懸浮液澄清和過(guò)濾裝置制造方法及圖紙

本實(shí)用新型專利技術(shù)涉及一種懸浮液澄清和過(guò)濾裝置，所述懸浮液澄清和過(guò)濾裝置由旋液分離器、斜管沉降器、陶瓷膜過(guò)濾器及附屬管路系統(tǒng)組成，其中，所述附屬管路系統(tǒng)包括進(jìn)料泵和循環(huán)泵，懸浮液依次通過(guò)旋液分離器、斜管沉降器和陶瓷膜過(guò)濾器，最后進(jìn)入凈液槽，完成整個(gè)液體凈化過(guò)程。該裝置將傳統(tǒng)的旋液分離器、斜管沉降器和陶瓷膜元件有機(jī)組合，特別是將它們組成一個(gè)料液靜壓力傳遞的密封系統(tǒng)，泵的動(dòng)力僅用于克服管路沿程阻力，料液靜壓力得到最充分利用，從而大大地減少泵動(dòng)力消耗，實(shí)現(xiàn)節(jié)能目的。（*該技術(shù)在2024年保護(hù)過(guò)期，可自由使用*）

【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】
【國(guó)外來(lái)華專利技術(shù)】
本技術(shù)涉及一種懸浮液澄清、過(guò)濾裝置，它涉及液體過(guò)濾凈化領(lǐng)域。
技術(shù)介紹
液體物料常含有多種粗、細(xì)、微粒雜質(zhì)，需要通過(guò)沉淀分離、濃縮過(guò)濾手段予以凈化，如水處理，常見(jiàn)的方法有：道爾頓澄清器：結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、占地大、沉清效率低、效果差；砂濾器：結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、效率高，但過(guò)濾精度不高，需定期返洗，不能連續(xù)運(yùn)行；旋液分離器：結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、效率高、但只能分離較粗顆粒；斜管沉降器：結(jié)構(gòu)稍復(fù)雜、效率高、占地少、連續(xù)運(yùn)行、但沉清精度不夠；管式過(guò)濾器：屬終端過(guò)濾，用高分子聚合物作過(guò)濾管，結(jié)構(gòu)復(fù)雜、價(jià)貴、過(guò)濾精度高，但隨過(guò)濾進(jìn)行，濾餅厚度增加過(guò)濾通量下降，效率下降，需不定期返洗、酸洗，影響運(yùn)行；陶瓷膜過(guò)濾器：是近十多年來(lái)新開(kāi)發(fā)的膜過(guò)濾器，屬錯(cuò)流過(guò)濾，過(guò)濾膜是氧化鋯燒結(jié)而成，膜厚僅2～3μm，微孔徑僅0.05μm，基體為α－Al2O3高溫?zé)Y(jié)而成，機(jī)械強(qiáng)度高、耐磨、分離精度高、工作壓力高達(dá)3～6kg/cm2，通量大，返洗少，可長(zhǎng)周期運(yùn)行，但價(jià)格是上述過(guò)濾裝置價(jià)格的3～5倍，一次過(guò)濾率低(10～20％)，循環(huán)液流量大，動(dòng)力消耗高，現(xiàn)廣泛應(yīng)用于化工、制藥、食品、釀酒、水處理等行業(yè)。工業(yè)上常用過(guò)濾工藝一般采用上述過(guò)濾形式的一種或二種的簡(jiǎn)單組合，對(duì)系統(tǒng)的能量消耗與回收都未作優(yōu)化，物料泵數(shù)量多，能耗高。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
綜合比較上述各種澄清、過(guò)濾方式的優(yōu)缺點(diǎn)，本技術(shù)要解決的技術(shù)問(wèn)題是：提供一種合理組合若干過(guò)濾設(shè)備，把它們各自的長(zhǎng)處有機(jī)組合，組成一種應(yīng)用范圍廣、過(guò)濾能力大、過(guò)濾精度高、系統(tǒng)內(nèi)靜壓能得以利用、操作方便、能耗較低、投資性價(jià)比高的懸浮液澄清過(guò)濾裝置。為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本技術(shù)裝置由旋液分離器、斜管沉降器和陶瓷膜過(guò)濾器組成。懸浮液由進(jìn)料泵打入進(jìn)液管，料液沿切向方向進(jìn)入旋液分離器，除去小顆粒物，分離后的粗清液進(jìn)入斜管沉降器，旋液分離器分出較粗顆粒物落入旋液器下部錐斗區(qū)域，適時(shí)通過(guò)排渣閥排出；旋液分離器上方分離粗清液經(jīng)料液管進(jìn)入斜管沉降器下部，液體向上經(jīng)過(guò)斜管和清液管，沉降的渣泥由排渣閥排出，澄清后的清液經(jīng)清液管進(jìn)入陶瓷膜過(guò)濾器。根據(jù)本技術(shù)，提供了一種懸浮液澄清和過(guò)濾裝置，所述懸浮液澄清和過(guò)濾裝置由旋液分離器、斜管沉降器、陶瓷膜過(guò)濾器及附屬管路系統(tǒng)組成，其中，所述附屬管路系統(tǒng)包括進(jìn)料泵和循環(huán)泵，所述旋液分離器、所述斜管沉降器和所述陶瓷膜過(guò)濾器串聯(lián)組合，懸浮液依次通過(guò)旋液分離器、斜管沉降器和陶瓷膜過(guò)濾器，最后進(jìn)入凈液槽，完成整個(gè)液體凈化過(guò)程；所述旋液分離器首先把大顆粒物沉降；所述斜管沉降器的下部為布液區(qū)、錐體為污泥區(qū)，頂部為清液區(qū)，中部為斜管沉清區(qū)；所述陶瓷膜過(guò)濾器內(nèi)壁為極薄的氧化鋯過(guò)濾層、外壁為高強(qiáng)度的氧化鋁骨架層。進(jìn)一步地，所述懸浮液由進(jìn)料泵通過(guò)進(jìn)液管，沿切向方向送入旋液分離器；分離出渣料進(jìn)入錐斗沉淀區(qū)域，渣料由排渣閥排除；旋液分離器上方分離液經(jīng)料液管進(jìn)入斜管沉降器下部；液體向上經(jīng)過(guò)斜管將細(xì)微粒沉降成渣泥；渣泥由排渣閥排出；澄清后的清液經(jīng)清液管進(jìn)入陶瓷膜過(guò)濾器。進(jìn)一步地，在系統(tǒng)運(yùn)行狀態(tài)下，所述陶瓷膜過(guò)濾器出口濃縮液占進(jìn)液量的80％～90％，通過(guò)循環(huán)泵、經(jīng)循環(huán)液管、與來(lái)自旋液分離器的料液混合，并與料液一起進(jìn)入斜管沉降器，進(jìn)行沉降、澄清；從陶瓷膜過(guò)濾器透過(guò)的凈化液，經(jīng)凈液管靠自身靜壓流進(jìn)凈液槽；排氣管道及排氣閥設(shè)置在清液管上。進(jìn)一步地，所述斜管沉降器為密閉容器，工作壓力為2kg/cm2～2.3kg/cm2，當(dāng)陶瓷膜過(guò)濾器的過(guò)濾膜兩側(cè)的壓差小于1kg/cm2時(shí)，凈液槽的液面高于地面9m～11m。斜管沉降器的下部為布液區(qū)、錐體為污泥區(qū)，頂部為清液區(qū)，中部為斜管沉清區(qū)。斜管長(zhǎng)為1m，傾角60°，高度約0.866m，相鄰斜管的間距為b(用戶選定)，則地心重力方向的斜管距離L＝b/cos60°＝2b。根據(jù)斯托克斯定律，顆粒的沉降速度Ws＝d2(rs－r)/18μ(m/s)。式中：d為顆粒直徑(m)、rs為粒子重度(kg/m3)、r為清液重度(kg/m3)、μ為清液粘度(厘泊/9810)。在工程實(shí)踐中，一般都按經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)作設(shè)計(jì)依據(jù)，即斜管通道流量取9～11m3/m2·H，則清液上升速度約W＝2.5～3mm/s，斜管管徑取25～50mm，管長(zhǎng)1～1.2m，傾角60°。然后按處理料液量v計(jì)算需要的斜管尺寸或體積。若取清液上升速度為2.5mm/s，則沉降的粒子直徑最大值為d＝(2.5×10－3×18μ/γs－γ)0.5。此裝置屬于一級(jí)二段循環(huán)式工藝流程，來(lái)自斜管沉降器的清液進(jìn)入陶瓷膜過(guò)濾器，陶瓷膜過(guò)濾器濃縮液約占進(jìn)液量的80～90％，濃縮液通過(guò)循環(huán)泵經(jīng)循環(huán)液管重返斜管沉降器，與來(lái)自旋液分離器的料液混合，一起進(jìn)入斜管沉降器進(jìn)行沉降、澄清；陶瓷膜過(guò)濾器的凈化液經(jīng)凈液管流入凈液槽，在清液管上設(shè)置排氣閥。在常規(guī)工藝中，動(dòng)力消耗高于終端型的管式過(guò)濾器，但本裝置把整個(gè)系統(tǒng)密閉，使其壓力能得以充分利用，從而能量消耗低于傳統(tǒng)的敞口式工藝流程。陶瓷膜過(guò)濾器管內(nèi)壁為極薄的氧化鋯過(guò)濾層、外壁為高強(qiáng)度的氧化鋁骨架層，膜管內(nèi)外有1kg/cm2的壓力差，從上口進(jìn)入的原液，靠此壓力差滲過(guò)陶瓷膜微孔，流至管外，得到凈化清液。其膜壁的通量率約為進(jìn)液量的10～20％，從陶瓷膜過(guò)濾器下口流出的液體因微粒濃度有所上升而被稱為濃縮液，膜管內(nèi)維持較高的流速2.5m/s以上，以沖刷掉富集于膜上的微粒，防止膜通量降低。由于密閉的斜管沉降器出液口有約2kg/cm2壓力，在陶瓷膜璧兩側(cè)約有1kg/cm2壓力差，流出過(guò)濾膜的凈化液尚有1kg/cm2壓力，靠此靜壓把凈化液壓入高于地面約10米的凈液槽。循環(huán)液加壓泵提供的壓頭僅用于過(guò)濾液克服陶瓷膜管通道及管路沿程阻力，使系統(tǒng)內(nèi)的靜壓能得到利用，減少了能耗。附圖說(shuō)明下面結(jié)合附圖對(duì)本技術(shù)作進(jìn)一步說(shuō)明：圖1為本技術(shù)一種懸浮液澄清和過(guò)濾裝置示意圖。具體實(shí)施方式選用旋液分離器+斜管沉降器+陶瓷膜過(guò)濾器串聯(lián)組合流程，要點(diǎn)如圖1所示：旋液分離器4首先把大顆粒物沉降；斜管沉降器7再通過(guò)斜管8把中細(xì)顆粒物沉降；陶瓷膜過(guò)濾器12流出的凈化液，在高液流量下，陶瓷膜壁上不易沉積微粒，始終保持極高的過(guò)濾通量，大大減少了陶瓷膜的返洗頻數(shù)、動(dòng)力消耗及過(guò)濾設(shè)備的整體投資。具體實(shí)施時(shí)，首先對(duì)進(jìn)入澄清過(guò)濾的原料液進(jìn)行固相、液相含量分析，如料液重度、固體顆粒含量(mg/l)、顆粒粒徑大致組成比例，根據(jù)流量、固液比、出液比等參數(shù)，選擇制造廠家型號(hào)合適的旋液分離器4以及管路閥門；再按斜管沉降器7的一般技術(shù)要求，設(shè)計(jì)其斜管8的面積、材料、結(jié)構(gòu)；最后選取膜殼和膜元件組成的陶瓷膜過(guò)濾器12。舉例說(shuō)明如下。懸浮液：粗鹽水(含NaCl約300g/l)約50m3/h(小時(shí))，經(jīng)添加輔料(純堿、氯化鋇等)處理后，需進(jìn)一步澄清過(guò)濾以除去各類臟物、泥沙。固形物約占重量的1.5％。粗鹽水比重約1.20，工作時(shí)間約12h/天，即工作流量100m3/h。處理量：v＝100m3/h旋液分離器4選取：山東某廠生產(chǎn)XLCS－100B旋液器，參數(shù)為：流量V＝50～60m3/h臺(tái)，P進(jìn)＝3kg/cm2，阻力降△P＝0.28kg/cm2，P出＝2.7kg/cm2。斜管沉降器7選取：斜管澄清能力取10m3/m2·h，斜管面積F投影＝100/10＝10m2，F(xiàn)本文檔來(lái)自技高網(wǎng)...

【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
一種懸浮液澄清和過(guò)濾裝置，所述懸浮液澄清和過(guò)濾裝置由旋液分離器(4)、斜管沉降器(7)、陶瓷膜過(guò)濾器(12)及附屬管路系統(tǒng)組成，其特征在于：所述附屬管路系統(tǒng)包括進(jìn)料泵(1)和循環(huán)泵(9)，所述旋液分離器(4)、所述斜管沉降器(7)和所述陶瓷膜過(guò)濾器(12)串聯(lián)組合，懸浮液依次通過(guò)旋液分離器(4)、斜管沉降器(7)和陶瓷膜過(guò)濾器(12)，最后進(jìn)入凈液槽(15)，完成整個(gè)液體凈化過(guò)程；所述旋液分離器(4)首先把大顆粒物沉降；所述斜管沉降器(7)的下部為布液區(qū)、錐體為污泥區(qū)，頂部為清液區(qū)，中部為斜管沉清區(qū)；所述陶瓷膜過(guò)濾器(12)內(nèi)壁為極薄的氧化鋯過(guò)濾層、外壁為高強(qiáng)度的氧化鋁骨架層。

【技術(shù)特征摘要】
【國(guó)外來(lái)華專利技術(shù)】1.一種懸浮液澄清和過(guò)濾裝置，所述懸浮液澄清和過(guò)濾裝置由旋液分離器(4)、斜管沉降器(7)、陶瓷膜過(guò)濾器(12)及附屬管路系統(tǒng)組成，其特征在于：所述附屬管路系統(tǒng)包括進(jìn)料泵(1)和循環(huán)泵(9)，所述旋液分離器(4)、所述斜管沉降器(7)和所述陶瓷膜過(guò)濾器(12)串聯(lián)組合，懸浮液依次通過(guò)旋液分離器(4)、斜管沉降器(7)和陶瓷膜過(guò)濾器(12)，最后進(jìn)入凈液槽(15)，完成整個(gè)液體凈化過(guò)程；所述旋液分離器(4)首先把大顆粒物沉降；所述斜管沉降器(7)的下部為布液區(qū)、錐體為污泥區(qū)，頂部為清液區(qū)，中部為斜管沉清區(qū)；所述陶瓷膜過(guò)濾器(12)內(nèi)壁為極薄的氧化鋯過(guò)濾層、外壁為高強(qiáng)度的氧化鋁骨架層。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的懸浮液澄清和過(guò)濾裝置，其特征在于：所述懸浮液由進(jìn)料泵(1)通過(guò)進(jìn)液管(2)，沿切向方向送入旋液分離器(4)；分離出渣料進(jìn)入錐斗沉淀區(qū)域，渣料由排渣閥(3)排除；旋液分離器(4...

【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：劉永言，劉海燕，
申請(qǐng)(專利權(quán))人：恒譽(yù)國(guó)際新加坡私人有限公司，
類型：新型
國(guó)別省市：新加坡;SG