[发明专利]固体颗粒与液体间断分离方法与装置

说明书

本发明涉及一种离心沉降间断分离固体颗粒与液体的装置，它包括围绕纵轴转动的槽，该槽有一待分离液体的入口，还有带沉降面元件的分离区，与分离区相通的上下集合室，在分离区有一无颗粒液体出口，还有能开关的出口，用于在沉降面元件上集合的颗粒沉积物。离心分离机的用途其中包括：

  -分离和萃取酵母、淀粉、高岭土等

  -分离油，滑脂等与液体混合物

  -净化和澄清高标准液体，如啤酒，葡萄酒，油类等

  -净化废液

使分离更有效的一种方法是增加分离面元件的面积，尽可能降低液体深度，这可用各种方法做到。最常见的方法是装设转筒，围绕纵轴转动，其锥形板装有通常所说的U形环，即隔离件，保证板间预定相当小的间距，从而缩短沉降距离。

但是，这种离心分离机造价昂贵，因为需要严格的安全标准，防止高速转筒产生数千g数而存储大量能量可能发生猛烈的破坏。此外，在操作时，消耗大量能量，当液体加速时，入口具有颗粒消散和湍流危险，另外，放大面分离板的间隙也有湍流危险，因而降低分离质量。高转速排空沉积物会扰动分离，常常造成排空不彻底。排空沉积物也消耗大量能量，而且有堵塞危险，最后，在排空时可能破坏沉积物。

本发明的主要目的是提出一种离心分离装置，无论如何能消除普通离心机大多数上述不足之处，满足以下过程和废液高效分离的要求：

-能分离小固体颗粒，其密度接近平均速度连续液相，即g数低于100。

-投资要求低于目前相同生产能力的离心机。

-能量要求低于目前相同生产能力的机器。

-必须可靠，不能因例如堵塞而停机，即必须具有高度可接近性。

-应紧凑，易于安装。

-沉积物应有高干燥物质比率。

-能耐相当腐蚀的液体。

-在稍低100℃温度下，能巴氏灭菌。

-不用拆卸就能清洗。

因此，要找到一种分离机，具有静态分离机有序层流，配合合理的g数，效率高，安装体积小，分离能力大。

US-A-3695509展示了以前人们所知的一种离心分离机装置，其分离区与本发明的装置一样，由许多相邻轴向管件组成，成环形结构，但是在装置的分离方法和结构方面有着本质上的主要差别。US-A-3695509装置是一种液体混合物连续离心分离装置，混合物含有重液相和相当轻的液相，例如油和水等乳状液，按照图2，液相分离是把液体混合物导入上集合室，此后，混合物在大约900-1250高g数下，流过管状通道，致使在运送时，较重液相(例如水)通过上径向最外层管端，而较轻液相(例如油滴)则径向被压到里面。液相在管状通道里分离，然后，不断从与转动槽中心轴不同的径向距离排出分离机。

但是，本发明方法与装置涉及分离液体与相当难以分离的颗粒，例如固体颗粒，其密度与液体接近，借助中等离心力，把颗粒沉降在分离区，因此，本发明的方法是一种间断分离法，分离的颗粒集合沉积在分离区管状通道壁上，而无颗粒的液体(废液)则流出分离机，当废液中的颗粒浓度由于管状通道被沉积的颗粒沉积物堵塞开始增加，并超过预定值时，则停止液体颗粒混合物流入和槽转动，沉积物靠自重排出管壁，采用冲洗或不用冲洗，然后通过单独的可开启出渣口排空沉积物。US-A-3695509分离机(图2)不能用于，也决不适合用所示管状通道壁沉降的方法分离颗粒。因为没有本方法操作用的排空和出口装置。此外，普通装置操作的高g数(rpm)会产生过高压缩，而破碎颗粒沉积物。

本发明提供了一种通过离心沉降间断分离固体颗粒与液体的装置，包括围绕垂直轴转动的槽，该槽有一待分离液体的入口，分离区带有沉降面元件，与分离区相通的上下集合室，在分离区还有一无颗粒液体的出口以及能开关的出口，用于在沉降面元件上集合的颗粒沉积物，其特征在于：沉降面元件由许多相邻管件组成，它们轴向布置，形成圆环，围绕转动槽中心轴，并且两端敞开。

本发明还提供了一种通过离心沉降间断分离固体颗粒与液体的装置，包括围绕垂直轴转动的槽，带有待分离液体的入口，分离区带有沉降面元件，与分离区相通的上下集合室，在分离区还有一无颗粒液体的出口以及能开关的出口，用于在沉降面元件上集合的颗粒沉积物，其特征在于：沉降面元件由许多转动体的相邻轴向通道壁组成，该通道两端敞开。