一種懸浮液連續(xù)過濾濃密裝置及其連續(xù)過濾濃密方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種懸浮液連續(xù)過濾濃密裝置及其連續(xù)過濾濃密方法，屬于冶金及化工領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]懸浮液的濃密和過濾是冶金及化工工藝過程常見的工序。懸浮液與一般液體不同，具有一些特殊性質(zhì)，當(dāng)固體顆粒直徑大于0.1 μπι時，懸浮液不穩(wěn)定，尤其是當(dāng)液相密度與固相密度相差較大時，因受重力作用，固體顆粒會形成沉淀而與液體分離，工業(yè)上將這種分離方法稱為重力沉降。重力沉降適合處理固液密度差比較大，固體含量不大高，且處理量比較大的懸浮液。
[0003]重力沉降操作一般分為濃密和澄清兩類。濃密的目的主要是將懸浮液增稠，而澄清的目的則主要是從比較稀的懸浮液中除去少量懸浮物。這兩種沉降操作的設(shè)備分別稱為沉降槽和澄清槽，工業(yè)上統(tǒng)稱為濃密機(jī)。
[0004]懸浮液經(jīng)濃密機(jī)處理后得上清液和底泥。底泥經(jīng)濾餅過濾去除固體懸浮物，上清液再經(jīng)澄清過濾才能得到合格的溶液。采用濃密機(jī)處理懸浮液存在設(shè)備投資大，單位時間內(nèi)濃密機(jī)單位截面積處理的懸浮液體積小，且當(dāng)液相密度與固相密度相差不大時，沉降分離效率低，甚至無法分離，此時不得不采用沉降過濾槽。
[0005]所謂沉降過濾槽就是帶過濾裝置的沉降槽，它由槽體、過濾管、刮泥器等組成。沉降過濾槽內(nèi)掛有多排過濾管，過濾管的管壁有小孔，外套濾布，整個過濾裝置浸沒在沉降槽中懸浮液的液面之下。沉降過濾槽采用真空吸濾，壓縮風(fēng)間斷反吹脫泥，反吹脫落下來的沉泥由刮泥器將其移向排泥口。當(dāng)懸浮液中固體含量為1-10%，濾布上的濾泥在I分鐘內(nèi)沉積厚度可達(dá)3-6_，濾布的過濾速度迅速下降至0.1mVrn2.min以下。沉降過濾槽的另一個缺陷是濾液質(zhì)量無法保證:壓縮風(fēng)反吹脫泥，易造成濾布間斷式透濾；運(yùn)行過程若有一根過濾管的濾布破損，整個濾液都是渾濁的。因此，經(jīng)沉降過濾槽得到的溶液必須再經(jīng)澄清過濾，才能滿足一般工藝的要求。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明就是針對上述問題，提出的一種作業(yè)效率高，液固分離效果好，結(jié)構(gòu)簡單，操作方便的懸浮液連續(xù)過濾濃密裝置，它可根據(jù)需要擴(kuò)大懸浮液固液分離的生產(chǎn)規(guī)模，并實(shí)現(xiàn)懸浮液連續(xù)過濾濃密-濾泥洗滌的全工藝過程。
[0007]本發(fā)明的特征在于，一種懸浮液連續(xù)過濾濃密裝置，包括過濾槽和攪拌裝置，所述過濾槽包括槽體和設(shè)置在槽體上側(cè)開口上的支架或/和蓋板，所述槽體內(nèi)從上到下依次安裝有濾筒和濾板，所述濾筒和濾板均與槽體的內(nèi)壁密封連接，所述濾筒和濾板將槽體內(nèi)空間分割為第一過濾區(qū)和第二過濾區(qū)，所述槽體在第一過濾區(qū)的上側(cè)設(shè)有進(jìn)料口和溢流口，所述槽體在第二過濾區(qū)靠近濾板的位置設(shè)有排污口及濾板洗液入口，所述槽體的底部設(shè)有出料口，所述槽體上側(cè)開口上的支架或/和蓋板上設(shè)置有攪拌裝置和濾筒洗液入口，所述攪拌裝置的攪拌部件設(shè)置在所述第一過濾區(qū)內(nèi)。
[0008]所述攪拌裝置采用槳式攪拌器或錨式攪拌器或框式攪拌器或推進(jìn)式攪拌器或渦輪式攪拌器，所述攪拌器的轉(zhuǎn)速為20-250r/min。
[0009]所述槽體為1-30_厚碳鋼或不銹鋼或玻璃鋼或塑料制作而成的單層或夾套的圓筒形或方筒形結(jié)構(gòu)，所述槽體的底部為平底或橢圓形底或錐形底。
[0010]所述濾筒包括筒體、濾袋和支撐框架，所述筒體的筒壁和底部上設(shè)有多個l-50mm的圓形或橢圓形或方形或長方形的通孔，所述筒體的直徑與其高度之比為1:0.1-10，所述筒體內(nèi)側(cè)套裝有過濾介質(zhì)做成的濾袋，所述濾袋內(nèi)設(shè)置有與其大小相匹配的支撐框架將濾袋固定在筒體內(nèi)側(cè)，所述濾板上設(shè)有多個l-50mm的圓形或橢圓形或方形或長方形的通孔，所述濾板上表面鋪設(shè)了由過濾介質(zhì)做成的濾布。
[0011]所述槽體內(nèi)壁上設(shè)有上層法蘭和下層法蘭，所述濾袋和濾筒通過第一環(huán)形壓片和密封墊圈固定在上層法蘭上，所述濾板和濾布通過第二環(huán)形壓片和密封墊圈固定在下層法蘭上，所述槽體外壁上安裝有液位計。
[0012]所述濾板距濾筒底部的距離為5-150cm，所述濾板與濾筒之間的空間內(nèi)設(shè)有噴淋洗滌裝置。
[0013]所述筒體由l_20mm厚碳鋼或不銹鋼或鈦合金或玻璃鋼或塑料做成，所述濾板由l-50mm厚的碳鋼或不銹鋼或玻璃鋼或塑料板材做成。
[0014]所述過濾介質(zhì)為過濾布、過濾膜、有機(jī)或無機(jī)燒結(jié)多孔材料中的至少一種。
[0015]多個所述懸浮液連續(xù)過濾濃密裝置采用并聯(lián)或串聯(lián)的方式連接，并聯(lián)時，多個所述懸浮液過濾濃密裝置的進(jìn)料口并聯(lián)后與總進(jìn)料管連接，串聯(lián)時，所述懸浮液過濾濃密裝置的溢流口與相鄰的另一個懸浮液過濾濃密裝置的進(jìn)料口連接。
[0016]一種懸浮液連續(xù)過濾濃密方法，在進(jìn)料口、溢流口、出料口和排污口上設(shè)置有調(diào)節(jié)閥門，在進(jìn)料口和溢流口還設(shè)有比重計或粘度計，具體方法如下:
[0017]a、過濾濃密作業(yè):先關(guān)閉排污口的調(diào)節(jié)閥門，再打開進(jìn)料口、溢流口和出料口的調(diào)節(jié)閥門，然后啟動攪拌裝置，將懸浮液通過進(jìn)料口加入到連續(xù)過濾濃密裝置內(nèi)，懸浮液依次通過濾袋和濾布兩次過濾得到的濾液從出料口流出，被濾袋攔截下來的固體懸浮物則在攪拌作用下，自動從濾袋表面清理下來，并從溢流口排出，在此過程中懸浮物的濃縮比是根據(jù)進(jìn)料口和溢流口比重計或粘度計顯示數(shù)據(jù)的差值，通過調(diào)節(jié)溢流口和出料口閥門的開度來進(jìn)行控制；
[0018]b、清理濾布:隨著濾布表面污泥淤積的增多液位計顯示的液位高度會緩慢上升，并根據(jù)液位計液位上升的高度來判斷濾布表面污泥淤積的多少，當(dāng)液位高度上升了5-150cm,停止過濾進(jìn)行排污；排污作業(yè)時，先關(guān)閉進(jìn)料口和出料口的調(diào)節(jié)閥門，再打開排污口的調(diào)節(jié)閥門，然后開啟噴淋洗滌裝置清洗濾布表面上的污泥，將清洗下來的污泥從排污口排出，排污結(jié)束后，繼續(xù)進(jìn)行過濾濃密作業(yè)。
[0019]本發(fā)明與現(xiàn)有的技術(shù)相比具有以下優(yōu)點(diǎn)及效果:
[0020]由于采用上述裝置，將濃密和過濾的功能巧妙地集中在本裝置內(nèi)，它與傳統(tǒng)的沉降過濾槽相比，作業(yè)時濾袋表面形成的泥漿層薄，并且在攪拌作用下能實(shí)現(xiàn)濾袋表面泥漿的自動連續(xù)清洗，顯著改善溶液透過濾袋的動力學(xué)條件，大大提高懸浮液的過濾速度，過濾速度可由0.05-0.1mVrn2.min提高到l_10m3/m2.min。此外，由于濾袋不需要反吹或反洗，溶液透過濾袋的速度恒定，有效杜絕了懸浮物間斷透濾現(xiàn)象的產(chǎn)生。透過濾袋的溶液再經(jīng)濾板上的濾布自然滲濾，濾液質(zhì)量得到進(jìn)一步提高，所得溶液使用前無需再進(jìn)行澄清過濾。另外，通過改變出料口和溢流口的流量比，可調(diào)節(jié)懸浮物的濃縮比，并根據(jù)工藝需要，可實(shí)現(xiàn)懸浮液的密閉保溫或冷卻過濾濃密過程。
[0021]綜上所述，本裝置充分利用機(jī)械攪拌的作用，實(shí)現(xiàn)濾袋表面泥漿的自動清理，從而有效改善液體透過濾袋的動力學(xué)條件，大大提高液體透過濾袋的速度。透過濾袋的液體再經(jīng)濾布自然滲濾，使濾液質(zhì)量得到極大的提高。本裝置結(jié)構(gòu)緊湊，作業(yè)效率高，濾液質(zhì)量好，操作簡便，適用于懸浮液固液分離的大規(guī)模工業(yè)生產(chǎn)。
【附圖說明】
[0022]圖1為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0023]下面結(jié)合實(shí)施例，對本發(fā)明作進(jìn)一步描述，以下實(shí)施例旨在說明本發(fā)明而不是對本發(fā)明的進(jìn)一步限定。
[0024]如圖1所示，本發(fā)明設(shè)計的一種懸浮液連續(xù)過濾濃密裝置，由過濾槽I和攪拌裝置2組成。所述攪拌裝置2由傳動裝置和攪拌器組成，所述攪拌器包括立軸和攪拌部件，所述攪拌部件設(shè)置在所述第一過濾區(qū)內(nèi)，過濾槽I由槽體和用來安裝固定攪拌裝置2和濾筒洗液入口 3的支架或/和蓋板組成。槽體采用1-30_厚的碳鋼或不銹鋼或玻璃鋼或塑料做成的單層或夾套結(jié)構(gòu)，槽體內(nèi)壁帶有上下兩層法蘭，分別用以支撐濾筒5和濾板10，槽體上開有進(jìn)料口 4、濾板洗液入口 8、出料口 17、排污口 12和溢流口 15，且所述進(jìn)料口 4、濾板洗液入口 8、出料口 17、排污口 12和溢流口 17上均安裝有閥門，槽體外側(cè)裝有液位計16。
[0025]濾筒5由l_20mm厚的碳鋼或不銹鋼或鈦合金或玻璃鋼或塑料做成，濾筒5的直徑與其高度之比為1:0.1-10，濾筒的筒壁和底部設(shè)有多個1-50_的小孔，內(nèi)套有過濾介質(zhì)做成的濾袋6，濾袋內(nèi)放有支撐框架13，濾袋6與濾筒5 —起通過環(huán)形壓片14和密封墊圈固定在槽體的上層法蘭上，將懸浮液與濾袋透過液隔開。
[0026]濾板10由l_50mm厚的碳鋼或不銹鋼或玻璃鋼或塑料板材做成，濾板開有多個l-50mm的小孔，其上表面鋪設(shè)了由過濾介質(zhì)做成的濾布7，濾板10和濾布7通過環(huán)形壓片11和密封墊圈固定在槽體的下層法蘭上，將濾袋透過液與濾布透過液隔開，濾板10距濾筒5底部的高度為5-150cm，濾板10至濾筒5底部空間裝有濾布噴淋洗滌裝置9。當(dāng)懸浮液過濾濃密需要保溫或冷卻時，可通過夾套加熱或夾套冷卻來維持工藝過程所需的作業(yè)溫度。
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