本公開涉及高壓固液混合體過濾裝，尤其涉及一種將固液混合分散系中的分散劑移除的高壓分散系的濃密裝置。

背景技術：

1、濃密技術廣泛應用在礦山、冶金、化工、環(huán)保等行業(yè)，是分離單元操作中一項重要方法，是將固液分散系統(tǒng)中的分散劑—清液移出固液分散系、并使殘留濁液中分散質—固體濃度增加(濃密)的一種工業(yè)技術。

2、當前工業(yè)上采用的濃密裝置是以沉降技術為核心，利用固液分散系統(tǒng)分散體系中液固不同物質的特性差異，在重力、浮力以及體系阻力共同作用下，在沉降過程中產生的不同下降速度，從而達到底部增稠、頂部澄清的固液分離目標。

3、工業(yè)上通常采用沉降池完成濃密任務。沉降池是一個廣口、錐底設備，底部內置旋轉耙，耙架安放在廣口設備頂部，并用來布置料液進口、加藥口、以及旋轉耙的升降與旋轉動動力設施。由于特殊設備外形以及操作要求，目前的所有沉降池均為常壓設備。如果面對處理來料分散系系狀態(tài)存在一定壓力，則首先需要釋放系統(tǒng)壓力，使之變成常壓系統(tǒng)后才能進行固液分離。但是，在實際的工業(yè)處理系統(tǒng)中，所產生的固液分散系統(tǒng)通常是高溫高壓的系統(tǒng)或分散系。例如，煤化工黑水(含固體煤灰顆粒的濁水)系統(tǒng)，黑水壓力為65bar，溫度240℃。為了適應當前濃密脫水技術要求，首先對黑水系統(tǒng)進行降溫減壓，當系統(tǒng)達到常溫常壓狀態(tài)后，才進入沉降池濃密系統(tǒng)，回收清水又被加壓到一定壓力才返回氣化爐，濃密后的泥漿去真空過濾機脫水后填埋。這種處理方法浪費大量的熱量和動力能源，因此急需一種可以處理高壓固液分散系的濃密裝置，其能夠在在對混合分散系不卸壓和不降溫的情況下，直接進行固液分離，達到濃密效果，進而回收含壓清液，避免壓力能浪費的濃密裝置。

4、在所述背景技術部分公開的上述信息僅用于加強對本公開的背景的理解，因此它可以包括不構成對本領域普通技術人員已知的現(xiàn)有技術的信息。

技術實現(xiàn)思路

1、有鑒于此，本公開提供一種高壓固液分散系的濃密裝置，實現(xiàn)了在不卸壓和并在高溫下直接進行濃密處理，獲得高壓和高溫清液，由此能夠節(jié)省能源。

2、本公開的其他特性和優(yōu)點將通過下面的詳細描述變得顯然，或部分地通過本公開的實踐而習得。

3、根據本公開實施例的一方面，提供了一種高壓分散系的濃密裝置，包括：封閉殼體，其內部被與其內壁周向密封連接的上管板和下管板分隔為上段、中段和下段；多管過濾芯，布置在所述封閉殼體的中段位置，包括多個過濾芯管，每根過濾芯管貫穿所述上管板和下管板，并具有與所述過濾芯管的軸向方向橫向的滲透孔，高壓分散系從上管板與布置在所述封閉殼體上段位置的入料口之間的入料腔經由位于上管板的入口孔以預定速度流入對應的過濾芯管，并從位于下管板的對應與過濾芯管出口孔流出，從而高壓分散系中的部分液體經由所述滲透孔橫向滲入所述封閉殼體內壁和所述多管過濾芯外壁之間清液腔；引導錐漏斗，布置在所述封閉殼體的下段，其錐底與封閉殼體內壁密封連接并面對所述過濾芯管在下管板上的出口孔，以便承接從所述出口孔流出的濃縮液體；以及清液回收孔，布置在所述封閉殼體的中段的上部，與所述清液腔連通，經由與其連接的布置在所述封閉殼體外部的清液回收閥抽取所述清液腔中的清液。

4、根據本公開的高壓分散系的濃密裝置，其特征在于還包括：在每個上管板的入口孔處布置的一個引流器，所述引流器為管狀構件，其面對所述入口孔的出射端的直徑為所述過濾芯管的內徑的1/3到1/10，并伸入所述過濾芯管的之內預定長度，其面對入料腔的引流端形成帶有翻邊環(huán)形板，所述環(huán)形板的外徑等于或大于所述過濾芯管的外徑。

5、根據本公開的高壓分散系的濃密裝置，其特征在于還包括：中間隔板，平行于所述多管過濾芯的豎直布置方向設置在所述上管板和下管板之間，并且四周邊緣與封閉殼體內壁、上管板下表面和下管板上表面密封連接，從而將清液腔分隔為兩個或多個子清液腔。

6、根據本公開的高壓分散系的濃密裝置，其特征在于所述預定夾角為滲透孔的軸線與過濾芯管中流體的流動方向的成直角或鈍角，以及所述上管板的入口孔為倒圓臺形。

7、根據本公開的高壓分散系的濃密裝置，其特征在于還包括回洗孔，布置在所述封閉殼體的中段的中部或下部，與所述清液腔連通，經由與其連接的布置在所述封閉殼體外部的回洗閥向所述清液腔或一個被選中的子清液腔中注射回洗液。

8、根據本公開的高壓分散系的濃密裝置，其特征在于所述回洗液為經由清液回收閥輸出的清液。

9、根據本公開的高壓分散系的濃密裝置，其特征在于所述過濾芯管內的壓強相對清液腔中的壓強的壓差在4bar以內。

10、根據本公開的高壓分散系的濃密裝置，其特征在于還包括連接在所述封閉殼體的下段端部的承接錐斗，其內壁與引導錐漏斗外壁之間形成沉降池，使得引導錐漏斗的錐端出口噴出的濃縮液體中的固體沉降在所述沉降池的底部，并在引導錐漏斗外壁與所述封閉殼體的下段之間的空腔內形成容納稀液層的稀液腔。

11、根據本公開的高壓分散系的濃密裝置，其特征在于還包括稀液循環(huán)孔，布置在所述封閉殼體的下段位置，與所述封閉殼體和所述引導錐漏斗外壁之間的容納稀液層的稀液腔連通，經由與其連接的布置在所述封閉殼體外部的稀液循環(huán)閥抽出所述稀液腔中的稀液。

12、根據本公開的高壓分散系的濃密裝置，其特征在于還包括布置在所述封閉殼體的上段位置的稀液注入口，從而所述稀液腔中的稀液在稀液循環(huán)泵的泵送下經由循環(huán)閥被泵送到稀液注入口，從而被注入到入料腔，以初步稀釋入料腔中的高壓分散系。

13、本公開實施例中，根據本公開的高壓分散系的濃密裝置，采用具有與過濾芯管的軸向方向的橫向的滲透孔，在與固液分散系統(tǒng)流動方向平行的方向形成過濾面(過濾芯管的內壁表面)，從而實現(xiàn)錯流過濾狀態(tài)。在這種錯流過濾狀態(tài)，由于過濾芯管內外的壓差作用下，固液分散系統(tǒng)中的清液流向發(fā)生近乎90度改變，以與初始流動方向接近90度的夾角穿過了過濾面。同時，平行流經過濾面的混合體系由于失去清液后被增濃，使得固體顆粒無法在過濾表面堆積，而是繼續(xù)沿著原來的流動方向向前移動，直至流出過濾芯管，從而可以實現(xiàn)連續(xù)固液分離，相對于現(xiàn)有技術，極大地節(jié)省了濃密步驟，回收了大量壓力能和熱能，并且減少了濃密裝置需要頻繁反洗的需要。

14、應當理解的是，以上的一般描述和后文的細節(jié)描述僅是示例性和解釋性的，并不能限制本公開。

技術特征：

1.一種高壓分散系的濃密裝置，其特征在于，包括：

2.根據權利要求1所述的高壓分散系的濃密裝置，其特征在于還包括：在每個上管板的入口孔處布置的一個引流器，所述引流器為管狀構件，其面對所述入口孔的出射端的直徑為所述過濾芯管的內徑的1/3到1/10，并伸入所述過濾芯管的之內預定長度，其面對入料腔的引流端形成帶有翻邊環(huán)形板，所述環(huán)形板的外徑等于或大于所述過濾芯管的外徑。

3.根據權利要求1所述的高壓分散系的濃密裝置，其特征在于還包括：中間隔板，平行于所述多管過濾芯的豎直布置方向設置在所述上管板和下管板之間，并且四周邊緣與封閉殼體內壁、上管板下表面和下管板上表面密封連接，從而將清液腔分隔為兩個或多個子清液腔。

4.根據權利要求1所述的高壓分散系的濃密裝置，其特征在于所述滲透孔為過濾芯管中孔隙結構，以及所述上管板的入口孔為倒圓臺形。

5.根據權利要求4所述的高壓分散系的濃密裝置，其特征在于還包括回洗孔，布置在所述封閉殼體的中段的中部或下部，與所述清液腔連通，經由與其連接的布置在所述封閉殼體外部的回洗閥向所述清液腔或一個被選中的子清液腔中注射回洗液。

6.根據權利要求5所述的高壓分散系的濃密裝置，其特征在于所述回洗液為經由清液回收閥輸出的清液。

7.根據權利要求1所述的高壓分散系的濃密裝置，其特征在于所述過濾芯管內的壓強比清液腔中的壓強高不超過4bar。

8.根據權利要求1-7之一所述的高壓分散系的濃密裝置，其特征在于還包括連接在所述封閉殼體的下段端部的承接錐斗，其內壁與引導錐漏斗外壁之間形成沉降池，使得引導錐漏斗的錐端出口噴出的濃縮液體中的固體沉降在所述沉降池的底部，并在引導錐漏斗外壁與所述封閉殼體的下段之間的空腔內形成容納稀液層的稀液腔。

9.根據權利要求8所述的高壓分散系的濃密裝置，其特征在于還包括循環(huán)孔，布置在所述封閉殼體的下段位置，與所述封閉殼體和所述引導錐漏斗外壁之間的容納稀液層的稀液腔連通，經由與其連接的布置在所述封閉殼體外部的稀液循環(huán)閥抽出所述稀液腔中的稀液。

10.根據權利要求9所述的高壓分散系的濃密裝置，其特征在于還包括布置在所述封閉殼體的上段位置的稀液注入口，所述稀液腔中的稀液在稀液泵的泵送下經由稀液回收閥被泵送到稀液注入口，從而被注入到入料腔，以初步稀釋入料腔中的高壓分散系。

技術總結
本公開提供一種高壓分散系的濃密裝置。所述裝置包括：封閉殼體，其內部被與其內壁周向密封連接的上管板和下管板分隔為上段、中段和下段；多管過濾芯，包括多個過濾芯管，每根過濾芯管貫穿所述上管板和下管板，并具有與所述過濾芯管的軸向方向的橫向的滲透孔，高壓分散系中的部分液體經由所述滲透孔橫向滲入所述封閉殼體內壁和所述多管過濾芯外壁之間清液腔；引導錐漏斗，布置在所述封閉殼體的下段，承接從所述出口孔流出的濃縮液體；以及清液回收孔，布置在所述封閉殼體的中段的上部，與所述清液腔連通，經由與其連接的布置在所述封閉殼體外部的清液回收閥抽取所述清液腔中的清液。

技術研發(fā)人員：王先榮,侯育霞
受保護的技術使用者：江蘇中泰環(huán)?？萍技瘓F有限公司
技術研發(fā)日：20240428
技術公布日：2025/1/6