專利名稱：半循環(huán)射流式絮凝裝置及絮凝工藝的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種固液分離裝置，特別是動(dòng)態(tài)絮凝工藝。
背景技術(shù)：
在化工、環(huán)保和礦業(yè)等領(lǐng)域廣泛使用的絮凝器可分為兩類。一類是靜態(tài)混合絮凝器，另一類是動(dòng)態(tài)混合絮凝器。前者在管道內(nèi)依靠如螺旋狀導(dǎo)流裝置等特定結(jié)構(gòu)，使懸浮顆?；旌稀⒔佑|而絮凝；后者則借助于機(jī)械攪拌作用使顆粒碰撞而絮凝。靜態(tài)絮凝器的優(yōu)點(diǎn)是能耗低，但因混合強(qiáng)度不夠，絮凝團(tuán)一經(jīng)形成則難以進(jìn)行結(jié)構(gòu)重組，因而密度較低；動(dòng)態(tài)絮凝器雖然耗能較多，但絮凝速度加快，并且造成的流體速度梯度對(duì)絮團(tuán)有剪切作用，可使絮團(tuán)進(jìn)行結(jié)構(gòu)重組而得以密實(shí)。同時(shí)，傳統(tǒng)的機(jī)械攪拌式的動(dòng)態(tài)絮凝器也存在著絮凝顆粒密度小、沉降速度慢的缺點(diǎn)，有關(guān)資料在《固液分離》(冶金工業(yè)出版社，1996)一書中有詳細(xì)描述。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于通過提供一種設(shè)備簡(jiǎn)單、占地少、投資小、處理效率高、能耗低的半循環(huán)射流式絮凝裝置及絮凝工藝，以達(dá)到產(chǎn)生密度大、易沉降和易脫水的絮團(tuán)，改善固液分離效果的目的。
本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是設(shè)計(jì)一種半循環(huán)射流式絮凝裝置，該裝置是由絮凝容器、篩板、進(jìn)料管、排料管、連桿活塞、活塞腔、T型閥門和絮凝室組成；其中，在絮凝容器底部由兩塊腔板組成活塞腔，連桿活塞在活塞腔可往復(fù)運(yùn)動(dòng)，兩塊腔板上各安裝T型閥門；兩塊篩板固定在活塞腔上部，篩板上部為相通的左右兩個(gè)絮凝室。這種半循環(huán)射流式絮凝裝置的絮凝工藝是利用絮凝容器底部的連桿活塞在活塞腔內(nèi)的往復(fù)運(yùn)動(dòng)，控制T型閥門交替開閉，推動(dòng)流體以射流形式通過篩板進(jìn)入絮凝室；具體絮凝工藝為待絮凝漿體從絮凝容器底部的進(jìn)料管連續(xù)進(jìn)入，同時(shí)開啟連桿活塞，使之在活塞腔內(nèi)往復(fù)運(yùn)動(dòng)。當(dāng)連桿活塞向前運(yùn)動(dòng)時(shí)，連桿活塞后面下腔板上的T型閥門開啟，上腔板上的T型閥門關(guān)閉，流體進(jìn)入活塞腔；與此同時(shí)，連桿活塞前面下腔板上的T型閥門閉合，上腔板上的T型閥門開啟，活塞腔內(nèi)的流體通過閥門進(jìn)入篩板底部，再以射流形式經(jīng)篩孔被推入絮凝室的右半部，并在絮凝室內(nèi)向左側(cè)翻滾，進(jìn)行左半循環(huán)；當(dāng)連桿活塞向后運(yùn)動(dòng)時(shí)，過程類似，但流體從絮凝室左半部進(jìn)入并向右翻滾，進(jìn)行右半循環(huán)；通過連桿活塞的往復(fù)運(yùn)動(dòng)，以射流形式進(jìn)入絮凝室內(nèi)的流體形成半循環(huán)射流動(dòng)而改善混合與絮凝效果，絮凝后的流體經(jīng)絮凝室上部的排料管排出。當(dāng)攜帶原始顆粒的流體以射流形式進(jìn)入絮凝室后，與室內(nèi)已形成的絮團(tuán)成反向或者垂直運(yùn)動(dòng)，分散顆粒以“投擲”方式進(jìn)入絮團(tuán)內(nèi)部，充填絮團(tuán)中的空隙；同時(shí)，射流的剪切和沖擊作用使絮團(tuán)的結(jié)構(gòu)發(fā)生重組而變得更加密實(shí)；此外，交替上升的射流流體在絮凝室內(nèi)形成方向交替的水平流動(dòng)，即半循環(huán)流動(dòng)，可以“揉搓”絮團(tuán)而進(jìn)一步使之密實(shí)，最終形成結(jié)構(gòu)緊密、易沉降、易脫水的聚集體。
本發(fā)明所提供的半循環(huán)射流式絮凝裝置及絮凝工藝與傳統(tǒng)的靜態(tài)及動(dòng)態(tài)混合絮凝器相比，一方面保留了水流對(duì)絮團(tuán)的剪切和沖擊而產(chǎn)生的重組作用，同時(shí)增加了射流流體對(duì)微細(xì)顆粒與絮團(tuán)的結(jié)構(gòu)重組作用，增加了單個(gè)顆粒與絮團(tuán)的碰撞機(jī)會(huì)，使單個(gè)顆粒通過“投擲”作用進(jìn)入絮團(tuán)內(nèi)部；另外，引入半循環(huán)水流的“揉搓”作用，使絮團(tuán)結(jié)構(gòu)更加緊密，沉速加快、含水量更低，有效提高了固液分離的效率，同時(shí)該發(fā)明裝置設(shè)備簡(jiǎn)單、占地少、投資小、處理效率高、能耗低，工藝簡(jiǎn)單易行，極具推廣和利用價(jià)值。
下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說明。


圖1為半循環(huán)射流式絮凝器裝置刨面示意圖。
圖2為半循環(huán)射流式絮凝器裝置俯視圖。
圖中，1.絮凝容器，2.篩板，3.進(jìn)料管，4.排料管，5.連桿活塞，6.活塞腔，7.T型閥門，8.絮凝室。
具體實(shí)施例方式
實(shí)施例1。在由絮凝容器(1)、篩板(2)、進(jìn)料管(3)、排料管(4)、連桿活塞(5)、活塞腔(6)、T型閥門(7)和絮凝室(8)組成的絮凝裝置中，絮凝容器(1)底部由兩塊腔板組成活塞腔(6)，連桿活塞(5)在活塞腔(6)可往復(fù)運(yùn)動(dòng)，兩塊腔板上各安裝T型閥門(7)；兩塊篩板(2)固定在活塞腔(6)上部，篩板上形成兩個(gè)相通的絮凝室(8)。待處理的赤鐵礦懸浮液從絮凝容器(1)底部的進(jìn)料管(3)連續(xù)進(jìn)入，同時(shí)開啟連桿活塞(5)，使之在活塞腔(6)內(nèi)往復(fù)運(yùn)動(dòng)，當(dāng)連桿活塞(5)向前運(yùn)動(dòng)時(shí)，連桿活塞(5)后面、下腔板上的T型閥門(7)開啟，連桿活塞(5)前面、下腔板上的T型閥門(7)閉合，流體進(jìn)入活塞腔，與此同時(shí)，連桿活塞(5)后面、上腔板上的T型閥門(7)閉合，連桿活塞(5)前面、上腔板上的T型閥門(7)開啟，活塞腔(6)內(nèi)的流體以射流的形式被推入絮凝室(8)的右半側(cè)；當(dāng)連桿活塞(5)向后運(yùn)動(dòng)時(shí)，T型閥門(7)的開、閉過程相反進(jìn)行，活塞腔內(nèi)的流體以射流的形式被推入絮凝室(8)的左半側(cè)；從而在絮凝室(8)內(nèi)形成半循環(huán)射流來加速絮凝，絮凝后的水流經(jīng)絮凝容器(1)上部的排料管(4)排出。懸浮液的顆粒平均粒度由原始的5.1微米變?yōu)樾跄蟮?8.0微米；絮凝產(chǎn)品沉降速度為0.0240厘米/秒。
實(shí)施例2。利用實(shí)施例1的裝置和方法對(duì)碳酸鈣懸浮液進(jìn)行處理。懸浮液的顆粒平均粒度由原始的4.5微米變?yōu)樾跄蟮?5.4微米；絮凝產(chǎn)品沉降速度為0.0195厘米/秒。
實(shí)施例3。利用實(shí)施例1的裝置和方法對(duì)兩種工業(yè)污水進(jìn)行處理。污水的顆粒平均粒度由原始的12.2微米和9.2微米，變?yōu)樾跄蟮?5.2微米和20.3微米；絮凝產(chǎn)品沉降速度為0.0233厘米/秒和0.0211厘米/秒。
本裝置及工藝與傳統(tǒng)動(dòng)態(tài)絮凝器的處理結(jié)果對(duì)比如表1。從表1中可以看出，與普通動(dòng)態(tài)絮凝器相比，半循環(huán)射流式絮凝器所獲得的絮凝體在粒度上大致相同，但沉降速度有明顯增加，表明得到了密度較大的絮團(tuán)。
表1。處理結(jié)果對(duì)比表

權(quán)利要求
1.一種半循環(huán)射流式絮凝裝置，其特征在于是由絮凝容器(1)、篩板(2)、進(jìn)料管(3)、排料管(4)、連桿活塞(5)、活塞腔(6)、T型閥門(7)和絮凝室(8)組成；其中，在絮凝容器(1)底部由兩塊腔板組成活塞腔(6)，連桿活塞(5)在活塞腔(6)可往復(fù)運(yùn)動(dòng)，兩塊腔板上各安裝T型閥門(7)；兩塊篩板(2)固定在活塞腔(6)上部，篩板上方為相通的左右兩個(gè)絮凝室(8)。
2.一種半循環(huán)射流式絮凝工藝，其特征在于利用絮凝容器(1)底部的連桿活塞(5)在活塞腔(6)內(nèi)的往復(fù)運(yùn)動(dòng)，控制T型閥門(7)交替開閉，推動(dòng)流體以射流形式通過篩板(2)上的篩孔進(jìn)入絮凝室(8)；具體絮凝工藝為待絮凝漿體從絮凝容器(1)底部的進(jìn)料管(3)連續(xù)進(jìn)入，同時(shí)開啟連桿活塞(5)，使之在活塞腔(6)內(nèi)往復(fù)運(yùn)動(dòng)。當(dāng)連桿活塞(5)向前運(yùn)動(dòng)時(shí)，連桿活塞(5)后面下腔板上的T型閥門(7)開啟，上腔板上的T型閥門(7)關(guān)閉，流體進(jìn)入活塞腔(6)；與此同時(shí)，連桿活塞(5)前面下腔板上的T型閥門(7)閉合，上腔板上的T型閥門(7)開啟，活塞腔(6)內(nèi)的流體通過閥門進(jìn)入篩板底部，再以射流形式經(jīng)篩孔被推入絮凝室(8)的右半部，并在絮凝室內(nèi)向左側(cè)翻滾，進(jìn)行左半循環(huán)；當(dāng)連桿活塞(5)向后運(yùn)動(dòng)時(shí)，過程類似，但流體從絮凝室左半部進(jìn)入并向右翻滾，進(jìn)行右半循環(huán)；通過連桿活塞(5)的往復(fù)運(yùn)動(dòng)，以射流形式進(jìn)入絮凝室(8)內(nèi)的流體形成半循環(huán)射流動(dòng)而改善混合與絮凝效果，絮凝后的流體經(jīng)絮凝室上部的排料管(4)排出。
全文摘要
一種半循環(huán)射流式絮凝裝置及絮凝工藝，該裝置由絮凝容器、篩板、進(jìn)料管、排料管、連桿活塞、活塞腔、T型閥門和絮凝室組成，通過底部的連桿活塞在活塞腔內(nèi)的往復(fù)運(yùn)動(dòng)，控制T型閥門交替開閉，推動(dòng)流體以射流形式進(jìn)入絮凝室，形成半循環(huán)射流，使原始松散的絮團(tuán)結(jié)構(gòu)發(fā)生破壞和重組，形成結(jié)構(gòu)緊密、含水量低和沉降加快的聚集體，提高了固液分離的效率。本發(fā)明設(shè)備簡(jiǎn)單、占地少、投資小、處理效率高、能耗低，適合于化工、環(huán)保和礦業(yè)等領(lǐng)域的固液分離。
文檔編號(hào)B01D21/08GK1593712SQ20041005990
公開日2005年3月16日 申請(qǐng)日期2004年6月17日 優(yōu)先權(quán)日2004年6月17日
發(fā)明者徐繼潤, 孫永正, 魏俊峰 申請(qǐng)人:大連大學(xué)