用于过滤悬浮物的设备制造技术

为了获得从液体中的悬浮物回收的固体颗粒的滤饼，颗粒在液体渗过的过滤器(15)后积聚，液体入口管(28)进入圆筒形腔室(30)的连接包括扩散器(29)，扩散器具有分散通道(31)，分散通道用于扩展流并且使得流速和流量在腔室(30)的截面中是均匀的，尤其是促进周缘流动，使得能够获得具有均匀特性的滤饼。

A device used to filter suspended solids

In order to obtain a filter cake from a solid particle recovered from a liquid suspended substance, the particle is accumulated after a liquid permeable filter (15), the liquid entrance tube (28) enters a cylindrical chamber (30), including the diffuser (29), the diffuser has a dispersion channel (31), the dispersion channel is used to expand the flow and makes the flow rate and flow in the chamber (30). The cross section is uniform, especially to promote the flow around the rim, so that the filter cake with uniform characteristics can be obtained.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于过滤悬浮物的设备
本专利技术的主题是一种用于过滤固体颗粒的悬浮物的设备，该悬浮物最初存在于液体中、通过过滤器保留并在过滤器上形成所谓的滤饼。
技术介绍
固液分离是许多诸如药物、农业食品、能源、水处理、生物工程等的工业应用中的非常普遍的化学工程操作。已经开发了各种各样的分离技术，其中除了过滤之外，还涉及那些采取通过密度差异对材料进行分离的技术。可以对通过固液分离形成的固体滤饼进行测试，以确定固体滤饼的一些特性，诸如固体滤饼的多孔结构的渗透性和压缩性。然而，滤饼的特性取决于所应用的分离技术，特别是取决于该分离技术对滤饼均一性的影响。以上提出的两个特性可以利用测试来评估，在测试时，活塞逐渐下降到圆筒形单元中，在该单元中形成滤饼并且过滤器位于该单元末端处。对活塞施加连续的压力斜坡，以便逐渐压缩滤饼，使得活塞逐渐地压出含在滤饼中的液体。随时间推移排出的液体质量被测量并且能够确定滤饼的流动阻力和压缩性。然而，遇到了一些限制，特别是壁的影响，其由于边缘效应而会干扰结果并在测量单元上施加最小的半径，因此滤饼的体积相对较大，以免对结果造成偏差：根据标准NFT97001，单元直径必须至少为5厘米。因此，这需要使用多于十克的固体物质来形成滤饼，并且对于弱浓缩混合物，使用达到数升的大体积悬浮物。应该补充的是，测试可能会持续数日。一些简化的设备包括装有过滤介质的真空过滤系统来代替活塞，并且由于抽吸使滤饼承受负压力。渗透性测量仍然是可能的，但是0巴到1巴之间的压力研究范围太小而不能获得由难以过滤的悬浮物形成的滤饼的压缩性参数。然而，已经开发出了其他设备和方法。文献EP0104785A3描述了用于测量流体的过滤性的装置和方法。该装置由一个可加压的圆筒组成，并且在中等高度处容纳过滤介质。流量测量能够推断出流体的过滤性，从而说明过滤介质的阻力。但是，没有考虑其中流体被浓缩的悬浮物的影响，并且测量不涉及流动阻力。文献WO2007/054146A1描述了该方法的衍生方法，其然后根据温度的变化被实施。这里也没有提到过滤介质的固体悬浮物和流动阻力的影响。WO2002/066140A1详细描述了用于测量弱浓缩液体(诸如啤酒和葡萄酒)的过滤性的装置。由软件执行的程序能够使测量自动化。通过记录初始流量和最终流量并通过计算获得相对过滤性的比率来进行测量。该装置的单元具有12.5cm2的表面积。该装置不适于测量固体悬浮物的阻力。同样地，没有提出滤饼结构以及压缩性。WO1995/018198A1描述了一种用于过滤和燃烧来自内燃机的碳质材料的方法。它包括以下安排：-以10ppm到500ppm(以质量计)、优选为20ppm到200ppm的浓度将稀土衍生物或稀土混合物引入燃料中；-在过滤器上收集由内燃机产生的煤烟，进入过滤器的气体的温度被选择在100℃到350℃之间的范围内；-允许煤烟累积，直到达到以下的状态：在该状态下，大部分进入的煤烟被过滤器上的煤烟滤饼中的煤烟的燃烧所抵消，并且只要由煤烟引起的压头损失没有超过预选值就不设想任何再生，该预选值不超过400毫巴。但是，它并未提出相关的测量，甚至没有为更高的压头损失提出改进。US4514306A描述了用于确定为获得具有恒定和最佳阻力的滤饼所需的絮凝剂的量的方法和装置。该测量是通过记录压力和记录滤饼在3.5巴下在各个位置的流量进行的。然而，该方法是耗时的并且材料昂贵，并且不适合于测量滤饼压缩性。WO2002/077555A1涉及一种用于测量冷冻干燥的滤饼的阻力的系统和方法。它包括利用活塞推动滤饼，因此具有上述缺点。在石油工业中，土壤压缩性经常成为研究的主题。EP1553260A2开发了一种用于研究污泥压缩性的模块。该方法使用位于邻近钻孔的地下地层中的井底工具。因此压缩性测量对于实施来说仍然是局部的且复杂的；它不适于实验室，也不能直接测量流动阻力。WO2008/144165A涉及一种用于测量钻井液的特征的自动化方法，其包括量化通过过滤钻井液的样本而形成的固体的质量。该文献没有提及过滤性和/或压缩性的概念，因为它仅涉及钻井液的特征。US5954922A描述了在造纸工业中也寻求流动阻力测量的方法，该方法通过现场检查来测量造纸纸浆悬浮物的压缩性和阻力。通过随时间推移测量过滤罐中剩余的高度来执行测试。所遇到的大约为数十厘米的尺寸以及约为一小时的时间尺度不适合小型化实验室的要求快速的测量。
技术实现思路
本专利技术的第一个优点是它能够处理几立方厘米的非常小体积的固体滤饼，而不用担心容纳滤饼的单元的壁的破坏性影响，并且测试时间非常短。通过滤饼的均一的结构，能够确保滤饼特性的良好测量质量，均一的结构与通过滤饼的均匀的流动条件相关，这使得能够有利地应用测量方法，在该测量方法中，不使用压缩活塞而是对液体施加压力以测量压缩性和渗透性；实际上，这些方法具有对边缘效应具有非常低的灵敏度的优点，从而这些方法能够在不会明显干扰测量结果的情况下减小单元直径和待形成的滤饼体积，但是要保证通过滤饼的流的均匀性以及滤饼的均一性。本专利技术的另外的优点是：通过高度模块化设备的部件来改变测试执行情况的容易性；以及容易将设备限制在防护罩中的可能性，由此由于被设备实现的小尺寸和简单设计而使得能够例如使用远程处理设备来容易地研究有害物质。以一般的形式，本专利技术涉及一种对带有固体颗粒的液体进行过滤的设备，该设备包括单元和流体流动设备，单元包围用于形成固体颗粒的滤饼的腔室，流体流动设备包括导管和过滤器，所述导管通向腔室的上游侧，所述导管通过联接设备而被连接到腔室，所述联接设备具有比腔室的横截面小的横截面，所述过滤器止挡固体颗粒并且位于腔室的下游侧，其特征在于，联接设备包括流的与腔室邻近的扩散器，所述扩散器由将联接器连接到腔室的多个通道穿过，通道包括分散通道，所述分散通道具有通向腔室的以圆的形式布置的多个孔，所述圆具有比联接器的半径大的横截面。扩散器能够将流体流分布在滤饼的整个横截面上，从而避免将所述流体集中在其中心轴线上，这对于这些设备通常是这种情况，其中圆柱形滤饼通常应该具有比流动管道更大的直径，以限制边缘效应对滤饼结构和测试质量的影响；甚至在单元和流的减少了这些边缘效应并因此能够稍微减小最小滤饼直径的有利布置的情况下，这种需要仍然存在。它还能够使用带有悬浮物的液体的具有小很多的直径的入口导管，以便有利于导管中的流速度，该速度即使在非常低的流量下也足以防止液体沉降。附图说明现在将参考以下附图描述本专利技术的这个主要方面以及其进一步的方面、特征和优点：-图1是存在于本专利技术中的过滤和测试装置的实施例的总体视图；-图2示出了该装置的过滤单元；-图3和图4示出了本专利技术的特征扩散器的两个可能的实施例；-以及图5示出了过滤装置的另一个实施例。具体实施方式参考图1。罐1容纳有悬浮物，其中与液体平衡的固相旨在形成待研究的滤饼。在罐中包含搅拌器2，该搅拌器可选地由可远程移动的呈不带边缘的橄榄形状的磁棒组成。搅拌器的作用是通过剪切悬浮物来保持悬浮物的均一性而不影响固体的构型，这要归功于对混合物的温和的搅拌和棒的形状。该设备的主要部件是单元3，该单元通过导管4连接到罐1。在该特定实施例中，单元3包括三个相同的样式(exemplaires)，该三个相同的样式由分配阀27单独地服务，该分配阀本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.对带有固体颗粒的液体进行过滤的设备，所述设备包括单元(3)和流体流动设备，所述单元包围用于形成所述固体颗粒的滤饼的腔室(30)，所述流体流动设备包括导管(4，28和34)和过滤器(15)，所述导管通向所述腔室的上游侧，所述导管通过联接设备被连接到所述腔室，所述联接设备包括比所述腔室的横截面小的横截面，所述过滤器止挡所述固体颗粒并且位于所述腔室的下游侧，其特征在于所述联接设备包括流的与所述腔室邻近的扩散器(29)，所述扩散器由将联接器连接到所述腔室(30)的多个通道(31，32)穿过，并且所述通道包括分散通道(31)，所述分散通道具有通向所述腔室的以圆的形式布置的多个孔，所述圆具有比联接器的半径大的横截面。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2015.12.15 FR 15624261.对带有固体颗粒的液体进行过滤的设备，所述设备包括单元(3)和流体流动设备，所述单元包围用于形成所述固体颗粒的滤饼的腔室(30)，所述流体流动设备包括导管(4，28和34)和过滤器(15)，所述导管通向所述腔室的上游侧，所述导管通过联接设备被连接到所述腔室，所述联接设备包括比所述腔室的横截面小的横截面，所述过滤器止挡所述固体颗粒并且位于所述腔室的下游侧，其特征在于所述联接设备包括流的与所述腔室邻近的扩散器(29)，所述扩散器由将联接器连接到所述腔室(30)的多个通道(31，32)穿过，并且所述通道包括分散通道(31)，所述分散通道具有通向所述腔室的以圆的形式布置的多...

【专利技术属性】
技术研发人员：让皮埃尔·菲劳德，图尤尼瑞尼亚·兰德瑞曼安特纳，洛朗·萨勒米，达米安·布尔西耶，戴维·彻让德，艾蒂安·博托林，
申请(专利权)人：原子能和替代能源委员会，夫劳尔塞普公司，
类型：发明
国别省市：法国,FR