液出口閥門13控制，由清液送出管14送入到清液儲槽 中儲存待用。經(jīng)濾套過濾時乳液中的固體顆粒被隔離在濾套26外表面，隨過濾的進行，濾
5套26外表面的泥層逐漸增厚，過濾阻力加大，殼體內(nèi)壓力升高，達到設(shè)定壓力值時，系統(tǒng)將 自動關(guān)閉清液出口閥門13、供料泵1及電控閥門8，同時打開溢流閥門6、空氣閥門11，過濾 液體迅速向供料槽回流，過濾區(qū)液體壓力瞬間下降，同時壓縮空氣被引入清液區(qū)內(nèi)，濾套26 內(nèi)外壓差增大，使附著于濾套26外表面的濾餅在液體位差形成的壓差作用下脫落，同時通 過壓縮空氣反吹干凈，落入壓力容器下部設(shè)置的收縮段的沉降區(qū)。以上過程中可以實現(xiàn)自 動化作業(yè)，例如采用DCS控制系統(tǒng)對相應(yīng)的閥門進行控制。在裝置完成反沖后，白泥在重力作用下沉降，沉降時間理論上越長越好，沉降時間 充分，白泥顆粒在乳液中可充分沉降進入錐體段，在實際應(yīng)用中可根據(jù)情況而設(shè)定。白泥沉 降在錐體段底部后開啟反沖閥門25，在錐體段沿圓周切線方向設(shè)置的一定數(shù)目的旋流沖洗 管線內(nèi)沖洗液迅速流出，在重力和動能慣性的作用下將濾泥帶出出泥口。沖洗管線的使用 使設(shè)備結(jié)構(gòu)更加合理、節(jié)能、經(jīng)濟。本發(fā)明裝置的過濾階段、反洗階段、沉降階段循環(huán)進行，經(jīng)運行一定周期后，細小 的顆粒會將濾套堵塞，過濾效率明顯降低，此時，關(guān)閉進料閥門7、清液出口閥門13及其過 濾系統(tǒng)，將壓力過濾器內(nèi)的過濾液排凈，打開清液區(qū)清洗閥門16、過濾區(qū)清洗閥門18，向壓 力過濾器內(nèi)送入酸洗，對氈套內(nèi)外表面進行浸泡清洗，實現(xiàn)在線運行清洗。這種機械運行清 洗的方式速度快、效率高，大大降低了勞動強度，使濾套使用壽命延長。
權(quán)利要求
一種白液過濾裝置，在一個其下部帶有收縮段的壓力容器內(nèi)設(shè)置有其上設(shè)置有固定濾管的花板、位于花板上部的清液區(qū)及白液出液管、位于花板下部且位于裝置中部的過濾區(qū)及乳液進料管和位于過濾區(qū)下部的沉降區(qū)和位于裝置下部的白泥排出管，其中的濾管的翻邊卡在花板上，并通過位于濾管翻邊上的花壓板固定于花板上，在濾管外設(shè)置有濾布，其特征在于清液區(qū)與過濾區(qū)均處于壓力容器之內(nèi)，在壓力容器的頂部的清液區(qū)內(nèi)設(shè)置有壓縮空氣管，在壓力容器底部的收縮段頂部設(shè)置有反沖液出液口。
2.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種白液過濾裝置，其特征在于在壓力容器底部的收縮段頂 部設(shè)置的反沖液出液口為設(shè)置于一個與反沖液管相連的盤管上的，且位于盤管上沿壓力容 器底部的收縮段錐體切向的開口。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種白液過濾裝置，其特征在于在壓力容器內(nèi)的過濾區(qū)和清 液區(qū)分別設(shè)置有清洗液出口，白液進口及清液出口的接管直徑為供料泵流量所確定的正常 輸送液體的管徑的3倍以上。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種白液過濾裝置，其特征在于位于過濾區(qū)的清洗液進口設(shè) 置位于稍低于濾管的下管端的位置，位于清液區(qū)的清洗液進口處設(shè)置有防沖板。
5.權(quán)利要求1至4所述的任一種白液過濾裝置，其特征在于該裝置前還串聯(lián)連接有一 個帶有刮刀系統(tǒng)的前級白液過濾器。
6.使用權(quán)利要求5所述的任一種白液過濾裝置的使用方法，其特征是經(jīng)帶有刮刀系統(tǒng) 的前級白液過濾器后再進入白液過濾裝置中的乳液濁度控制在40ppm 50ppm。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種用于造紙廢液堿回收處理中進行白液過濾的，其前段工序中設(shè)置有前級粗過濾裝置的精過濾裝置。本發(fā)明的白液過濾裝置是在一個其下部帶有收縮段的壓力容器內(nèi)設(shè)置有固定濾管的花板、位于花板上部的清液區(qū)及白液出液管、位于花板下部且位于裝置中部的過濾區(qū)及乳液進料管和位于過濾區(qū)下部的沉降區(qū)和位于裝置下部的白泥排出管，在濾管外設(shè)置有濾布，本發(fā)明的清液區(qū)與過濾區(qū)均處于同一個壓力容器之內(nèi)，在壓力容器的頂部的清液區(qū)內(nèi)設(shè)置有壓縮空氣管，在壓力容器底部的收縮段頂部設(shè)置有反沖液出液口。
文檔編號B01D29/15GK101979120SQ201010525829
公開日2011年2月23日 申請日期2010年10月27日 優(yōu)先權(quán)日2010年10月27日
發(fā)明者張兵, 張培洲, 張舒, 蓋美萍, 邵琿 申請人:張培洲;九江九洲節(jié)能環(huán)保工程有限公司;蘭州節(jié)能環(huán)保工程有限責任公司