[发明专利]一种旋转式动态封闭过滤工艺及装置

说明书

技术领域

本发明属于固液分离工艺及设备技术领域，具体涉及一种旋转式动态封闭 过滤工艺及装置。

背景技术

在我国各行各业不断发展的同时，固液分离技术的应用也越来越广泛，从 化工到精细化工，从矿产到冶金，水利和发电，医药和食品到石油，机械、电 子各工业部门无一没有固液分离作业(或为主或为辅)，而废水、污水的治理， 更是离不开固液分离。随着人类对资源的更加珍惜和利用，对美好环境和生活 质量的更高要求(而环境污染却日益严重)，对固液分离技术也日益提高和严格。

传统的过滤机主要是滤饼过滤机，如板框压滤机、过滤式离心机、真空过 滤机及各类隔膜滤机等均属此类。传统的滤饼过滤过程中，滤液垂直过滤介质 表面流动，悬浮液即母液均以过滤介质为流动终端。母液穿过滤饼和过滤介质 排出。固相则被过滤介质截流并随着过滤的持续进行滤饼不断增厚，过滤阻力 会逐渐增大，而过滤速度自然会逐渐减小甚至停止流出，特别是在过滤性能较 差的物料时，过滤介质的孔隙极易堵塞，增厚的滤饼很快密实，并导致过滤速 率急剧下降，因而其应用受到极大程度的限制。

而动态过滤技术主要是解决过滤过程中滤饼层不断增厚的问题。动态过滤 技术应用在固液分离过程中，可以控制滤饼层的厚度或者不产生滤饼层，让过 滤效果一持保持良好和稳定的状态，从而使过滤能够连续不断地进行。

旋转式动态过滤机是一种具有终端过滤(即泵压方式)和错流过滤(即旋 转叶片扫流方式)，并将二种过滤方式相结合，而构成一种新型的过滤机械。终 端过滤是：待滤物流动方向与过滤介质界面垂直的过滤方式，其特点是滤液流 量大，效率高，但细小颗粒难以过滤或跑料、易堵塞；错流过滤是：待滤物流 动方向与过滤介质界面平行的过滤方式，其特点是滤液流量小，效率不高，但 大细颗粒均能拦截、不跑料，不易堵塞。因此，旋转式动态过滤机在过滤时， 既有滤液流量大、效率高的特点，又有大细颗粒均能拦截、不易堵塞的特点。

旋转式动态过滤机的工作原理是：过滤部份由多个交替放置的旋转叶轮和 固定滤板组成；固定滤板的中心有一孔，叶轮的旋转轴由此穿过，孔与转轴间， 留有环隙，此隙是各级之间的通道；固定滤板两侧铺以过滤介质，形成过滤面； 滤液沿固定滤板表面的沟槽排出，每一过滤面称为一级。叶轮在旋转时，通过 其扫流而限制滤渣的积存。当叶轮转速高到一定程度时，带动悬浮液沿过滤面 高速运动，使过滤面上不积存、或少积存滤渣。悬浮液由泵压送入过滤机的滤 腔中；泵的压力是克服逐级增浓的悬浮液流道阻力的动力。悬浮液通道是，由 于旋转叶轮外径小于固定滤板，悬浮液即母液通过此空间流向固定滤板，再从 固定滤板中心与轴的环隙通过、流向下级旋转叶轮，一级又一级，逐渐浓缩， 直至在渣液排出口排出。

目前的旋转式动态过滤机所采用的渣液排出端自动控制技术是，滤渣排出端 常闭，悬浮液进入滤室，滤液连续排出，虑渣逐渐聚集在排出端，一定时间后， 滤室中压力增大，扫流叶轮阻力增大，此时需打开滤渣排出端阀门，将滤渣排 出。滤渣排出端阀门采用电动或气动，信号取自滤室腔内压力增大或叶轮轴扭 矩增大的传感、或电机因阻力增大而电流增大时的传感反馈。但是，这种渣液 排出端自动控制技术存在这样的问题：排出端阀门打开或关闭，需一定时间， 打开、关闭后滤室中的过滤介质又需建立新的动态平衡，此时滤液浑浊，需一 定时间才能转变清澈；阀及控制线路成本很高；堵塞故障风险大。而且，目前 的旋转式动态过滤机旋转叶轮轴悬臂梁是单向支撑结构，优点虽然是便于安装 一级又一级的叶轮、滤板，但缺点是单向支撑、悬臂端径向跳动，过滤介质易 被叶轮破坏，并且不能尽可能的增加叶轮、滤板的级数及直径，降低了过滤效 率。另外，过滤介质的选型原仅限于滤布，虽然旋转式动态过滤机选材更广， 但其安装、清洗困难。并且，目前的旋转式动态过滤机成本高价格高，用户选 择困难。

发明内容

本发明的第一个目的是针对现有技术中存在的上述缺陷，提供一种旋转式 动态封闭过滤工艺。

本发明的第二个目的是提供一种实现上述工艺的旋转式动态封闭过滤装 置。

本发明的第一个目的是通过如下的方案来实现的：该旋转式动态封闭过滤 工艺包括如下顺序的步骤：

(1)将母液即待过滤的悬浮液自流或是通过泵送入到一个或是若干个并联 的集液罐内；