專利名稱：一種動(dòng)態(tài)平衡的壓濾方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于固液分離技術(shù)領(lǐng)域，尤其是一種動(dòng)態(tài)平衡的壓濾方法。
背景技術(shù)：
壓濾，是在過濾介質(zhì)一側(cè)施加正壓強(qiáng)來實(shí)現(xiàn)過濾的作業(yè)。由于該固液分離方法處理量大，因此被廣泛地應(yīng)用在化工、生化、制糖、制藥、食品、選礦、污水處理等行業(yè)。壓濾的方法一般是包括壓板工序、注料工序、過濾工序、擠壓工序、噴吹排液工序和松板卸料工序; 具體為先通過控制系統(tǒng)開啟壓濾機(jī)，使濾板合攏壓緊，然后在輸送泵的壓力下，把一定含固率的濾漿送進(jìn)個(gè)濾室，同時(shí)由濾室中的濾布將固體和液體分開，液體通過設(shè)置在濾板底部的漏管排出，而固體保留在濾室內(nèi)形成含液率低的濾渣，當(dāng)濾板分開時(shí)，含液量較少的濾渣從濾室落下；壓濾機(jī)在整個(gè)運(yùn)行過程中是靠輸送泵的壓力來工作的，輸送泵要不斷地把濾漿壓進(jìn)濾室，隨著濾室中濾渣的增加，每次壓進(jìn)的濾漿越來越少，輸送泵的工作職能起到保壓的作用；其工作效率很低。且脫液時(shí)注入壓力采取恒壓的工作方式，過濾時(shí)，濾出的液體體積與過濾壓力成正比，采取恒壓的工作方式，泥餅迅速形成，其致密度也迅速增加，濾餅在剛形成時(shí)處于很致密的狀態(tài)。因此恒壓的工作方式，加大了過濾阻力，過濾阻力抵消了過濾壓力，使過濾性能也迅速降低。為了提高效率，人們進(jìn)行了大量研究，例如公開號(hào)為 CN1328860A的專利文獻(xiàn)就公開了一種板式壓濾機(jī)快速壓濾的方法，該方法以加熱方式對(duì)濾布內(nèi)的濾渣進(jìn)行加溫，并保持0. 5 2小時(shí)。使濾渣中殘余的水份汽化排出，濾渣的含水量大大降低，從而導(dǎo)致濾渣與濾布的自動(dòng)分離，當(dāng)濾板分開后，包裹在濾布間的濾渣便會(huì)自動(dòng)脫離濾布下落。上述采用加熱法，雖然相對(duì)傳統(tǒng)工藝能提高一定的效率，但是對(duì)效率就是金錢的實(shí)際生產(chǎn)還是不夠的，這些方法的處理量較小、固液分離不夠徹底。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供了一種不僅生產(chǎn)效率高，而且處理量較大、固液分離徹底、節(jié)能節(jié)時(shí)的動(dòng)態(tài)平衡的壓濾方法。為了達(dá)到上述的目的，本發(fā)明的技術(shù)方案為一種動(dòng)態(tài)平衡的壓濾方法，工藝循環(huán)為合緊濾板-灌注物料-過濾物料-外部壓力準(zhǔn)備-壓榨物料-物料回吹-外部壓力釋放-打開濾板-排掉濾餅-清洗濾布；所述過濾物料工序中，向?yàn)V室分次間隔施加壓力，所述分次施加的壓力逐次遞增；同一循環(huán)中所述壓榨物料工序中，向?yàn)V室外壁夾層腔中注入液體，分時(shí)調(diào)節(jié)液體量，使壓力濾室外壁上的逐次遞增。較佳地，所述過濾物料工序中相鄰兩次之間施加的壓力差逐漸遞增；所謂壓力差逐漸遞增，即先設(shè)定相同的施壓時(shí)間、和間隔時(shí)間、，注入物料后的初始?jí)毫镻tl，第一次目標(biāo)壓力為P1，每秒中遞增壓力為AP1，當(dāng)達(dá)到目標(biāo)壓力P1后，進(jìn)行第二次施壓；第二次目標(biāo)壓力為P2，每秒中遞增壓力為ΔΡ2，當(dāng)達(dá)到目標(biāo)壓力P2后，進(jìn)行第三次施壓；第三次目標(biāo)壓力為P3,每秒中遞增壓力為ΔΡ3，當(dāng)達(dá)到目標(biāo)壓力P3后，進(jìn)行第四次施壓；、、、以此類推進(jìn)行至少3次過濾；其中AP1S ΔΡ2< ΔΡ3。較佳地，所述過濾物料工序中相鄰兩次之間施加的壓力差逐漸遞減；S卩AP1 > AP2 > ΔΡ3。較佳地，所述過濾物料工序中的分次施壓時(shí)間逐漸遞增或先遞增后恒定。較佳地，所述過濾物料工序中相鄰兩次施壓之間的間隔時(shí)間為遞增變化。較佳地，所述過濾物料工序中相鄰兩次之間施加的壓力差逐漸遞增。較佳地，所述壓榨物料工序中相鄰兩次之間施加的壓力差逐漸遞減。較佳地，所述壓榨物料工序中每次施壓的間隔時(shí)間為遞增變化。本發(fā)明中壓榨物料工序中動(dòng)態(tài)施壓為液壓；當(dāng)然也可以為氣壓，但是氣壓不穩(wěn)定， 僅能提供中低壓且加壓緩慢、耗時(shí)耗能，無法達(dá)到高壓，效果不如液壓，液壓既能快速高效加壓，又能達(dá)到很高壓力。本發(fā)明壓濾方法可應(yīng)用于所有板式、框式、以及帶式固液分離壓濾等工藝。本發(fā)明工藝循環(huán)為合緊濾板-灌注物料-過濾物料-外部壓力準(zhǔn)備-壓榨物料-物料回吹-外部壓力釋放-打開濾板-排掉濾餅-清洗濾布；其中過濾物料施加的壓力和壓榨物料施加的壓力都是動(dòng)態(tài)增加的；本發(fā)明在不破壞工藝設(shè)備內(nèi)外壓力平衡的情況下，通過過濾物料和壓榨物料時(shí)施加的壓力不斷變化，從而打破了濾布內(nèi)固液反作用力的平衡，導(dǎo)通面積逐漸增大，防止了瞬間沖高內(nèi)壓，從而避免了壓力對(duì)過濾膜的破壞，避免了處理過程中的物料泄漏，使得內(nèi)部固態(tài)物料成型更干、更有層次；尤其是增大了處理量、提高了產(chǎn)出率，而且固液分離徹底，最大限度地縮短了壓濾的時(shí)間，節(jié)能節(jié)時(shí)。通過對(duì)調(diào)味品半成品進(jìn)行壓濾試驗(yàn)，使用本發(fā)明所述的方法進(jìn)行壓濾后，得率由原來的60 % 85 %提高到90 % 92 %，含液率由原來的60 % 70 %降低到 50%左右，批處理量由原來的1. 6噸/批提高到2. 23 2. 45噸/批。說明書附1本發(fā)明所使用的壓濾器的結(jié)構(gòu)示意圖。具體的實(shí)施方式實(shí)施例1一種動(dòng)態(tài)平衡的壓濾方法，該方法的工藝循環(huán)為Α、合緊濾板，先將濾板框架1組裝好，將濾布3置于濾室10內(nèi)；B、灌注物料，往濾室10內(nèi)的濾布3內(nèi)用進(jìn)料泵9通過進(jìn)料管8灌注物料7 ；C、過濾物料，當(dāng)物料7灌注完后，通過進(jìn)料管8往濾布3內(nèi)分次間隔施加壓力；濾液由濾室10上的出料口 11流出；D、外部壓力準(zhǔn)備，Ε、壓榨物料，將水通過注液口(12、1；3)注入到濾室內(nèi)外壁夾層腔20中，分時(shí)調(diào)節(jié)液體量，使濾室外壁(21、2幻上的壓力逐次遞增；所有外壁夾層腔20同時(shí)注入液體。F、物料回吹、外部壓力釋放、打開濾板、排掉濾餅、清洗濾布，完成壓濾工藝；其中，所述C、過濾物料工序中，向?yàn)V室內(nèi)分次間隔施加壓力，所述分次施加的壓力逐次遞增；同一循環(huán)中所述Ε、壓榨物料工序中，向?yàn)V室內(nèi)外壁夾層腔注入液體，分時(shí)調(diào)節(jié)液體量，使壓力逐次遞增。過濾物料工序中壓力的動(dòng)態(tài)增加為固定梯度的增壓，施壓時(shí)間為先遞增后恒定的
4變化，每次施壓之間的間隔時(shí)間為遞增變化；壓榨物料工序中壓力的動(dòng)態(tài)增加為固定梯度變化的增壓，施壓時(shí)間為不固定變化，每次施壓之間的間隔時(shí)間為固定值；所述壓榨物料工序中動(dòng)態(tài)施壓為液壓。本發(fā)明在過濾物料、壓榨物料工序中，根據(jù)所要進(jìn)行處理的目標(biāo)物料不同，所施加的目標(biāo)壓力不同、遞增壓力不同、施加的時(shí)間和間隔時(shí)間也有所不同。下面用調(diào)味品的半成品為樣品，具體地對(duì)過濾物料和壓榨物料的施壓變化進(jìn)行舉例說明過濾物料第一次施壓，調(diào)節(jié)泵壓力，施加目標(biāo)壓力為95KPa，施壓時(shí)間為150秒， 每次增壓量為20KPa ；停止施壓10秒后進(jìn)行第二次施壓；第二次施壓，調(diào)節(jié)泵壓力，施加目標(biāo)壓力為135KPa，施壓時(shí)間為400秒，每次增壓量為20KPa ；停止施壓12秒后進(jìn)行第三次施壓；第三次施壓，調(diào)節(jié)泵壓力，施加目標(biāo)壓力為175KPa，施壓時(shí)間為700秒，每次增壓量為20KPa;停止施壓13秒后進(jìn)行第四次施壓；第四次施壓，調(diào)節(jié)泵壓力，施加目標(biāo)壓力為 215KPa，施壓時(shí)間為700秒，每次增壓量為20KPa ；停止施壓14秒后進(jìn)行第五次施壓；第五次施壓，調(diào)節(jié)泵壓力，施加目標(biāo)壓力為250KPa，施壓時(shí)間為700秒，每次增壓量為20KPa ；停止施壓15秒后進(jìn)行下一道工序。壓榨物料往濾室內(nèi)外壁夾層腔注入水，通過水的注入控制，使濾室外壁上的壓力逐次遞增，第一次施壓，調(diào)節(jié)水量，施加目標(biāo)壓力為270KPa，施壓時(shí)間為900秒，每次增壓量為20KPa ；停止施壓60秒后進(jìn)行第二次施壓；第二次施壓，調(diào)節(jié)水量，施加目標(biāo)壓力為 470KPa，施壓時(shí)間為600秒，每次增壓量為20KPa ；停止施壓60秒后進(jìn)行第三次施壓；第三次施壓，調(diào)節(jié)水量，施加目標(biāo)壓力為770KPa，施壓時(shí)間為600秒，每次增壓量為20KPa ；停止施壓60秒后進(jìn)行第四次施壓；第四次施壓，調(diào)節(jié)水量，施加目標(biāo)壓力為1500KPa，施壓時(shí)間為900秒，每次增壓量為20KPa ；停止施壓50秒后進(jìn)行第五次施壓；第五次施壓，調(diào)節(jié)水量， 施加目標(biāo)壓力為1500KPa，施壓時(shí)間為1250秒，每次增壓量為20KPa ；停止施壓50秒后進(jìn)行下一步工序。實(shí)施例2同實(shí)施例1，不同之處在于其中，過濾物料工序中壓力的動(dòng)態(tài)增加為遞減梯度的增壓，施壓時(shí)間為固定值，每次施壓之間的間隔時(shí)間為遞增變化；壓榨物料中壓力的動(dòng)態(tài)增加為遞增梯度變化的增壓，施壓時(shí)間為不固定變化，每次施壓之間的間隔時(shí)間為固定值；所述壓榨物料工序中動(dòng)態(tài)施壓為液壓。下面用調(diào)味品的半成品為樣品，具體地對(duì)過濾物料和壓榨物料的施壓變化進(jìn)行舉例說明過濾物料第一次施壓，調(diào)節(jié)泵壓力，施加目標(biāo)壓力為95KPa，施壓時(shí)間為440秒， 每次增壓量為20KPa ；停止施壓10秒后進(jìn)行第二次施壓；第二次施壓，調(diào)節(jié)泵壓力，施加目標(biāo)壓力為135KPa，施壓時(shí)間為440秒，每次增壓量為ISKPa ；停止施壓12秒后進(jìn)行第三次施壓；第三次施壓，調(diào)節(jié)泵壓力，施加目標(biāo)壓力為175KPa，施壓時(shí)間為440秒，每次增壓量為16KPa ；停止施壓13秒后進(jìn)行第四次施壓；第四次施壓，調(diào)節(jié)泵壓力，施加目標(biāo)壓力為 215KPa，施壓時(shí)間為440秒，每次增壓量為14KPa ；停止施壓14秒后進(jìn)行第五次施壓；第五次施壓，調(diào)節(jié)泵壓力，施加目標(biāo)壓力為250KPa，施壓時(shí)間為440秒，每次增壓量為12KPa ；停止施壓15秒后進(jìn)行下一道工序。壓榨物料往濾室內(nèi)外壁夾層腔注入水，通過水的注入控制，使濾室外壁上的壓力逐次遞增，第一次施壓，調(diào)節(jié)水量，施加目標(biāo)壓力為270KPa，施壓時(shí)間為900秒，每次增壓量為14KPa;停止施壓60秒后進(jìn)行第二次施壓；第二次施壓，調(diào)節(jié)水量，施加目標(biāo)壓力為 470ΚΙ^，施壓時(shí)間為900秒，每次增壓量為1610 ；停止施壓60秒后進(jìn)行第三次施壓；第三次施壓，調(diào)節(jié)水量，施加目標(biāo)壓力為770KPa，施壓時(shí)間為900秒，每次增壓量為ISKPa ；停止施壓60秒后進(jìn)行第四次施壓；第四次施壓，調(diào)節(jié)水量，施加目標(biāo)壓力為1500KPa，施壓時(shí)間為900秒，每次增壓量為20KPa ；停止施壓60秒后進(jìn)行第五次施壓；第五次施壓，調(diào)節(jié)水量， 施加目標(biāo)壓力為1500KPa，施壓時(shí)間為900秒，每次增壓量為22KPa ；停止施壓60秒后進(jìn)行下一步工序。實(shí)施例3同實(shí)施例1，不同之處在于其中，過濾物料工序中壓力的動(dòng)態(tài)增加為遞增梯度的增壓，施壓時(shí)間為遞增變化，每次施壓之間的間隔時(shí)間為固定值；壓榨物料工序中壓力的動(dòng)態(tài)增加為遞減梯度變化的增壓，施壓時(shí)間為遞增變化，每次施壓之間的間隔時(shí)間為遞增變化；所述壓榨物料工序中動(dòng)態(tài)施壓為液壓。下面用調(diào)味品的半成品為樣品，具體地對(duì)過濾物料和壓榨物料的施壓變化進(jìn)行舉例說明過濾物料第一次施壓，調(diào)節(jié)泵壓力，施加目標(biāo)壓力為95KPa，施壓時(shí)間為150秒， 每次增壓量為IOKPa ；停止施壓12秒后進(jìn)行第二次施壓；第二次施壓，調(diào)節(jié)泵壓力，施加目標(biāo)壓力為135KPa，施壓時(shí)間為400秒，每次增壓量為12KPa ；停止施壓12秒后進(jìn)行第三次施壓；第三次施壓，調(diào)節(jié)泵壓力，施加目標(biāo)壓力為175KPa，施壓時(shí)間為550秒，每次增壓量為14KPa ；停止施壓12秒后進(jìn)行第四次施壓；第四次施壓，調(diào)節(jié)泵壓力，施加目標(biāo)壓力為 215KPa，施壓時(shí)間為700秒，每次增壓量為16KPa ；停止施壓12秒后進(jìn)行第五次施壓；第五次施壓，調(diào)節(jié)泵壓力，施加目標(biāo)壓力為250KPa，施壓時(shí)間為850秒，每次增壓量為18KPa ；停止施壓12秒后進(jìn)行下一道工序。壓榨物料往濾室內(nèi)外壁夾層腔注入水，通過水的注入控制，使濾室外壁上的壓力逐次遞增，第一次施壓，調(diào)節(jié)水量，施加目標(biāo)壓力為270KPa，施壓時(shí)間為540秒，每次增壓量為22KPa ；停止施壓30秒后進(jìn)行第二次施壓；第二次施壓，調(diào)節(jié)水量，施加目標(biāo)壓力為 470KPa，施壓時(shí)間為690秒，每次增壓量為20KPa ；停止施壓40秒后進(jìn)行第三次施壓；第三次施壓，調(diào)節(jié)水量，施加目標(biāo)壓力為770KPa，施壓時(shí)間為800秒，每次增壓量為18KPa ；停止施壓50秒后進(jìn)行第四次施壓；第四次施壓，調(diào)節(jié)水量，施加目標(biāo)壓力為1500KPa，施壓時(shí)間為990秒，每次增壓量為16KPa ；停止施壓60秒后進(jìn)行第五次施壓；第五次施壓，調(diào)節(jié)水量， 施加目標(biāo)壓力為1500KPa，施壓時(shí)間為1190秒，每次增壓量為14KPa ；停止施壓70秒后進(jìn)行下一步工序。實(shí)施例4同實(shí)施例1，不同之處在于其中，過濾物料工序中壓力的動(dòng)態(tài)增加為遞減梯度的增壓，施壓時(shí)間為固定值，每次施壓之間的間隔時(shí)間為固定值；壓榨物料工序中壓力的動(dòng)態(tài)增加為固定梯度變化的增壓，施壓時(shí)間為不固定變化，每次施壓之間的間隔時(shí)間為固定值； 所述壓榨物料工序中動(dòng)態(tài)施壓為液壓。下面用調(diào)味品的半成品為樣品，具體地對(duì)過濾物料和壓榨物料的施壓變化進(jìn)行舉例說明
過濾物料第一次施壓，調(diào)節(jié)泵壓力，施加目標(biāo)壓力為95KPa，施壓時(shí)間為550秒， 每次增壓量為20KPa ；停止施壓12秒后進(jìn)行第二次施壓；第二次施壓，調(diào)節(jié)泵壓力，施加目標(biāo)壓力為135KPa，施壓時(shí)間為550秒，每次增壓量為ISKPa ；停止施壓12秒后進(jìn)行第三次施壓；第三次施壓，調(diào)節(jié)泵壓力，施加目標(biāo)壓力為175KPa，施壓時(shí)間為550秒，每次增壓量為16KPa ；停止施壓12秒后進(jìn)行第四次施壓；第四次施壓，調(diào)節(jié)泵壓力，施加目標(biāo)壓力為 215KPa，施壓時(shí)間為550秒，每次增壓量為14KPa ；停止施壓12秒后進(jìn)行第五次施壓；第五次施壓，調(diào)節(jié)泵壓力，施加目標(biāo)壓力為250KPa，施壓時(shí)間為550秒，每次增壓量為12KPa ；停止施壓12秒后進(jìn)行下一道工序。壓榨物料往濾室內(nèi)外壁夾層腔注入水，通過水的注入控制，使濾室外壁上的壓力逐次遞增，第一次施壓，調(diào)節(jié)水量，施加目標(biāo)壓力為270KPa，施壓時(shí)間為900秒，每次增壓量為20KPa ；停止施壓60秒后進(jìn)行第二次施壓；第二次施壓，調(diào)節(jié)水量，施加目標(biāo)壓力為 470KPa，施壓時(shí)間為600秒，每次增壓量為20KPa ；停止施壓60秒后進(jìn)行第三次施壓；第三次施壓，調(diào)節(jié)水量，施加目標(biāo)壓力為770KPa，施壓時(shí)間為900秒，每次增壓量為20KPa ；停止施壓60秒后進(jìn)行第四次施壓；第四次施壓，調(diào)節(jié)水量，施加目標(biāo)壓力為1500KPa，施壓時(shí)間為600秒，每次增壓量為20KPa ；停止施壓60秒后進(jìn)行第五次施壓；第五次施壓，調(diào)節(jié)水量， 施加目標(biāo)壓力為1500KPa，施壓時(shí)間為900秒，每次增壓量為20KPa ；停止施壓60秒后進(jìn)行下一步工序。上述實(shí)施例，只是本發(fā)明的較佳實(shí)施例，并非用來限制本發(fā)明實(shí)施范圍，故凡以本發(fā)明權(quán)利要求所述的特征及原理所做的等效變化或修飾，均應(yīng)包括在本發(fā)明權(quán)利要求范圍之內(nèi)。與傳統(tǒng)壓濾方法(即過濾物料和壓榨物料時(shí)，所施加的壓力在增加過程中，增加的梯度沒有任何變化的壓濾方法)相比較采用相同濃度的固液物料，處理總時(shí)間相同的工藝條件下所得濾餅的情況見下表
權(quán)利要求
1.一種動(dòng)態(tài)平衡的壓濾方法，該方法的工藝循環(huán)為合緊濾板-灌注物料-過濾物料-外部壓力準(zhǔn)備-壓榨物料-物料回吹-外部壓力釋放-打開濾板-排掉濾餅-清洗濾布；其特征在于所述過濾物料工序中，向?yàn)V室內(nèi)分次間隔施加壓力，所述分次施加的壓力逐次遞增；同一循環(huán)中所述壓榨物料工序中，向?yàn)V室外壁夾層腔中注入液體，分時(shí)調(diào)節(jié)液體量，使濾室外壁上的壓力逐次遞增。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的動(dòng)態(tài)平衡的壓濾方法，其特征在于所述過濾物料工序中相鄰兩次之間施加的壓力差逐漸遞增。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的動(dòng)態(tài)平衡的壓濾方法，其特征在于所述過濾物料工序中相鄰兩次之間施加的壓力差逐漸遞減。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的動(dòng)態(tài)平衡的壓濾方法，其特征在于所述過濾物料工序中的分次施壓時(shí)間逐漸遞增或先遞增后恒定。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的動(dòng)態(tài)平衡的壓濾方法，其特征在于所述過濾物料工序中相鄰兩次施壓之間的間隔時(shí)間為遞增變化。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的動(dòng)態(tài)平衡的壓濾方法，其特征在于所述壓榨物料工序中相鄰兩次之間施加的壓力差逐漸遞增。
7.根據(jù)權(quán)利要求4所述的動(dòng)態(tài)平衡的壓濾方法，其特征在于所述壓榨物料工序中相鄰兩次之間施加的壓力差逐漸遞減。
8.根據(jù)權(quán)利要求4所述的動(dòng)態(tài)平衡的壓濾方法，其特征在于所述壓榨物料工序中每次施壓的間隔時(shí)間為遞增變化。
全文摘要
本發(fā)明屬于固液分離技術(shù)領(lǐng)域，尤其是一種動(dòng)態(tài)平衡的壓濾方法，該方法的工藝循環(huán)為合緊濾板-灌注物料-過濾物料-外部壓力準(zhǔn)備-壓榨物料-物料回吹-外部壓力釋放-打開濾板-排掉濾餅-清洗濾布；其中過濾物料施加的壓力和壓榨物料施加的壓力都是動(dòng)態(tài)增加的；本發(fā)明在不破壞工藝設(shè)備內(nèi)外壓力平衡的情況下，通過施加壓力的不斷變化，使得內(nèi)部固態(tài)物料成型更干、更有層次，不僅增大了處理量，更重要的是提高了產(chǎn)出率，而且固液分離徹底，并最大限度地縮短了壓濾的時(shí)間，節(jié)能節(jié)時(shí)。
文檔編號(hào)B01D25/12GK102225258SQ201110124338
公開日2011年10月26日 申請(qǐng)日期2011年5月13日 優(yōu)先權(quán)日2011年5月13日
發(fā)明者黃建宏 申請(qǐng)人:黃建宏