用于固液分离的真空过滤系统和用于过滤固体颗粒的工艺技术方案

技术编号:19244091 阅读:17 留言:0更新日期:2018-10-24 06:22
用于过滤固体的过滤系统包括用于接收含有待过滤的固体的浆液的过滤箱。使用承载过滤器组件的输送装置将包括多个过滤单元的过滤组件下降到过滤箱中,每个过滤单元在外部具有过滤介质并且在内部具有腔体。真空传送系统连接到过滤组件,以将真空传递到各过滤单元的内部。真空传送系统可操作以执行过滤,并在输送装置相对于过滤箱移动过滤组件的同时保持所过滤的固体。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于固液分离的真空过滤系统和用于过滤固体颗粒的工艺现有申请的交叉引用本申请要求于2015年12月11日提交的美国临时申请第62/266,112号的优先权,其全部内容通过引用结合于此。
本专利技术涉及工业产品的分离、离子交换、结晶和化学反应。更具体地说,本专利技术涉及固液分离。更具体地说,本专利技术涉及一种用于从含有这种颗粒的液体中分离出固体颗粒的真空过滤装置。
技术介绍
存在如StanleyM.Walas的“ChemicalProcessEquipmentSelectionandDesign(化学工艺设备选择和设计)”的第11章中所述的被称为滤饼形式的用于从液体中分离固体颗粒的不同类型的过滤器,其全部内容通过引用并入本文。一旦形成,对滤饼进行洗涤和干燥,并将滤饼排出。总体来说,市场上现有的固/液分离设备归为以下类别:1.真空过滤器2.压力过滤器3.离心机4.增稠机5.澄清器真空过滤器包括真空鼓式过滤器和旋转带式过滤器,这些过滤器可以使用鼓、圆盘或沿皮带的移动来对过滤介质进行连续、半连续或批量操作。最流行的压力过滤器包括压滤机、烛形过滤器和板式过滤器,例如水平板式/叶型过滤器,它们仅提供批量操作。烛形过滤器由悬挂在压力容器内的多个烛形物构成。每个烛形物形状如蜡烛呈细长圆形,并由围绕芯部布置的过滤介质组成,该芯部由一束穿孔管组成。浆液进料被泵入压力容器的底部,并在压力下通过过滤介质,使得被称为滤液的液体进入芯中并从顶部被抽出,同时固体颗粒保留在过滤介质上,并且构建成滤饼。压力容器的壳体处于由上游进料泵所供应的压力下。一旦滤饼达到一定的厚度(~5厘米),浆液进入外壳的流动被切断,剩余的液体从外壳排出。滤饼通过在烛状物内向后施加的振动或空气脉冲而被倾倒到壳体的底部。板式过滤器具有类似的操作模式,具有不同形状的过滤元件。尽管烛式和板式过滤器对于不同的应用场合是有利的,但是专利技术人认识到了许多缺点。首先,这些压力过滤器只能批量操作。次,在滤饼排放之前不能容易地进行对滤饼的洗涤和干燥,因为当压力容器被减压以排空浆液,需要在壳体中保持压力以保持滤饼。此外,即使烛状物为它们提供了大而有效的过滤面积,但是烛式过滤器的整体尺寸受到压力容器尺寸的限制,因为压力容器是昂贵的并且成本随着直径增加而增加。因此,烛式过滤器迄今为止大部分用于澄清和抛光。
技术实现思路
在一实施例中,本专利技术提供了用于从含有固体的浆液中过滤出固体的过滤系统和相应的过程。过滤系统包括用于接收含有待过滤固体的浆液的过滤箱。使用承载过滤器组件的输送装置将包括多个过滤单元的过滤器组件下降到过滤箱中,每个过滤单元在外部具有过滤介质并且在内部具有腔体。真空传送系统连接到过滤器组件,以将真空传递到各过滤单元的内部。真空传送系统可操作以执行过滤,并在输送装置相对于过滤箱移动过滤器组件的同时保持过滤出的固体。在其他实施例中,例如,过滤系统可以在压力下和/或以半连续或连续操作来进行操作,其可以以本文所述的许多有利方式使用真空,但并不总是需要本专利技术的真空传送系统。本文所述的过滤系统为许多不同的应用场合提供了显着的进步,这些引用场合例如为反应、溶剂交换和结晶,并且可用于各种行业,例如化学、采矿和医疗。附图说明基于示例性附图,下面将更详细地描述本专利技术。本专利技术并不限于各示例性实施例。这里描述和/或示出的所有特征可以单独使用或者在本专利技术的实施例中以不同组合来组合地使用。通过参考附图阅读下面的详细描述,本专利技术的各种实施例的特征和优点将变得显而易见,附图说明了以下内容:图1是根据本专利技术实施例的过滤系统的示意图;图2是根据本专利技术实施例的过滤系统的详细示意图;图3是示出图2的系统的附加细节的示意图;图4是真空供给系统的移动管道的示意图;图5是真空供应系统的局部示意图;图6是真空供应系统的各部件的示意分解图;图7是过滤系统的示意性俯视图;图8是根据本专利技术实施例的过滤单元组件的示意性正视图;图9A是过滤单元组件的多孔板的示意图;图9B是真空系统的部件的详细示意图;图10是过滤单元组件的过滤单元的示意图;图11是包括筛网和过滤介质的过滤单元层的过滤单元的示意图;图12是过滤单元的示意性分解图;图13是悬挂在过滤箱内的过滤单元组件的示意图;图14是通过升降机而保持在过滤箱上方的过滤单元组件的示意图;图15是示出根据本专利技术实施例的过滤系统的操作方法和过滤方法的流程图;图16是根据本专利技术另一实施例的过滤系统的示意图;图17是示出图16的系统的附加细节的示意图;图18是说明图17的系统中可能的滤饼洗涤和排放的示意图;图19是根据本专利技术的另一个实施例的过滤系统的示意图,其提供了使用较长的过滤单元;图20是根据本专利技术另一实施例的过滤系统的详细示意图;图21是图20的过滤组件的示意图;图22是具有升降和运输装置的图20的过滤组件的俯视立体图;图23是用在图20的过滤组件中的水平过滤单元的俯视图;图24是图23的过滤单元的内部特征的示意图;图25是图23的过滤单元的外部特征的示意图;图26是具有支脚的图22的过滤组件的仰视立体图;图27是根据本专利技术实施例的滤饼排放箱的示意图;图28是根据本专利技术实施例的图22的过滤组件与图28的滤饼排放箱一起使用的示意图;图29是液体收集器的另一个实施例的示意图;图30是可用于过滤系统的另一个实施例中的旋转组件的俯视立体图;图31是图30的旋转组件的仰视立体图;图32是图30的旋转组件的一部分的详图;图33是图30的旋转组件的另一部分的另一详图;图34是根据图30的过滤系统的示意图;图35是可用于图34的过滤系统中的分离器的另一实施例的俯视立体图;图36是根据图34的过滤系统的另一示意图;图37是可用于过滤系统的另一实施例中的容器的俯视立体图;图38是可用于图37的过滤系统中的旋转组件的正视立体图;图39是可用于过滤系统的又一实施例中的压力容器的俯视立体图;图40是可用于图39的过滤系统中的旋转组件的正视立体图;以及图41是图39的过滤系统的实施例的示意图。具体实施方式在不同的实施例中,本专利技术提供了一种过滤系统、过滤器和相应的操作方法,其提供了更大的产量、多功能性和提高了的效率。根据本专利技术的第一实施例的过滤系统的一种操作原理可以在概念上通过类似于使用吸管从玻璃杯饮用含有果肉的果汁来解释。在这个例子中,嘴部起到真空泵的作用,吸管是一个柔性管,将真空向下传送到杯中果汁内的吸管端部。现在假设吸管的下端通过捆绑而被堵住了。在吸管的那一端,针大小的冲孔仅设置在捆绑点上方几厘米的距离处。现在,吸管可以用作过滤介质。果汁流入口中,而果浆则堆积在吸管外部。只要通过吸管持续吸入空气来维持真空度,即使在完成所有的果汁后,果肉仍会继续粘附在吸管上。此时,嘴部与颈部和身体一起可以充当移动式真空泵,同时将吸管和果肉带到任何需要的地方。吸管和所附着的橙浆的下一个目的地可以放在初始的那杯橙汁旁边的一杯纯净水中。通过这样做,例如,可以通过具有附着果浆的吸管建立从杯子到嘴的水流,来从果酱洗涤出进一步的营养物质。接下来,在继续保持抽吸的同时,可以再次将吸管和所附着的果浆从杯子中提出,并通过将空气吹回到吸管中而使果浆落在任何期望的目的地。根据本专利技术的一个实施例,将由诸如织物之类的过滤介质所覆盖的管来如带孔的吸管那样动作。替本文档来自技高网
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【技术保护点】
1.一种用于过滤固体的过滤系统,所述过滤系统包括:过滤箱,所述过滤箱用于接收含有待过滤固体的浆液;过滤组件,所述过滤组件包括多个过滤单元,每个过滤单元在外部具有过滤介质且在内部具有腔体;传输装置,所述传输装置承载所述过滤组件;以及真空传送系统,所述真空传送系统连接到所述过滤组件,以将真空传送到各所述过滤单元的内部,其中所述真空传送系统可操作以执行过滤,并在所述传输装置相对于所述过滤箱移动所述过滤组件的同时保持所过滤的固体。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2015.12.11 US 62/266,1121.一种用于过滤固体的过滤系统,所述过滤系统包括:过滤箱,所述过滤箱用于接收含有待过滤固体的浆液;过滤组件,所述过滤组件包括多个过滤单元,每个过滤单元在外部具有过滤介质且在内部具有腔体;传输装置,所述传输装置承载所述过滤组件;以及真空传送系统,所述真空传送系统连接到所述过滤组件,以将真空传送到各所述过滤单元的内部,其中所述真空传送系统可操作以执行过滤,并在所述传输装置相对于所述过滤箱移动所述过滤组件的同时保持所过滤的固体。2.如权利要求1所述的过滤系统,其特征在于,所述真空传送系统可与所述过滤组件一起移动,并包括从动移动管和固定管,以将真空传送到各所述过滤单元。3.如权利要求1所述的过滤系统,其特征在于,还包括洗涤箱,所述真空传送系统在所述传输装置将所述过滤组件从所述过滤箱移动到所述洗涤箱时连续地可操作,以保持所述固体并对所述洗涤箱内的固体进行洗涤。4.如权利要求3所述的过滤系统,其特征在于,还包括真空分离器,所述真空分离器连接到具有至少两个腔室的真空源,所述至少两个腔室连接到所述真空传送系统,以过滤期间将由各所述过滤单元拉出的滤液接收到第一腔室内,以及在所述洗涤期间将由各过滤单元拉出的稀释的洗涤液接收到第二腔室内。5.如权利要求1所述的过滤系统,其特征在于,各所述过滤单元水平定向且各自连接到竖直液体收集器,所述竖直液体收集器中具有朝向所述液体收集器的底部延伸的管道。6.如权利要求1所述的过滤系统,其特征在于,各所述过滤单元竖直定向且各自包括在其中朝向所述腔体的底部延伸的管道。7.如权利要求1所述的过滤系统,其特征在于,所述真空传送系统经由柔性管连接到所述过滤组件的液体收集器,所述液体收集器与各所述过滤单元的内部连通。8.如权利要求1所述的过滤系统8,其特征在于,还包括:多个洗涤箱,所述洗涤箱中的至少一个连接到排出泵,所述排出泵构造成从之后的洗涤循环提供稀释的洗涤液。9.一种过滤固体的方法,包括:将过滤组件移动到过滤箱中以接收含有待过滤的固体的浆液,所述过滤组件包括多个过滤单元,每个所述过滤单元在外部具有过滤介质并且在内部具有腔体;过滤所述固体;以及在过滤之后,将所述过滤组件移出所述过滤箱,其中在所述过滤组件的所述过滤和所述移动中的至少一个的期间,将真空施加到各所述过滤单元的内部。10.如权利要求9所述的方法,其特征在于,所述真空将所述浆液抽吸通...

【专利技术属性】
技术研发人员:M·H·巴尼亚萨迪
申请(专利权)人:增强设备有限责任公司
类型:发明
国别省市:美国,US

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