多组分细粒物料流态化分离设备制造技术

本实用新型专利技术公开了一种多组分细粒物料流态化分离设备，分离设备包括管体、出口控制阀、入流控制件、检测机构、内构件。管体内设有管腔，管腔包括顶升区、上分选区和下分选区，管体上设有用于向管腔通入流体的入口，管体在顶升区顶部设在上分选出口，管体设有中分选出口和下分选出口；检测机构包括图像采集器和两个压力检测组；内构件设在顶升区内以限定出多个顶升通道，顶升通道的底部连通上分选区，顶升通道的顶部连通上分选出口。本实用新型专利技术实现了基于料层位置与床层压力协同控制的控制策略，具有稳定优异的分选效果。将传统流态化分选原理与斜板沉降原理更加完美地结合，可以有效降低高密度细粒以及低密度粗粒在溢流中的错配。

Fluidization separation equipment for multi-component fine materials

【技术实现步骤摘要】
多组分细粒物料流态化分离设备
本技术涉及分离设备
，具体涉及一种多组分细粒物料流态化分离设备。
技术介绍
流态化技术(气固流化床或液固流化床)具有优异的传质、传热和动量传递效果，而被广泛应用于化工、选矿、冶金、食品等工业领域。细粒物料床层在上升流体介质(如空气或水)作用下表现出类似流体性质的过程称为流态化。对于多组分细粒物料，其床层实现流态化后，不同粒度或密度的颗粒在其所受浮力、流体阻力、自身重力等共同作用下发生偏析分层，粗重颗粒干扰沉降末速大而易于聚集在流化床层下部，轻细颗粒干扰沉降末速小而处于床层上部。流态化分离设备即是利用不同粒度或密度颗粒在流化床层内这种运动趋势实现轻、重或粗、细物料的分离。现有流态化分离设备具有以下缺点：1、现有的流态化物料分离设备控制系统的精度不高，底流阀的开闭容易出现滞后现象，整个床层截面上物料分离趋势相差较大，导致整个流化床层分选效果不理想。2、从溢流排出的轻细物料经常夹杂比重较大的微细颗粒，这部分混入溢流的高密度细粒导致了底流重产物回收率下降或溢流产品品味不高(纯度不高)。
技术实现思路
本技术旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本技术提出一种多组分细粒物料流态化分离设备，以解决现有流态化物料分离设备控制系统的精度不高，分选效果差，溢流出的产品纯度不高的问题。根据本技术实施例的一种多组分细粒物料流态化分离设备，包括：管体，所述管体内设有管腔，所述管腔包括由上到下依次设置的顶升区、上分选区和下分选区，所述管体上设有用于向所述管腔通入流体的入口，所述管体在所述顶升区顶部设在上分选出口，所述管体对应所述上分选区和所述下分选区分别设有中分选出口和下分选出口；出口控制阀，所述出口控制阀用于至少控制所述中分选出口和所述下分选出口的开关；入流控制件，所述入流控制件用于控制所述入口的流速；检测机构，所述检测机构包括图像采集器和两个压力检测组，所述图像采集器用于检测所述上分选区和所述下分选区内的物料床层分界线的高度，两个所述压力检测组用于分别检测所述上分选区和所述下分选区内压力，两个所述压力检测组分别位于所述中分选出口和所述下分选出口的上方；内构件，所述内构件设在所述顶升区内以限定出多个顶升通道，所述顶升通道的底部连通所述上分选区，所述顶升通道的顶部连通所述上分选出口。根据本技术实施例的多组分细粒物料流态化分离设备，通过图像视觉监测和压力监测的方式，实现了基于料层位置与床层压力协同控制的控制策略，具有稳定优异的分选效果，分选的产品纯度更高。而且采用内构件70，将传统流态化分选原理与斜板沉降原理更加完美地结合，可以有效降低高密度细粒以及低密度粗粒在溢流中的错配。在一些实施例中，多个所述顶升通道形成至少一组平行通道，每组所述平行通道的延伸方向相平行，每组所述平行通道相对水平面倾斜设置。优选的，多个所述顶升通道形成一组所述平行通道，多个所述顶升通道的顶端平齐且底端平齐。优选的，多个所述顶升通道形成两组平行通道，两组所述平行通道对称设置，两组所述平行通道在向下方向上朝向彼此靠近设置。优选的，两组所述平行通道的底端在朝向彼此的方向上逐渐升高。在一些实施例中，所述内构件包括：上卡板、下卡板、多个间隔板，所述上卡板上设有多个上卡口，所述下卡板位于所述上卡板下方且具有多个下卡口，多个所述间隔板呈间隔开设置，每个所述间隔板均卡在所述上卡口和所述下卡口上。在一些实施例中，所述入口包括：用于通入待分物料的入料口和用于通入上升流体的上升流体入口。优选的，所述多组分细粒物料流态化分离设备还包括设在所述管体上的入料管，所述入料管包括：入料主管、过渡区和至少两个入料支管，所述过渡区连接在所述入料主管和所述入料支管之间，在从所述入料主管到所述入料支管的方向上所述过渡区的流通面积逐渐增加，每个所述入料支管连接所述管体的一端为所述入料口。优选的，所述多组分细粒物料流态化分离设备还包括设在所述管体上的分布器，所述分布器具有至少一个分布器主管，每个所述分布器主管上连接多个分布器支管，每个所述分布器支管上设有至少一个开孔以构成所述上升流体入口。优选的，所述分布器为两个，两个所述分布器分别位于所述上分选区和所述下分选区的底部，每个所述分布器上方设有均布器。在一些实施例中，每个所述压力检测组均包括高度不同的至少两个压力检测件以获得压力差。在一些实施例中，所述管体上设有可视窗，所述图像采集器设在所述管体外，所述图像采集器包括对应所述可视窗设置的摄像机。优选的，所述可视窗包括上可视窗和下可视窗，所述摄像机包括分别对应两个所述可视窗设置的上摄像机和下摄像机。优选的，所述多组分细粒物料流态化分离设备还包括导轨，两个所述摄像机分别可移动地设在所述导轨上以跟踪相应所述分选区内的所述物料床层分界线，每个所述摄像机对应设有随之移动的补光灯。在一些实施例中，所述管体在所述下分选区的下方部分形成漏斗状，所述管体的底部构成所述下分选出口，或者所述管体的底部构成剩余物料排出管。在一些实施例中，所述多组分细粒物料流态化分离设备还包括：溢流箱，所述管体的所述上分选出口伸到所述溢流箱内，所述溢流箱的底部设有溢流管。本技术的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本技术的实践了解到。附图说明本技术的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：图1为本技术实施例一中分离设备的结构示意图；图2为本技术中入料管的俯视图；图3为本技术中内构件的结构示意图；图4为本技术中上卡板和下卡板的结构示意图；图5为本技术实施例中分布器的俯视图；图6为本技术实施例中分布器的主视图；图7为本技术另一实施例中分布器的俯视图；图8为本技术实施例二中分离设备的结构示意图。附图标记：分离设备100、管体10、顶升区101、上分选区102、下分选区103、上分选出口11、入口12、入料口121、上升流体入口122、入料管123、入料主管1231、过渡区1232、入料支管1233、流量计124、下分选出口13、粗颗粒分选口131、中分选出口14、剩余物料排出管15、溢流管16、可视窗17、上可视窗171、下可视窗172、溢流箱18、辅助排料件19、出口控制阀20、控制器30、检测机构40、图像采集器41、上摄像机411、下摄像机412、导轨413、补光灯414、压力检测组42、上部压力传感器A421、上部压力传感器B422、下部压力传感器A423、下部压力传感器B424、分布器50、分布器主管51、分布器支管52、开孔521、本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种多组分细粒物料流态化分离设备，其特征在于，包括：/n管体，所述管体内设有管腔，所述管腔包括由上到下依次设置的顶升区、上分选区和下分选区，所述管体上设有用于向所述管腔通入流体的入口，所述管体在所述顶升区顶部设在上分选出口，所述管体对应所述上分选区和所述下分选区分别设有中分选出口和下分选出口；/n出口控制阀，所述出口控制阀用于至少控制所述中分选出口和所述下分选出口的开关；/n入流控制件，所述入流控制件用于控制所述入口的流速；/n检测机构，所述检测机构包括图像采集器和两个压力检测组，所述图像采集器用于检测所述上分选区和所述下分选区内的物料床层分界线的高度，两个所述压力检测组用于分别检测所述上分选区和所述下分选区内压力，两个所述压力检测组分别位于所述中分选出口和所述下分选出口的上方；/n内构件，所述内构件设在所述顶升区内以限定出多个顶升通道，所述顶升通道的底部连通所述上分选区，所述顶升通道的顶部连通所述上分选出口。/n

【技术特征摘要】
1.一种多组分细粒物料流态化分离设备，其特征在于，包括：
管体，所述管体内设有管腔，所述管腔包括由上到下依次设置的顶升区、上分选区和下分选区，所述管体上设有用于向所述管腔通入流体的入口，所述管体在所述顶升区顶部设在上分选出口，所述管体对应所述上分选区和所述下分选区分别设有中分选出口和下分选出口；
出口控制阀，所述出口控制阀用于至少控制所述中分选出口和所述下分选出口的开关；
入流控制件，所述入流控制件用于控制所述入口的流速；
检测机构，所述检测机构包括图像采集器和两个压力检测组，所述图像采集器用于检测所述上分选区和所述下分选区内的物料床层分界线的高度，两个所述压力检测组用于分别检测所述上分选区和所述下分选区内压力，两个所述压力检测组分别位于所述中分选出口和所述下分选出口的上方；
内构件，所述内构件设在所述顶升区内以限定出多个顶升通道，所述顶升通道的底部连通所述上分选区，所述顶升通道的顶部连通所述上分选出口。


2.根据权利要求1所述的多组分细粒物料流态化分离设备，其特征在于，多个所述顶升通道形成至少一组平行通道，每组所述平行通道的延伸方向相平行，每组所述平行通道相对水平面倾斜设置。


3.根据权利要求2所述的多组分细粒物料流态化分离设备，其特征在于，多个所述顶升通道形成一组所述平行通道，多个所述顶升通道的顶端平齐且底端平齐。


4.根据权利要求2所述的多组分细粒物料流态化分离设备，其特征在于，多个所述顶升通道形成两组平行通道，两组所述平行通道对称设置，两组所述平行通道在向下方向上朝向彼此靠近设置。


5.根据权利要求4所述的多组分细粒物料流态化分离设备，其特征在于，两组所述平行通道的底端在朝向彼此的方向上逐渐升高。


6.根据权利要求1所述的多组分细粒物料流态化分离设备，其特征在于，所述内构件包括：上卡板、下卡板、多个间隔板，所述上卡板上设有多个上卡口，所述下卡板位于所述上卡板下方且具有多个下卡口，多个所述间隔板呈间隔开设置，每个所述间隔板均卡在所述上卡口和所述下卡口上。


7.根据权利要求1所述的多组分细粒物料流态化分离设备，其特征在于，所述入口包括：用于通入待分物料的入料口和用于通入上升流体的上升流体入口。<...

【专利技术属性】
技术研发人员：孙铭阳，姚心，于传兵，陈宋璇，何荣权，楚金旺，
申请(专利权)人：中国恩菲工程技术有限公司，
类型：新型
国别省市：北京;11