本發(fā)明屬于過濾分離設(shè)備，具體涉及一種壓差立式轉(zhuǎn)鼓過濾分離機(jī)。

背景技術(shù)：

精細(xì)分離，尤其是在分子級別上的分離，例如對生物質(zhì)不同構(gòu)成成分的分離，基本采用化學(xué)、物理兩大方法，化學(xué)法易于在規(guī)模生產(chǎn)上運(yùn)用，但容易造成不應(yīng)有的化學(xué)反應(yīng)和化學(xué)毒性殘留，物理法主要使用板框式分子篩和小容積管式過濾器，可獲純天然高品質(zhì)產(chǎn)品，但需反復(fù)停機(jī)沖洗濾膜導(dǎo)致間歇作業(yè)，且處理量小產(chǎn)能低，不能滿足規(guī)模生產(chǎn)的需要，工業(yè)生產(chǎn)中普遍使用的離心分離機(jī)有較強(qiáng)的分離能力，但難以實(shí)行分子級別的精細(xì)分離，產(chǎn)品質(zhì)量檔次不高，其他如吸附法，成本高且限制性因素多，適應(yīng)范圍狹窄。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明針對板框式分子篩和小容積管式過濾器及離心分離機(jī)的不足，提供了一種壓差立式轉(zhuǎn)鼓過濾分離機(jī)，其在分子級別分離上，改小容量間歇作業(yè)為大容量連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)，大大提高了過濾能力和分離效率，且適應(yīng)范圍廣而成本低。

本發(fā)明技術(shù)方案：由密閉的直立圓斗形承壓外罐和罐內(nèi)的承壓過濾轉(zhuǎn)鼓及罐外的自吸泵構(gòu)成本裝置主體，其特征是：穿外罐上、下圓拱形端蓋的內(nèi)徑分別垂直同心固定有上、下對應(yīng)的中空短軸，該兩根中空短軸分別通過軸承與罐內(nèi)轉(zhuǎn)鼓的上、下支承分別定位聯(lián)接，沿該上、下支承的外徑圍有夾套式濾斗，抵上、下支承內(nèi)徑凹孔間嵌有亞鈴式長軸，固定在外罐上端蓋上的電機(jī)通過齒輪與罐內(nèi)的轉(zhuǎn)鼓相聯(lián)接，該上端蓋另一側(cè)設(shè)有聯(lián)結(jié)管，經(jīng)電磁閥與上中空短軸側(cè)向連通，該上中空短軸中設(shè)有注液管，經(jīng)注液閥與外置的乙醇源相連通；罐外設(shè)有自吸泵，其輸入端管道側(cè)向穿入下中空短軸與轉(zhuǎn)鼓連通，該泵輸出端管道經(jīng)單向閥與氣液分離器連通，該分離器上、下兩端分別與外罐上端蓋和下道工序連通；該裝置中的各電器件分別與外置的人機(jī)界面操控臺電路對應(yīng)電連接。

所述外罐（1）垂直豎立，由圓斗（1.2）經(jīng)法蘭與均為圓拱形的上端蓋（1.1）及下端蓋（1.3）垂直同心連接成密閉的圓斗形罐體。

所述圓斗（1.2）上部一側(cè)開孔設(shè)有管道經(jīng)電動入料閥（1.2.1）與上道工序連通，另一側(cè)貼圓斗內(nèi)壁設(shè)有料位儀（1.2.2），在該圓斗內(nèi)壁上均布多道斜隔圈（1.2.3）。將該圓斗豎剖為均等的左、右兩半，然后以螺栓沿剖開線將之重新固定密封成完整的一體，即形成“半邊體式構(gòu)造”，以利安裝和檢修。

所述上端蓋（1.1）為圓拱形，同心固定有上中空短軸（1.1.5），該短軸有一半長度從上端蓋內(nèi)徑伸入外罐內(nèi)，軸上設(shè)有臺階式軸承位與罐內(nèi)轉(zhuǎn)鼓上支承內(nèi)的軸承（2.1.2）定位聯(lián)接；該中空短軸中設(shè)有注液管（1.1.6），該管上行出該短軸經(jīng)電動注液閥（1.1.7）與外置的乙醇源連通。該上端蓋的一側(cè)固定有變頻調(diào)速電機(jī)（1.1.2），其軸穿入罐內(nèi)、軸端設(shè)有外齒輪（1.1.3）與轉(zhuǎn)鼓上支承上的外齒圈（2.1.3）相嚙合；該上端蓋的另一側(cè)設(shè)有聯(lián)接管（1.1.8），經(jīng)電磁閥（1.1.9）與上中空短軸側(cè)向連通。

所述下端蓋（1.3）為鍋形，垂直同心固定有下中空短軸（1.3.1），該軸自下向上有一半長度從下端蓋內(nèi)徑伸入罐內(nèi)，軸上設(shè)有臺階式軸承位與下支承內(nèi)的軸承（2.3.1）定位聯(lián)接；該短軸上軸端設(shè)有臺階、套有密封圈（1.3.2），并與下支承內(nèi)徑上沿平齊；在該短軸貼及下端蓋內(nèi)徑上沿位置的軸桿上，側(cè)向?qū)ΨQ開有兩個通透的出料孔（1.3.5）；該短軸下端口收縮成較小直徑，經(jīng)電動出料閥（1.3.6）與下道工序連通。

所述轉(zhuǎn)鼓（2）由上支承（2.1）、亞鈴式長軸（2.2）、下支承（2.3）、夾套式濾斗（2.4）上下垂直同心連接構(gòu)成，整體輪廓略小于外罐，置于外罐內(nèi)中間位置。

所述亞鈴式長軸（2.2）的上下兩端均嵌入上、下支承的凹孔內(nèi)，三者聯(lián)接定位成一體。該長軸上端設(shè)有內(nèi)孔并側(cè)向?qū)ΨQ開有兩個通透的通氣孔（2.2.1），以連通轉(zhuǎn)鼓和上中空短軸；貼該內(nèi)孔的下部、在該長軸上同心設(shè)一較小直徑圓孔與注液管（1.1.6）滑配銜接，側(cè)置密封圈（2.2.2）以防止來自注液管的乙醇側(cè)漏；自該小圓孔向下沿該長軸軸心設(shè)有輸液長孔（2.2.3），在該輸液長孔按上下等距、每錯開90°側(cè)向分別連通多根支管（2.2.4），該多根支管分別穿過夾層式濾斗與外罐連通；該長軸下端設(shè)有內(nèi)孔并側(cè)向?qū)ΨQ開有兩個通透的排液孔（2.2.5），連通轉(zhuǎn)鼓和自吸泵輸入端管道（3. 1）。

所述上支承（2.1）為倒扣的盤狀，其內(nèi)徑上部設(shè)有軸承室，內(nèi)置軸承（2.1.2）與上中空短軸的軸承位定位聯(lián)接，該軸承室的外徑上固定有外齒圈（2.1.3）與電機(jī)軸端的外齒輪相嚙合；該上支承內(nèi)徑下部設(shè)有凹孔，亞鈴式長軸（2.2）的上端嵌入凹孔內(nèi)與之聯(lián)接定位；該上支承外徑與夾套式濾斗的上沿相固定。

所述下支承（2.3）為缽狀，其內(nèi)徑上部設(shè)有凹孔，長軸的下端嵌入凹孔內(nèi)與之聯(lián)接定位；該下支承內(nèi)徑下部設(shè)有軸承室，內(nèi)置軸承（2.3.1）與下中空短軸的軸承位定位聯(lián)接；該下支承外徑與夾套式濾斗的下沿相固定。

所述夾套式濾斗（2.4）為圓斗狀，由兩層不銹鋼篩板形成中空夾套、內(nèi)置超濾膜構(gòu)成。外層篩板上均布有多道平隔圈（2.4.1），其與外罐圓斗上的斜隔圈對應(yīng)排列、交錯穿插，形成漿料有序流動的多層曲線通道。將該夾套式濾斗豎剖為左、右均等的兩半，然后以螺栓沿剖開線將之重新聯(lián)接密封成完整的一體，即形成“半邊體式構(gòu)造”，以利于安裝和檢修。

所述自吸泵（3）工作壓力0.8Mpa，對氣、固、液三態(tài)混雜的漿料有很好的適應(yīng)性，在一定真空度的條件下仍能保持穩(wěn)定的工作性能，作為本裝置的流體驅(qū)動器和氣壓施行器置于罐外。該泵輸入端管道（3.1）側(cè)向穿入下中空短軸內(nèi)上行、至該軸上端口平齊固定，并通過排液孔（2.2.5）與轉(zhuǎn)鼓（2）連通；該泵輸出端管道經(jīng)單向閥（3.2）與氣液分離器（3.3）連通。該氣液分離器頂部有輸氣管（3.3.1）與外罐上端蓋連通，該氣液分離器底部有管道經(jīng)調(diào)壓閥（3.3.2）和流量計（3.3.3）與下道工序連通。

該壓差立式轉(zhuǎn)鼓過濾分離機(jī)中的壓力儀、電機(jī)、真空儀、注液閥、電磁閥、入料閥、料位儀、出料閥、自吸泵、調(diào)壓閥、流量計，均分別與外置的人機(jī)界面操控臺電路對應(yīng)電連接。

本發(fā)明具有以下有益效果。

相較傳統(tǒng)的板筐式分子篩具有不停歇連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)的優(yōu)勢。

相較現(xiàn)有的小容量管式過濾器具有處理量大、產(chǎn)能高的優(yōu)勢。

相較普遍使用的離心分離機(jī)具有精細(xì)分離能力強(qiáng)、產(chǎn)成品純度高的優(yōu)勢。

附圖說明

圖1為本裝置結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2為本裝置沿垂直中心線局部爆炸圖。

圖中標(biāo)號：

1外罐；1.1上端蓋；1. 1. 1壓力儀；1. 1. 2電機(jī)；1. 1. 3外齒輪；1. 1. 4真空儀；1. 1. 5上中空短軸；1. 1. 6注液管；1. 1. 7注液閥；1. 1. 8聯(lián)接管；1. 1. 9電磁閥；1. 1. 10安全閥；1. 2圓斗；1. 2. 1入料閥；1. 2. 2料位儀；1. 2. 3斜隔圈；1. 3下端蓋；1. 3. 1下中空短軸；1. 3. 2密封圈；1. 3. 3密封圈；1. 3. 4密封圈；1. 3. 5出料孔；1. 3. 6出料閥；

2轉(zhuǎn)鼓；2. 1上支承；2. 1. 1軸承蓋；2. 1. 2軸承；2. 1. 3外齒圈；2. 1. 4密封圈； 2. 2亞鈴式長軸；2. 2. 1通氣孔；2. 2. 2密封圈；2. 2. 3輸液長孔；2. 2. 4支管；2. 2. 5排液孔；2. 3下支承；2. 3. 1軸承；2. 3. 2軸承蓋；2. 4夾套式濾斗；2. 4. 1平隔圈；

3自吸泵；3. 1輸入端管道；3. 2單向閥；3. 3氣液分離器；3. 3. 1輸氣管；3. 3. 2調(diào)壓閥；3. 3. 3流量計。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對本發(fā)明做進(jìn)一步說明，不限制本發(fā)明。

開機(jī)時先將調(diào)壓閥3.3.2調(diào)至0.3Mpa，然后啟動變頻電機(jī)1.1.2帶動轉(zhuǎn)鼓2按30圈/分鐘緩速旋轉(zhuǎn)，接著開啟入料閥1.2.1，經(jīng)上道工序除渣的板栗苞漿液以≥0.3Mpa壓力進(jìn)入外罐1內(nèi)，并從上部順多層平、斜隔圈交錯穿插形成的曲折通道漸次輾轉(zhuǎn)下行。其間小分子量成分的單寧溶液透過夾套式濾斗2.4的超濾膜進(jìn)入轉(zhuǎn)鼓之內(nèi)，大分子量成分的色素溶液被攔截繼續(xù)下行至外罐底部，從出料孔1.3.5進(jìn)入下中空短軸1.3.1之中。

入料至設(shè)定量時料位儀1.2.2檢測并顯示料位，此時開啟出料閥1.3.6并啟動自吸泵3。外罐內(nèi)被截留的溶液作為已分離的色素成分經(jīng)出料閥排向下道工序；轉(zhuǎn)鼓中的透過液作為已分離的單寧成分，從排液孔2.2.5經(jīng)輸入端管道3.1被自吸泵抽吸，并送入氣液分離器3.3內(nèi)進(jìn)行氣、液分離，其中混雜的氣體順該分離器上部的輸氣管3.3.1從上端蓋1.1不斷進(jìn)入外罐上部較小空間（罐內(nèi)大部分空間被漿液占據(jù)），逐漸蓄積很快形成氣壓，并壓迫液面強(qiáng)化漿液穿透濾膜的能量，當(dāng)壓力達(dá)0.3Mpa時，該氣壓又同時作用于氣液分離器下部的透過液、繼而壓迫調(diào)壓閥3.3.2開啟，該透過液經(jīng)流量計3.3.3計量排向下道工序。此時開啟注液閥1.1.7以≥0.3Mpa的壓力，按流量計處的流速流量向注液管1.1.6內(nèi)注入乙醇溶劑，該乙醇溶劑經(jīng)輸液長孔2.2.3再經(jīng)多根支管2.2.4分散注向外罐內(nèi)的漿液中，并隨轉(zhuǎn)鼓的旋轉(zhuǎn)得以充分?jǐn)噭?，以彌補(bǔ)漿液中溶劑的流失，從而加強(qiáng)傳質(zhì)、加大透膜量。

在自吸泵的持續(xù)抽吸下，轉(zhuǎn)鼓內(nèi)相當(dāng)部分氣體被連帶抽走排入外罐上部，轉(zhuǎn)鼓內(nèi)部形成一定負(fù)壓，真空儀1.1.4顯示鼓內(nèi)真空度在負(fù)0.2Mpa波動，壓力儀1.1.1顯示外罐內(nèi)壓力在0.3Mpa波動，即轉(zhuǎn)鼓內(nèi)外兩邊壓差累計達(dá)0.5Mpa，該正、負(fù)壓差驅(qū)使?jié){液中小分子量成分大量快速透膜分離進(jìn)入轉(zhuǎn)鼓內(nèi)，不斷被自吸泵抽吸排向下道工序，而被攔截的大分子量成分在正壓作用下也加速流向罐底外排。此一期間，料位儀通過人機(jī)界面操控臺調(diào)整入料閥和出料閥的開口度，以維系進(jìn)、出漿料在罐內(nèi)液面高度的動平衡狀態(tài)。

在線檢測流經(jīng)出料閥的截留液，出現(xiàn)微量透過液成分時，同時關(guān)閉入料閥和自吸泵及注液閥，緊接打開電磁閥1.1.9并將電機(jī)轉(zhuǎn)速調(diào)至高速，外罐上部的壓力氣體瞬間由聯(lián)接管1.1.8經(jīng)上中空短軸從通氣孔2.2.1進(jìn)入轉(zhuǎn)鼓內(nèi)，正負(fù)壓差消失轉(zhuǎn)為內(nèi)外兩邊平衡，電機(jī)帶動轉(zhuǎn)鼓短時高速旋轉(zhuǎn)，由此產(chǎn)生的離心力將附著在超濾膜外表的堵塞物質(zhì)甩離濾斗隨漿液下行。5秒內(nèi)電機(jī)轉(zhuǎn)為常態(tài)緩速運(yùn)轉(zhuǎn)，依次關(guān)閉電磁閥并開啟入料閥和自吸泵及注液閥，整個裝置迅速恢復(fù)正常過濾分離狀態(tài)。

自動重復(fù)循環(huán)以上過程，完成持續(xù)過濾分離作業(yè)。。