專利名稱：固液混合物的分離方法和裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及從液固混合物中，特別是從礦物固液懸浮液(最好是礦砂或煤的懸浮液或含污染泥土的漿料)分離(最好過濾)出固體和液體的方法，該方法的過程空間受到超壓作用，本發(fā)明還涉及完成該方法的裝置，它由一液固混合物，特別是液固懸浮液的集液容器，一個壓濾機，一個排放系統(tǒng)以及冷凝物和固形物的容器組成。
上述的方法和裝置已經(jīng)在礦物加工領(lǐng)域處理礦砂和煤的精礦中獲得了成功。適于此的多種專門壓濾機公開在德國專利2，947，329(stahl)中，然而，如此不能分別滿足礦砂或煤精礦脫水以及用來凈化含污染土的要求。
這樣，本發(fā)明的目的，從固液混合物，特別是礦物的固液懸浮液，除了使用超壓之外，還在提高溫度如40℃-300℃，一般60-200℃，優(yōu)選約150°的條件下分離(特別是過濾)出固體和液體。提高溫度主要是為了降低要排走的液體的粘度，如此，使排出液體變得容易，特別是在壓濾機的情況下，從而得到非常低的剩余含水量。根據(jù)本發(fā)明，可以靠蒸汽特別是水蒸汽來提高溫度到如110℃-200℃，有利的是150℃。為了這目的，按照本發(fā)明，壓濾機連通蒸汽源。
用蒸汽，特別是水蒸汽，能得到非常低的剩余含水量的精選礦砂和煤。這是用空氣作為過濾介質(zhì)所不能達到的。從而從污染土中分離危險物如三硝基甲苯(TNT)，并分別在蒸汽中溶解并冷凝它們是可能的。
在按照本發(fā)明方法的一個實施例中，在整個過程空間內(nèi)為過濾或分離的溫度是通過蒸汽特別是水蒸汽產(chǎn)生。于是，這樣，實際上可使用公知的壓濾機。
按照本發(fā)明的一種進一步的改進，其特征在于，用蒸汽特別是水蒸汽在與過程空間的靜止部分分開的空間內(nèi)產(chǎn)生用于分離或過濾之超壓。雖然，此處的過濾空間的分開是真正必要的，但另一方面還需考慮節(jié)省蒸汽以及裝于壓濾機容器內(nèi)的補充聚集體易于處理。對于象這種方法只有過濾機必須適于升高溫度。
本發(fā)明的另一個實施例，其特征在于蒸汽分別為飽和蒸汽和過熱蒸氣。應(yīng)當按照為分離或過濾混合物的個別要求，特別是根據(jù)要過濾之物料選擇適合類型的方法。
按照本發(fā)明的一種改進，冷凝的蒸汽同要排出的液體如水，TNT一起排出。通過適當選擇蒸汽壓力介質(zhì)可避免從要被排出的液體中分離冷凝的蒸汽，從而可省去進一步的復(fù)雜的分離步驟。
在本發(fā)明的一個優(yōu)選實施例中，由蒸汽加熱并從液體中分離出的如精選的礦砂或煤和凈化土這樣的固體物將分別進行單獨地進一步的加工。
按照本發(fā)明的又一個實例，其特征在于由加熱到如40℃-300℃，一般60℃-200℃，優(yōu)選約150℃的壓縮空氣產(chǎn)生過濾溫度。此外為產(chǎn)生壓力所必須的壓縮空氣或可由其它過程特別是在運行中得到的壓縮空氣可以如以一簡單的方式被采用。
按照本發(fā)明用已加熱的壓縮空氣在整個過程空間內(nèi)升高溫度。因而，實際上公知壓濾機可被采用。按照本發(fā)明另一個實施例，與過程空間的靜止部分分開的空間內(nèi)用加熱的壓縮空氣也可升高溫度。在該壓力室中通過直接碰撞濾餅?zāi)芰繐p耗可大大地降低。
按照本發(fā)明的另一個實施例，其特征在于將固液混合物或固液懸浮液在提高溫度下，如40℃-300℃，一般60℃-200℃，最好是約80℃加到過濾機內(nèi)。在它進入過濾機前可另外加熱混合物或懸浮液，通過這種形式的方法，可非常好的分離和過濾，從而可得到非常低的剩余合濕量而基本不用改進壓濾機。
按照本發(fā)明可進行經(jīng)濟運行，特別是如果過濾機容器內(nèi)或室內(nèi)空氣壓力按蒸汽壓控制時更是如此。然而分別按照壓濾機容器內(nèi)和濾室空間內(nèi)的空氣壓力控制蒸汽壓可能更有利。按照本發(fā)明如果除了升溫應(yīng)用超壓外，要被分離特別是要被過濾的固液混合物，尤其是固液懸浮液，除了通常的分離運動，尤其是在過濾機內(nèi)，特別是在濾槽內(nèi)及類似的里面的過濾運動之外，還承受一種運動，可以提高分離或過濾效果。這樣防止不希望的沉淀和過濾元件或過濾機或篩網(wǎng)孔過快地堵塞。這種作用與較高工作壓力和升高的工作溫度結(jié)合。將會在有利的低能量消耗下，改進分離或過濾效果并獲得高分離或過濾性能。
一種為實現(xiàn)本發(fā)明的方法的本發(fā)明的裝置，其特征在于壓濾機和已加熱的介質(zhì)源連通，按照本發(fā)明的一個實施例，該源是一蒸汽源。
按照本發(fā)明的一個進一步的改進，壓濾機的容器如室與蒸汽源相通，該整個過程空間可以一種特別簡易的方式充入蒸汽。
然而按照本發(fā)明，該蒸汽源可與壓濾機容器內(nèi)的單獨的蒸汽汽室連通。這樣一個供蒸汽壓力過濾的專門空間可以與過程空間的靜止部分故意分開。這樣位于壓濾機容器內(nèi)的聚集物不需要特定類型的設(shè)備(控制頭，快速送風(fēng)閥，驅(qū)動裝置，控制設(shè)備，測量探頭，電線)。
本發(fā)明一個有利的進展，其特征在于蒸汽汽室同旋轉(zhuǎn)過濾機(旋轉(zhuǎn)盤或轉(zhuǎn)動過濾機)的過濾槽連通。在這種方式中，過濾要求的蒸汽可以指定的方式被輸送到過濾表面區(qū)域，特別是到所謂的除濕區(qū)域，從而蒸汽和能量的損失減到最小。隨后，按照本發(fā)明，蒸汽汽室緊緊連接著壓濾機容器的排放孔，汽室包括物料排放和輸送系統(tǒng)，進一步的蒸汽和能量損耗和隨之發(fā)生的過程空間靜止部分的加熱可以避免。當用危險物或毒性物質(zhì)時，這些也可與過程空間的靜止部分分開并按控制的方式被排放(處理)。
根據(jù)本發(fā)明另一有利的實施例，加熱介質(zhì)源是一已加熱壓縮空氣源。根據(jù)本發(fā)明，這可在該壓濾機容器的內(nèi)部與壓濾機室連通，也可與連接到旋轉(zhuǎn)過濾機的濾槽上的單獨的氣室連通。
按照本發(fā)明又一實施例，加熱介質(zhì)源是熱固液混合物或固液懸浮液的供給源。
本發(fā)明的一有利的實施例，其特征在于，氣室分別在蒸汽和加熱的壓縮空氣的濾盤兩側(cè)設(shè)有出口，通過這種結(jié)構(gòu)，蒸汽和加熱的壓縮空氣分別可直接加到濾盤上的濾餅上。
按照本發(fā)明的又一個有益的改進，蒸汽汽室經(jīng)由至少一個閥瓣連接壓力空間。
這里閥瓣可以朝向壓力空間或蒸汽空間打開，也可提供二個閥瓣組合。
特別有利的是至少一個閥瓣在壓差為約0.05巴打開。這樣，蒸汽室不必設(shè)置加強物。
根據(jù)本發(fā)明，通過提供一個用于按照蒸汽壓力控制壓濾機容器內(nèi)或室內(nèi)壓力的裝置來保證經(jīng)濟運行。然而相反的是，有一個裝置按在系統(tǒng)內(nèi)過濾機容器或室內(nèi)的空氣壓力控制蒸汽壓也是合適的。按照本發(fā)明，在提高溫度并施加超壓提供一個裝置如一個攪拌器用于除通常的分離運動，特別是在過濾槽內(nèi)或類似的里面的固液混合物，特別是固液懸浮液的過濾運動之外，分別為該混合物和在該混合物內(nèi)，特別是在懸浮液內(nèi)的運動目的。
參照附圖，描述本發(fā)明的實例。


圖1是按照本發(fā)明的工藝流程圖。
圖2表示本發(fā)明工藝的一種改進。
圖3表示本發(fā)明的進一步改進。
圖4表示按照本發(fā)明完成該工藝的裝置或布置的中心部分。
參照附圖1，簡述本發(fā)明的方法。將分別為礦物質(zhì)懸浮液或含礦砂或煤制劑和污染的土的漿液在靜輸入壓力下用泵從帶攪拌器32′的收集容器20吸入并由上述通過濾液輸入裝置30泵送入過濾槽3。過濾槽3安裝在壓力室1內(nèi)。為了避免固形物的集中，槽3設(shè)有連續(xù)溢流管12和排放管13。漿液流通過濾槽3并靠攪拌器18(也可看圖41)使?jié){液均勻化。按照漿液溢流量由變?yōu)l器控制電動馬達實現(xiàn)自動的泥漿供給泵21的輸送流。漿液溢流量由流速測量站37自動記錄。溢流物流12和排放物流13通過重力下落流入帶有壓力攪拌容器形狀的攪拌器32的懸浮液收集容器31。從壓力容器31，漿液可以由帶有浸吸管的液位控制泵(未示出)或僅通過壓力極度方法返回集液容器。將來自壓縮空氣站如空氣壓縮機23的壓縮空氣或來自裝置(未示出)的蒸汽網(wǎng)的作為工作介質(zhì)的蒸汽供給過濾機2?？諝夂驼羝谶M入壓力空間之前，還可借助加熱器24分別實現(xiàn)所要求的溫度。含有盡可能少的空氣的形成濾餅濾液14流入濾液分離器25，在沉淀冷凝物的空氣/氣體冷卻器27中冷卻之后，去水濾液也被引入濾液分離器25。從濾液分離器25頂部26處逸出排放空氣流。從而可除去逐漸減少的分離的濾液-冷凝物-混合物。脫水的固形物(精選的礦砂，精選的煤和凈化的土10通過閘門7，8，8′，9排放掉。在此如靠快速送氣閥28和來自快速送氣壓縮機29的壓縮空氣，從濾盤2除去的濾餅通過裝在濾盤2二側(cè)的下落筒5(也可看圖41)落下進入用于除去物料的漏斗6。從這里，它進入閘門收集容器7?，F(xiàn)在，閘門8，8′交替打開和關(guān)閉，這樣濾餅首先進入中間閘門室9，接著進入濾餅排放裝置10。由液壓傳動組合件34操作閘門8，8′。已排放的濾餅如靠傳送帶35送走?？諝?、蒸汽、懸浮液的供給量、溢流量，排放量以及濾液量可以分別靠控制閥和完全阻塞的適當?shù)墓苈房刂啤?br> 圖2表示根據(jù)本發(fā)明的方法的改進，在此，蒸汽和已加熱的空氣分別送入安裝至濾盤2之上的蒸汽汽室4，氣室位于濾槽3之上并且絕熱。在壓力室1中為產(chǎn)生壓力所需要的壓縮空氣流入位于蒸汽汽室4的外側(cè)的室空間17中(不預(yù)熱，但在壓縮機的外部沒有冷卻系統(tǒng))，以作為相等壓力的熱空氣。當用蒸氣以實現(xiàn)在升高溫度條件下過濾時，調(diào)節(jié)空氣壓力到如4.0巴(絕壓)。這相應(yīng)于飽和蒸汽溫度為143.6℃(當用水蒸汽時)。測定空氣壓力并構(gòu)成室空間17中的要被調(diào)節(jié)的蒸汽壓力的控制輸入。再調(diào)整該值到空氣壓力至△paprox.＜＝0.05巴。以下述方式調(diào)整空氣空間17蒸汽汽室4間的壓差，優(yōu)選使蒸汽逸入空氣空間。在濾槽3上的其余部分，蒸汽汽室4并不壓力密封地支撐在過濾槽3上。
為此提供在過濾室1(間隙，孔，閥)內(nèi)蒸汽汽室4和空氣空間17之間的受控制的壓力補償。
還可能適度的輸送空氣進入蒸汽汽室的蒸汽空間而不會構(gòu)成任何問題。當空氣比蒸汽冷時，它被快速地加熱。氣體混合物溫度僅下降一點。
圖3表示本發(fā)明的又一個改進，其中，懸浮液在加熱狀態(tài)下進行過濾。在一些情況下，要被過濾之懸浮液在已經(jīng)是高溫狀態(tài)下進入懸浮液收集容器。這種情況如用來自鋁工藝和紅泥的廢液，其中懸浮液溫度達200℃以上并至過濾前必須冷卻的這天，然而，在大多數(shù)情況下，懸浮液在供入過濾槽3前，必須在加熱器38中另外被加熱。通過熱懸浮液特別是液體粘度被降低，而且以該方式，后者可更容易的從固體物中分離出來。同樣，這也可分別應(yīng)用到所使用的已加熱的壓縮空氣和蒸汽，其中降低要排出的液體的粘度還有助于增進過濾。
圖4表示按照本發(fā)明的一個具體實例的在工藝過程中采用的帶過濾盤2和過濾槽3的單盤過濾器。從而在安裝在機架45上的該過濾槽中安裝一個攪拌器18，用來分別均化懸浮液和漿料。一個設(shè)有壓力控制閥瓣的開孔39，39′的蒸汽汽室4安裝在過濾槽3上方。這些閥瓣按照蒸汽汽室4和過濾機設(shè)在其內(nèi)的壓力空間17(圖1到31)間的壓差打開。它們可以借助于如按彈性力或平衡重調(diào)節(jié)到專門的用于打開的限定值。蒸汽和已加熱的壓縮空氣分別通過套管40被引入蒸汽室41，由套管40來的蒸汽和已加熱的壓縮空氣分別直接地經(jīng)由開孔42被引到已過濾完的濾餅19上，開孔42設(shè)置在濾盤2的二側(cè)，濾盤2例如為多孔板形狀。在蒸汽汽室的溫度和/或壓力由測量探頭43測定并按照要求調(diào)整。對一些特殊的應(yīng)用，如容易沉淀物質(zhì)的過濾，可進一步提供用于均化漿料的裝置如一些引導(dǎo)板，專門的懸浮液的供料和排出裝置。然后濾餅向下進入下落筒5并用刮刀將其除去，并落入除物料漏斗6(此處沒有表示，但在圖1-3中指明了)，下落筒5和漏斗6可以相互緊緊地連接在一起。
該實例僅僅用來說明本發(fā)明，其它應(yīng)用如在壓力室中用有幾個盤的旋轉(zhuǎn)過濾機，轉(zhuǎn)動過濾機或凹式過濾機也可采用。通常，在一些情況下，特別是著眼于經(jīng)濟地實現(xiàn)該方法，一般用于分別進行液固混合物的分離和過濾的本發(fā)明可具有相當多的優(yōu)點。
標示和參照代號1壓力室2濾盤3濾槽4蒸汽汽室5下落筒6除物料漏斗7閘門收集容器8，8′閘頂，底9中間閘門室10濾餅排放處11，11′懸浮液供料12懸浮液溢流管13懸浮液排放管14形成濾餅濾液
15脫濕濾液16，16′分別為蒸汽和已加熱的壓縮空氣的供料器17壓力空間，過程空間18攪拌器19，19′濾餅20懸浮液收集容器21懸浮液泵22壓縮空氣管23壓縮機24空氣/蒸汽加熱器25濾液分離器26廢空氣/廢氣體流27空氣/氣體冷卻器28快速送氣閥29快速送氣風(fēng)壓縮機30懸浮液供料31懸浮液收集容器32，32′攪拌容器33懸浮液再循環(huán)34閘門靜壓組合件35輸送固體物的傳送帶36控制閥37懸浮液溢流檢測站38懸浮液加熱器39，39′閥瓣孔40蒸汽套管
41蒸汽室42開孔，多孔板43測量探頭44過濾機驅(qū)動機45濾槽機架
權(quán)利要求
1.一種從液固混合物中，特別是從礦物固液懸浮液中(最好分別是礦砂或煤懸浮液和污染的土的漿料)分離(特別過濾)固體和液體的方法，壓力空間承受過壓的作用，其特征在于該分離(特別是過濾)除了采用過壓之外，還在提高溫度如40℃-300℃，一般60℃-200℃，最好150℃的條件下進行。
2.按照權(quán)利要求1的方法，其特征在于分離(特別是過濾)而提高的溫度是靠蒸汽如在110℃-200℃，最好在150℃實現(xiàn)的。
3.按照權(quán)利要求2的方法，其特征在于靠蒸汽特別是水蒸汽在整個過程空間內(nèi)升高溫度。
4.按照權(quán)利要求2的方法，其特征在于為分離特別是過濾而升高溫度是依靠蒸汽特別是水蒸汽在與過程空間靜止部分分開的空間內(nèi)產(chǎn)生的。
5.按照權(quán)利要求2-4的任何一個方法，其特征在于蒸汽是飽和蒸汽。
6.按照權(quán)利要求2-4的任何一個方法，其特征在于蒸汽是過熱蒸汽。
7.按照權(quán)利要求2-6的任何一個方法，其特征在于冷凝蒸汽同要排出的液體如水、三硝基甲苯(TNT)一起排出。
8.按照權(quán)利要求2-7的任何一個方法，其特征在于由蒸汽加熱并與液體分離的固體物料如分別為精選礦砂或煤和污染的土單獨進行進一步加工。
9.按照權(quán)利要求1的方法，其特征在于為分離特別是過濾而升高溫度是靠已加熱的壓縮空氣(如40℃-300℃的，一般60℃-300℃，最好是150℃)產(chǎn)生的。
10.按照權(quán)利要求9的方法，其特征在于靠已加熱的壓縮空氣在整個過程空間內(nèi)使溫度升高。
11.按照權(quán)利要求9的方法，其特征在于為分離，特別是過濾而升高溫度是靠已加熱的壓縮的空氣在與過程空間的靜止部分分開的空間內(nèi)產(chǎn)生的。
12.按照權(quán)利要求1-11的任一方法，其特征在于在升高的溫度如40℃-300℃，一般60℃-200℃，特別約80℃下將固液混合物，特別是固液懸浮液供給過濾機。
13.按照權(quán)利要求12的方法，其特征在于混合物，特別是懸浮液在進入過濾機前被加熱。
14.按照權(quán)利要求2-8的任一方法，其特征在于在過濾機的容器(1)和室空間(17)內(nèi)空氣壓力各自按蒸汽壓力控制。
15.按照權(quán)利要求1-8的任一個方法，其特征在于蒸汽壓力按在過濾機的容器(1)和室空間(17)內(nèi)的空氣壓力各自控制。
16.按照權(quán)利要求1-15的任一個方法，其特征在于要分離的，特別是要過濾的固體混合物，特別是固液懸浮液，除了在過濾器內(nèi)，特別是在過濾槽(3)或類似里的普通的分離運動，特別是過濾運動之外，還承受一種運動。
17.一種為實現(xiàn)按照權(quán)利要求1-16的任一個方法的裝置，由一個液固混合物，特別是固液懸浮液的收集容器，一個壓濾機，一個排放系統(tǒng)和一個用于冷凝液和固體物的容器組成，其特征在于壓濾機(2)和已加熱的介質(zhì)源連通。
18.按照權(quán)利要求17的裝置，其特征在于該源是一蒸汽源。
19.按照權(quán)利要求18的裝置，其特征在于蒸汽源與容器如壓濾機的室(1)連通。
20.按照權(quán)利要求18的裝置，其特征在于蒸汽源與在壓濾機的容器(1)內(nèi)部的單獨的蒸汽汽室(4)連通。
21.按權(quán)利要求20的裝置，其特征在于蒸汽汽室(4)連接到旋轉(zhuǎn)過濾機的過濾槽(3)上，特別是旋轉(zhuǎn)盤過濾機或轉(zhuǎn)鼓過濾機的過濾槽(3)上。
22.按照權(quán)利要求20的裝置，其特征在于蒸汽汽室(4)包括物料排放裝置(5)，它包括輸送系統(tǒng)并緊緊地連接到壓濾容器的排放孔(6)上。
23.按照權(quán)利要求17的裝置，其特征在于該源是已加熱的空氣源。
24.按照權(quán)利要求23的裝置，其特征在于壓縮空氣源與容器如壓濾機室(1)連通。
25.按照權(quán)利要求23的裝置，其特征在于壓縮空氣源與在壓濾機的容器(1)的內(nèi)部、連接到旋轉(zhuǎn)過濾機的濾槽(3)上的單獨的氣室(4)連通。
26.按照權(quán)利要求17的裝置，其特征在于該源是一供熱的固液混合物的，特別是供應(yīng)熱的固液懸浮液的。
27.按照權(quán)利要求20-22或25的任一個裝置，其特征在于蒸汽/汽室(4)設(shè)有分別是蒸汽和已加熱空氣的出口(42)，在濾盤(2)的二側(cè)設(shè)置。
28.按照權(quán)利要求20-22或25的任一個裝置，其特征在于蒸汽汽室經(jīng)至少一個閥瓣(39，39′)與壓力空間(17)連通。
29.按照權(quán)利要求28的裝置，其特征在于至少一個閥瓣(39，39′)朝向壓力空間(17)打開。
30.按照權(quán)利要求28或29的裝置，其特征在于至少一個閥瓣(39，39′)開向蒸汽室(41)。
31.按照權(quán)利要求28-30的任一裝置，其特征在于至少一個閥瓣(39，39′)在壓差為0.05巴時打開。
32.按照權(quán)利要求18-22，27-31的任一個裝置，其特征在于一個按蒸汽壓分別控制過濾機的容器(1)和室(17)內(nèi)的空氣壓力的裝置。
33.按照權(quán)利要求18-22，27-31的任一個裝置，其特征在于一個按過濾機的容器(1)和室(17)的各自空氣壓力控制蒸汽壓的裝置。
34.按照權(quán)利要求17-33的任一個裝置，其特征在于在過濾槽(3)或類似的槽內(nèi)提供一如攪拌器的裝置用來除一般的固液混合物，特別是固液懸浮液分離運動，特別是過濾運動之外，還分別為該混合物和壓該混合物內(nèi)，特別是懸浮液內(nèi)的運動目的。
全文摘要
本發(fā)明涉及從液固混合物，特別是礦物的固液懸浮液，最好分別為礦砂或煤的懸浮液和污染的土的漿液中分離，特別是過濾液體和固體的方法，該過程空間承受過壓，本發(fā)明還涉及為完成該方法的裝置，所說的裝置由一液固混合物，特別是懸浮液的收集容器、一個壓濾機、一個排放系統(tǒng)和用于冷凝液和固體物的容器組成。本發(fā)明的主要特征在于分離，特別是過濾，除了在提高溫度，優(yōu)選40℃—300℃，通常60℃—200℃，最好約150℃采用過壓進行外，并相應(yīng)的在壓濾機(2)和已加熱介質(zhì)源連通下進行。
文檔編號B01D33/067GK1089880SQ9311267
公開日1994年7月27日 申請日期1993年11月6日 優(yōu)先權(quán)日1992年11月6日
發(fā)明者M·科哈, H·里默, R·平特 申請人:安德里茨-專利管理有限公司