处理悬浮液的方法和设备技术

本发明专利技术涉及一种处理悬浮液的方法和设备。根据本发明专利技术，将悬浮液导入含有至少一个过滤组件的洗涤柱中，这样在靠近过滤组件处，形成粒子的填充床。在洗涤液脉冲的作用下崩解填充床，同时离开填充床的粒子合并入洗涤液中。（*该技术在2023年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种处理液体中中固体粒子悬浮液的方法，例如结晶器的流出物(以下也称结晶浆液)或液体提取介质中悬浮固体粒子。本专利技术也涉及处理这种悬浮液的设备。这样的方法和设备已知于WO-A-98/27240中。根据该出版物，由其中含有固体金属粒子(未熔融或结晶)的熔融金属的悬浮液通过洗涤柱以从污染的液体馏分(以下也称为母液)中分离相对纯的固体粒子。洗涤柱含有一个或多个过滤器，其每一个过滤器包含在独立的管道中，该管道在纵向上延伸通过洗涤柱的内部，而在柱的一个末端提供悬浮液并沿在柱的另一末端方向上的管道移动。母液通过过滤器，流入要排出的管道中。当通过过滤器时，母液从悬浮液中提取出来，在柱中形成了多孔粒子床。在柱的另一末端，安装有使形成的粒子床崩解或粉碎的装置。除去的固体(结晶)物料被熔融，一部分该熔体加入到粒子床中作为洗涤液，以洗涤它们自身熔体中的粒子。使形成的晶体床崩解或粉碎的装置由旋转刀组成。这种已知的方法和设备的缺点在于旋转刀的使用在实际中会引起问题。熔融的金属例如铝，不仅仅是热的(铝的熔点约650℃)，而且通常是高度化学反应性的(活泼的)，特别是相对于金属物体。出于这样的原因，所有的与液体金属接触的部件要设计为能够抵抗这种接触的材料，例如陶瓷或碳。对于旋转刀或例如轴承部件特别是这样。另外，由马达驱动的旋转刀置于柱的外部。旋转移动通过导入柱壁的轴传输。这又导致了另外的问题，即所使用的密封通常必须以充分的方式阻止熔融的材料，而又不妨碍轴的转动。所有这些导致了复杂的构造和易于发生故障的过程控制，例如旋转刀可能变楔形。对于处理基于熔融金属的悬浮液，陶瓷类材料或碳基材料是必要的。将这些材料处理为所需形状(例如为旋转刀)是昂贵的事情。进一步，旋转部件需要经常的维护，为达到这一目的，需要停止工艺控制。在较大直径柱的情况下，关闭这样的设备进行维修是非常昂贵的事情。本专利技术的目的是提供一种处理悬浮液(液体中固体粒子的混合物)的方法和设备，其中不发生上述的问题，或将上述的问题减少到一定程度。已经发现这样的方法可通过当从填充床中除去固体粒子时使用洗涤液体的动能或脉冲而得以实现。因此，在第一方面，本专利技术涉及一种处理液体中固体粒子悬浮液的方法，其中在至少一个过滤组件的协助下通过过滤分离液体和固体粒子，而在接近过滤组件处形成悬浮液的固体粒子填充床，其中通过将洗涤液以与固体离子逆流的方式引入填充床中形成洗涤前峰，所述的床在洗涤前峰的方向上移动，而通过连续排出一部分洗涤液得到含有固体粒子物料的产品流，同时一部分填充床被连续地崩解，在洗涤液脉冲的作用下至少部分分离，从而来自填充床的固体粒子被加入到洗涤液中。根据本专利技术，通过将脉冲从洗涤液传输到填充床所实现的是，在柱中处于特定的液面，填充床被崩解，即在洗涤液脉冲的作用下分离，从而来自填充床的固体粒子被加入到洗涤液中。“悬浮液”应被理解为是指液体中固体粒子的悬浮液，例如结晶浆液(即在熔体或饱和溶剂中晶体的浆液)或其中含有待提取组分(例如种子、例如提取剂如己烷中的金盏草种子)的悬浮有固体粒子的液流。过滤组件可形成固体粒子的填充床。根据其构造，该填充床在靠近过滤组件，即其周围，其上，刚高于或刚低于过滤组件处形成。可以通过例如液压和/或使用机械辅助装置例如螺杆或活塞实现填充床的移动。本专利技术进一步涉及一种处理悬浮液的设备，包括安装有能提供悬浮液的装置的容器，至少一种过滤组件，排出通过过滤组件的液体的装置，从而可在接近过滤组件处形成固体粒子的填充床，及排出其中已被加入来自填充床的固体粒子的洗涤液的装置，同时还有在洗涤液脉冲协助下能够崩解或破碎固体粒子填充床的装置。本专利技术可用于处理污染熔体中晶体的浆液，或用于处理包括其中含有结晶粒子溶剂的结晶浆液，例如其中含有盐晶体的饱和盐水溶液。本专利技术也用于从固体粒子中提取特定的组分，例如从种子中提取油。如果本专利技术用于提取，那么出发点是含有固体粒子的悬浮液中有一种组分要以液态方式被提取。优选所述的液体是提取剂，但这不是必要的。作为洗涤液，在这种情况下，使用纯的提取剂。一部分洗涤液以与移动多孔床的相反的方向流到过滤器，而待提取的组分被部分或全部转移到提取剂中。含有溶解组分的提取剂通过过滤器，因此得到富含待提取组分的液流。固体粒子—含有减少含量的提取组分—在剩余洗涤液协助下从柱中排出。在固体/液体分离器的协助下(例如过滤器和/或离心器)，粒子与提取剂(洗涤液)分离，由此，在加入新鲜的提取剂液流后，提取剂作为洗涤液再循环使用。如果设备要连续操作那么加入新鲜的提取剂是必要的，以补充洗涤液(提取剂)的损失，所述的洗涤液在吸收待提取的物质后通过过滤器离开了柱。如果悬浮液含有污染熔体中的晶体时，通过熔融从洗涤柱回收的晶体得到洗涤液。然后作为再循环洗涤液的排出液流得到纯产品。如果悬浮液包含溶液(优选作为洗涤液)中的晶体，那么所使用的溶液被晶体含有的(化学)组分所饱和。如果必要，本专利技术也可使用固体/液体分离器，例如过滤器和/或离心器，用于从洗涤液中分离被洗涤的粒子。在后两种情况下(熔体和溶液)，洗涤液比结晶浆液具有更高的纯度。通常纯物料比不纯液体具有更高的熔点或结晶温度/结晶点。如果通过冷却污染的熔体得到晶体，那么洗涤液的温度优选比结晶浆液的温度要高。当洗涤液与填充床中的较冷的晶体(事实是，通过用污染物冷却熔体已经得到它们，其通常导致凝点/固化点的降低)逆流接触时，在晶体的表面上洗涤液会结晶。结果，存在于母液中晶体之间的污染物被置换。生长在其上的晶体沿填充床移动，直到它们由于洗涤液崩解了晶体存在于其中的填充床的一部分而被排出。以这样的方式得到是，一方面，回收(来自洗涤液流的)更高纯度的液流，另一方面是较低纯度的通过过滤组件的液流。在通过冷却不能得到晶体，但通过例如溶剂蒸发能从熔体得到晶体的情况下，洗涤液不在晶体上结晶。洗涤液是饱和溶液—例如但不是唯一—通过将一部分纯净晶体溶解在纯净溶剂中获得。洗涤液以与移动多孔床相反方向流到过滤器，最后达到母液。用于崩解填充床的洗涤液脉冲以如下方式产生泵出围绕填充床的洗涤液并将其以适当的方式导向要崩解填充床的一部分，例如将其沿冲洗室(所述的室通过这样的空间限定，即其中从填充床分离的粒子在洗涤液中混合)内部四周切线的方向引入，或使用喷嘴，通过该喷嘴洗涤液以强有力的射流涌入。另外一种崩解床的可能性是通过感应加热实现。所述的感应加热是一种已知的通过将导电材料置于交变电磁场中从而升高导电材料温度的方式。结果，在要加热的物体中，感应产生电流而且出现涡流，其中有漩涡(小规模的涡流)。通过耗散电能和机械能产生热。当崩解具有导电性的晶体床例如金属时该实施方式适合使用。当使用感应加热时，可加速填充床的崩解，是由于床中的粒子例如晶体在那时被熔融。NL-A-7 904 919记载了一种从悬浮液中分离冰晶的已知的方法和设备，由此形成冰晶的填充床被由熔融冰晶得到的洗涤液逆流洗涤。在该专利技术中也是在刮料器的协助下崩解晶体床。在该出版物中，其还进一步记载了崩解也可通过熔融来实现。但是，在该出版物中没有进一步阐述。根据本专利技术，周围抽吸和感应加热的结合也是可能的。从最广义的观点看，本专利技术涉及为洗涤和/或提取粒子，将固体粒子从一种液体输送到另一种液体。本专利技术可用于能物理本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种处理液体中固体粒子悬浮液的方法，其中在至少一个过滤组件的协助下通过过滤分离液体和固体粒子，而在接近所述过滤组件处形成悬浮液的固体粒子填充床，其中通过将洗涤液以逆流方式引入填充床固体粒子中形成洗涤前峰，所述的床在所述洗涤前峰的方向上移动，而通过连续排出一部分所述洗涤液得到含有所述固体粒子物料的产品流，特征在于一部分所述的填充床被连续地崩解，在洗涤液脉冲的作用下至少部分分离，这样来自填充床的固体粒子被合并到洗涤液中。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：皮特惠斯也斯，约翰内斯梵德米尔，米希尔尼诺尔德，迪尔克维尔道斯，
申请(专利权)人：荷兰应用科学研究组织，
类型：发明
国别省市：NL[荷兰]