[发明专利]液位平衡过滤法

说明书

本发明涉及一种适用于轻工、化工、医药等行业的液体非均相体系的分离方法，该方法是以液位平衡过滤理论为基础的过滤分离技术，能够快速分离液体非均相体系中悬浮固体，可以广泛用于需要用滤层、滤网过滤的行业。

现有的液体非均相体系分离中，凡固体微粒不能在适当时间内以沉降法得到分离时，多采用过滤方法。一般有自然过滤、压滤和吸滤装置，这些设备都很难保持滤层或滤网的畅通而不被堵塞。必须进行反冲洗或吸滤处理，操作繁杂，装置庞大，能耗亦较高。

本发明的目的是提供一种新的液体非均相体系的过滤方法，该方法能够有效地解决上述过滤方法中的介质阻塞。可以快速连续地分离各种非均相体系的液体，对生产中回收各种流失掉的悬浮固体尤其实用。

本发明的基本构思是在整个过滤过程中，始终保持过滤介质两侧液位最佳高度，具有稳定的高度差，并设有搅拌装置，过滤介质仅受重力压差和搅拌的冲击力作用。由于液位平衡，过滤中在过滤比阻与压差函数中比阻可控制到最低值，被截留的悬浮固体只能浮动于过滤介质表面上，而不能形成滤并贴于一侧。稍加搅拌使悬浮液处于动态条件下，其中的悬浮固体不可能在过滤介质表面停留，这样可以保证过滤介质不被堵塞而过滤过程始终畅通。同时，截留在过滤介质一侧的悬浮固体还能逐渐被浓缩到一定浓度从引出口排出。所以液位平衡过滤法是一种效率较高的快速过滤方法。

本发明的技术关键在于控制过滤介质内外侧的液位差（△P），根据平衡过滤法的理论推算及反复实验液位差的最佳值受过滤的液体性质及过滤介质等多方面因素影响，一般应控制在10-300mm之间。下面结合实施例附图来进一步说明本发明的目的是如何实现的。

附图为一立式平衡过滤装置的原理示意图：

其中1为过滤介质

2为装置外壳

3为保持液位差（△P）的液位管

4为传动轴

5为排出的浓缩截留物

6为搅翅

7为被过滤液体

A为被过滤液体入口

B为过滤后液体出口

C为截留物出口

其中搅翅可以做成浆叶式或螺旋式的也可根据具体情况另行设计其它形状。搅拌的速度一般为80-120转/分为好。过滤介质采用经编滤网或其它多孔质材料制成。液位用来控制液位差，也可采取其它方法和液位控制装置以稳定控制液位。整个装置可做成立式的也可以做成卧式的。

本发明的工作过程中被过滤的液体连续进入过滤介质内侧（7），经介质过滤后进入外壳（2）内，再经壳体底部（3）呈U形管溢出以控制最佳液位。过滤介质上被截留的固体物用主轴（4）上的搅翅（6）向下搅动由泄出口（8）排出。

根据本方法已经设计出适合于造纸业的立式洗浆机、立式纤维回收机和立式纸浆浓缩机实施例。以立式纤维回收机为例，对于截留粒度为4.8μ的液体，每平方米有效面积滤过液体量为25-35m³/m²·Hr，耗电量0.1-0.3度/m³过滤液体。截留可连续排出，过滤介质不被堵塞。

本方法可实现连续快速过滤，对化工、轻工、医药的过滤装置具有指导意义。