[发明专利]离心分离装置

说明书

本发明涉及一种离心分离装置。

本发明特别适合用作对含糖溶液中的糖晶体进行分离的离心分离装置，然而又并不仅仅限于上述用途。尽管下面将针对上述特定用途进行说明，但是它仅仅是一种举例性质的。更具体地说，本发明涉及的分离能够提供经过高度洗净的食用糖晶体和/或为糖的精加工提供高质量晶体原料。然而，应当指出的是，本发明也适合用于其他用途，例如对其他液体和固体的离心分离，尤其是对从液体中分离出流态固体的场合。

对于从含有固体的液体中分离出固体的离心分离来说，主要有两种分离机械。其中过滤分离机械适合于这样的情况，即混合物中固体的体积分数大于混物中固体之间的间隙率；排水机械适合于这样的情况，即混合物中固体的体积分数小于混合物中固体之间的间隙率。如果固体的体积分数等于间隙率，则称之为排水过渡。

在对糖晶体进行处理时，经常采用过滤离心分离工艺从糖溶液中分离糖晶体。上述过滤离心分离工艺经常是以分批方式来进行的，在每一次批处理之后，需要将设备腾空进行清洗，对于晶体质量要求很高的食用和精加工高纯度糖晶体来说，尤其需要如此。这种分批处理方式会占用许多的过滤分离时间，并需要配置一些其他设备，因此一个糖晶体加工工厂不得不采用多个分离单元来满足其产量的需要。

人们曾试图为高质量糖生产工艺设计一种连续的过滤分离设备。然而，由于在这种装置中，糖晶体与离心壳体侧壁的碰撞，常常会导致糖晶体的破碎。这样的装置经常不能对糖晶体提供适当的清洗。此外，这种设备上常常会聚结一层坚硬的糖和/或在产品中形成聚结的糖块。

在大多数工厂中，从糖膏中分离糖并进行清洗都是以分批方式来进行的。在这种分批离心分离过程中，将预定量的糖膏装入到离心滚筒之中，然后将该离心滚筒加速到预定的角速度，保持一定时间的旋转，以便达到所需程度的杂质分离，然后再在预定的“清洗”时间中将清洗水和/或一种不同的液体喷射到聚集的晶体层上。让滚筒保持上述角速度或者一种交替变化的角速度，然后让离心滚筒减速，从中取出经过清洗的糖晶体。

上述批处理机械的优点是由于晶体没有经受高速冲击，因而能够保持晶体的大小和形状，而且通过适当选择旋转和清洗时间能够将残余杂质控制在所需的范围内。然而这种机械需要消耗时间来装入原料和取出产品，也需要消耗时间来加速和减速滚筒，因而降低了其工作效率。

由于采用周期性操作方式，设备的维护要求变得很高，同时周期性操作方式导致的低效率也增大了能源消耗。此外，由于需要交替地装载和取出，因而增加了离心分离装置所需要的上流程设备和下流程设备。

连续离心分离被广泛地应用于“低纯度”场合，在这样的场合下对残余杂质量和晶体大小分布的要求较低。

分批离心分离和连续离心分离目前都被人们所采用。由于连续离心分离存在一些缺点，例如不能稳定地生产高纯度的糖(残余杂质的含量较高)，因此在高纯度成品糖产生工艺中较少采用连续离心分离。

连续离心分离的另一个问题是由于离开锥形滤网的晶体与糖腔室侧壁之的碰撞以及晶体之间的碰撞，会使得晶体产生破碎。此外，由于糖会堆积在包括排出斗仓在内的腔室侧壁上，因而会形成潮湿的糖块，这种聚结会影响糖晶体的质量。上述糖腔室也可以包括一个收集壁或偏转器。

本发明的目的是克服一个或多个上述缺点，提供一种可靠而又有效的离心分离装置，用于从固体和液体的混合物中分离固体和液体。

根据上面所述，本发明总地说来涉及一种用于从液体中分离固体的离心分离装置，包括：

离心装置，具有一个入口，一个液体排出口和一个固体排出口；

一个与所述固体排出口操作地相关联的偏转器，该偏转器用于阻挡离开所述固体排出口的固体的运动轨迹，以便减小固体的运动速度和改变其运动方向；

其中所述偏转器的形状和结构使得在使用过程中固体和偏转器产生多次碰撞。偏转器的形状使得固体与偏转器的碰撞能够显著地消耗固体的径向运动速度。偏转器的形式和结构最好能在使用过程中让固体与偏转器产生3次至20次碰撞。此外，偏转器的形状和结构最好能在使用过程中让固体滑过偏转器的表面。

本发明的另一方面涉及一种离心分离装置，它包括：

离心装置，具有一个入口，一个液体排出口和一个固体排出口；

一个与所述固体排出口操作地相关联的偏转器；

所述固体排出口包括唇边形状，使得排出的晶体的运动轨迹与其晶体大小和/或其残余糖浆/水分的含量相对无关。