專利名稱:一種白液過濾裝置及使用方法
技術(shù)領(lǐng)域:
本發(fā)明涉及一種壓力過濾裝置,特別是一種用于造紙廢液堿回收處理中進(jìn)行白液 過濾的,其前段工序中設(shè)置有前級粗過濾裝置的精過濾裝置。本發(fā)明的裝置在一個其下部 帶有收縮段的壓力容器內(nèi)設(shè)置有其上設(shè)置有固定濾管的花板、位于花板上部的清液區(qū)及 白液出液管、位于花板下部且位于裝置中部的過濾區(qū)及乳液進(jìn)料管和位于過濾區(qū)下部的沉 降區(qū)和位于裝置下部的白泥排出管,其中的濾管的翻邊卡在花板上,并通過位于濾管翻邊 上的花壓板固定于花板上,在濾管外設(shè)置有濾布。
背景技術(shù):
造紙制漿產(chǎn)生的黑液是最大的工業(yè)污染源之一,黑液堿回收系統(tǒng)是目前解決黑液 污染、回收資源、實現(xiàn)節(jié)能減排、資源回收利用的最為先進(jìn)、最有效的處理技術(shù)。黑液堿回 收的目的是回收黑液中的堿(NaOH),回收的堿是以水溶液即白液的形式返回使用于制漿工 段,因此白液的品質(zhì)將直接影響成品漿的品質(zhì),白液的濃度及有效堿含量將直接反映堿回 收率,體現(xiàn)堿回收的經(jīng)濟效益。而白液的濁度、濃度及有效堿含量的指標(biāo)是否先進(jìn),完全取 決于堿回收苛化工段工藝技術(shù)及設(shè)備性能?,F(xiàn)階段廣泛采用的設(shè)備是壓力過濾裝置。中國實用新型專利ZL01219873.0公開的白液過濾器是一種高效節(jié)能、技術(shù)先進(jìn) 的固液分離過濾設(shè)備,也是一種可替代堿回收苛化工段白液澄清器和白泥洗滌器的理想產(chǎn) 品。除造紙行業(yè)外,該產(chǎn)品在石油化工、冶金、輕工、食品、醫(yī)藥、染料等行業(yè)以及工業(yè)廢水處 理、城市上下水處理等方面都將有廣泛的應(yīng)用。這種過濾器代表了目前苛化白液過濾及白 泥洗滌技術(shù)的先進(jìn)水平。該裝置在造紙堿回收系統(tǒng)的應(yīng)用可大大減少白液中碳酸鈣等固形 物的含量、大大降低了濃白液和稀白液的濁度,可以獲得高品質(zhì)的白液,從而可提高紙品質(zhì) 量,縮短漿料洗滌時間,減輕蒸煮及蒸發(fā)系統(tǒng)管線及設(shè)備結(jié)垢程度,減少整個苛化工段的占 地面積及設(shè)備數(shù)量。由于這種裝置在用于消化乳液的過濾時過濾效果不錯,在國內(nèi)黑液堿 回收苛化工段得到了廣泛應(yīng)用,ZL01219873. 0所涉及的白液壓力過濾器是由位于花板下的壓力容器和位于花板 上的非壓力容器構(gòu)成,在作業(yè)時經(jīng)過濾后的白液從白液出口管排出,而白泥在濾管外的濾 布上形成濾餅,并定期通過清潔的白液反沖洗將濾餅從濾布上清除下來,再靠濾餅的重力 下降到壓力容器下的收縮段沉降區(qū),再通過其內(nèi)設(shè)置的刮刀從容器壁上刮下來排出。在 現(xiàn)有的處理工藝中為提高過濾精度,多采用了由兩臺白液壓力過濾器串聯(lián)布置的方式,實 現(xiàn)相關(guān)的作業(yè)。由于ZL01219873.0所涉及的這種裝置結(jié)構(gòu)本身的影響,在使用過程中存 在如下一些不足1)該裝置的上部為敞開式結(jié)構(gòu)的非壓力系統(tǒng),因此不能承受任何壓力, 在反沖時無法形成有效壓差,造成濾餅脫落困難或者脫落不徹底;2)由于濾餅清除是通過 將經(jīng)處理后的白液引入清液區(qū)進(jìn)行反沖作業(yè),其響應(yīng)時間較長,加上白液粘度的影響使其 實際的效果很差;3)整個裝置連續(xù)運行時間較短,從而影響了設(shè)備的過濾效率;4)該裝置 工作一段時間后需要停機,用人工用酸洗液對濾管及套于其上的濾布進(jìn)行清洗,不但清洗 成本高,勞動強度大,而且這種人工的酸洗還會降低濾布的使用壽命。由于結(jié)構(gòu)的影響使ZL01219873. 0所涉及的裝置無法實現(xiàn)過濾、出泥、清洗的連續(xù)和自動工作程序,無法實現(xiàn)自 動化工作,因此達(dá)不到設(shè)備應(yīng)有的最佳性能。另外,由兩臺過濾器串聯(lián)布置的結(jié)構(gòu)中末級過 濾器的刮刀裝置清除濾餅的效果較差,而相應(yīng)的能耗卻大。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供一種可克服現(xiàn)有技術(shù)不足,能有效清除濾布上的濾餅,特別是能連續(xù) 工作,便于實現(xiàn)自動化作業(yè)的白液壓力過濾裝置。本發(fā)明的白液過濾裝置是在一個其下部帶有收縮段的壓力容器內(nèi)設(shè)置有其上設(shè) 置有固定濾管的花板、位于花板上部的清液區(qū)及白液出液管、位于花板下部且位于裝置中 部的過濾區(qū)及乳液進(jìn)料管和位于過濾區(qū)下部的沉降區(qū)和位于裝置下部的白泥排出管,其中 的濾管的翻邊卡在花板上,并通過位于濾管翻邊上的花壓板固定于花板上,在濾管外設(shè)置 有濾布,特別是本發(fā)明的清液區(qū)與過濾區(qū)均處于同一個壓力容器之內(nèi),在壓力容器的頂部 的清液區(qū)內(nèi)設(shè)置有壓縮空氣管,在壓力容器底部的收縮段頂部設(shè)置有反沖液出液口。由于 本發(fā)明的裝置中將過濾區(qū)與清液區(qū)均設(shè)置于壓力容器內(nèi),同時采用壓縮空氣反沖進(jìn)行濾餅 的清除,這些措施克服了現(xiàn)有技術(shù)中過濾裝置不能完全承壓,反沖響應(yīng)慢且效果差的不足, 同時還可避免濾布在反沖時被破壞;而附著于壓力容器下部收縮段壁上的白泥沉淀則利用 經(jīng)收縮段頂部設(shè)置的反沖液出液口噴出的液體沖刷清除。本發(fā)明在壓力容器底部的收縮段頂部設(shè)置的反沖液出液口為設(shè)置于一個與反沖 液管相連的盤管上的,且位于盤管上沿壓力容器底部的收縮段錐體切向的開口,這種結(jié)構(gòu) 可以使噴出的液體沿壓力容器底部的收縮段錐體切向運動,產(chǎn)生極佳的沖刷作用。經(jīng)試驗 表明本發(fā)明的這種結(jié)構(gòu)可以使附著在容器壁上的沉淀被有效地清除。本發(fā)明的白液過濾裝置在壓力容器內(nèi)的過濾區(qū)和清液區(qū)分別設(shè)置有清洗液入口, 這樣可以直接將清洗酸液引入容器內(nèi)進(jìn)行酸洗清洗;本發(fā)明的白液進(jìn)口及清液出口的接管 直徑為供料泵流量所確定的正常輸送液體的管徑的3倍以上,經(jīng)相關(guān)的試驗表明,當(dāng)管徑 采用前述參數(shù)后在反沖時位差壓力加大,壓差形成時間縮短,可使濾餅更容易脫落、而且脫 落地更為徹底。本發(fā)明的這些結(jié)構(gòu)可實現(xiàn)在線清洗,同時大大提高了裝置的效率。本發(fā)明的白液過濾裝置在位于過濾區(qū)的清洗液沿濾管長度方向的上、中、下位置 分別設(shè)置有三個清洗盤管,各盤管在濾管空隙處沿徑向設(shè)置有小孔,使清洗液告訴從小孔 中流出,沖擊各濾管表面。位于清液區(qū)的清洗液進(jìn)口處設(shè)置有防沖板。由于在出口處設(shè)有 防沖板,其出液口位于花板上部,可保證酸洗液平緩進(jìn)入濾套內(nèi),避免了酸液局部沉積對裝 置的腐蝕。本發(fā)明所述的這種過濾裝置應(yīng)為設(shè)置于過濾系統(tǒng)中的精過濾裝置,也就是說其前 級應(yīng)當(dāng)設(shè)置有一級粗過濾系統(tǒng),經(jīng)前級粗過濾器后的乳液濁度應(yīng)控制在40ppm 50ppm,這 樣可使本發(fā)明的裝置有最佳的效果。
附圖1為本發(fā)明裝置的整體布置示意圖。附圖2為本發(fā)明裝置中壓力過濾器的花板、濾套、濾管和花壓板的連接密封方式 示意圖。
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附圖3為本發(fā)明在盤管上開設(shè)沿容器底部收縮段的反沖開口結(jié)構(gòu)及經(jīng)其噴出形 成旋流狀液體的流向示意圖。附圖4為本發(fā)明裝置中壓力過濾器的清洗裝置防沖板示意圖。附圖5為本發(fā)明裝置中壓力過濾器的清洗盤管裝置示意圖。圖中1_供料泵;2-供料槽;3-苛化乳液送料管;4-供料槽電機攪拌裝置;5-反 沖溢流管;6-溢流閥門;7-進(jìn)料閥門;8-電控閥門;9-進(jìn)料接管;10-壓縮空氣輸送管; 11-空氣閥門;12-清液出口接管;13-清液出口閥門;14-清液送出管;15-清液區(qū)清洗裝 置;16-清液區(qū)清洗閥門;17-過濾區(qū)清洗裝置;18-過濾區(qū)清洗閥門;19-清洗盤管;(此 后由于增加了清洗盤管,各零件序號均增加一位)20_壓力容器;21-旋流沖洗裝置;22-白 泥出口 ;23-清洗液管線;24-反沖液管線;25-反沖閥門;26-濾套;27-濾管;28-花板; 29-連接螺柱;30-連接螺母;31-墊片;32-0型密封圈;33-花壓板;34-反沖盤管;35-旋 流管;36-清液區(qū)清洗液進(jìn)口 ;37-防沖板。
具體實施例方式附圖為本發(fā)明的一個具體實施例,由圖1可見本發(fā)明的整體布置是在壓力容器20 內(nèi)設(shè)置有花板28 (參見附圖2),在花板28上固定有濾管27,濾管27外有濾布制成的濾套 26,其中的濾管27的翻邊卡在花板28上,并通過位于濾管翻邊上的花壓板33固定于花板 28上,花板28與花壓板33間通過連接螺柱29、連接螺母30、墊片31,以及0型密封圈32 實現(xiàn)相互間的固定;在花板上部為清液區(qū),在清液區(qū)上設(shè)置有白液出液管12 ;花板下部為 過濾區(qū),其中,位于裝置中部的過濾區(qū)設(shè)置有乳液進(jìn)料管9,在過濾區(qū)下部區(qū)域為濾餅沉降 區(qū),其上設(shè)置有白泥排出管22。圖1中還可見,在管12上通過一個三通連接壓縮空氣管10, 并在管10上設(shè)置有閥門11。另外在容器20的中部,也就是過濾區(qū)內(nèi)設(shè)置有清洗液入口管 17,從清洗液入口管送來的酸洗液經(jīng)過一個三通分別送入到位于濾管上、中、下位置的清洗 盤管19內(nèi);在清洗盤管19上沿徑向設(shè)置有小孔,清洗液從小孔內(nèi)高速噴射沖向濾套26表 面,可以將其表面的濾泥沖洗干凈。在容器的上部,也就是清液區(qū)設(shè)置有清洗液進(jìn)管15,在 清洗液進(jìn)管15的上方設(shè)置有防沖板37。在管17與管15上分別設(shè)置有閥門18和16,且管 17與管15均與清洗液總管23連通。本發(fā)明中由苛化乳液送料管3將待處理的乳液引入供 料槽2中,在槽2內(nèi)設(shè)置有由電機驅(qū)動的攪拌裝置4,在其攪動下避免白泥自然沉降在供料 槽2槽底,因為自然沉降的白泥中會夾帶大量的可用堿,將造成堿流失,降低堿回收率。同 時供料槽2具有較大的容積,能儲存一定的白液,為連續(xù)自動運行提供了條件。槽2內(nèi)的乳 液通過供料泵1經(jīng)進(jìn)料接管9送入壓力容器20內(nèi)。同時在管9上通過三通連接反沖溢流 管5用于使反沖進(jìn)入壓力容器20的液體回流到槽2內(nèi)。為使裝置正常工作,在相應(yīng)的管上 設(shè)置有溢流閥門6和進(jìn)料閥門7,以及電控閥門8,這些措施使本發(fā)明的裝置能完全進(jìn)行自 動化工作。本發(fā)明的工作流程如下苛化乳液自前段工序進(jìn)入到供料槽2中,在保證一定的 工作容量的條件下,在供料槽電機攪拌裝置4的攪動下防止乳液沉淀于供料槽底部。乳液 經(jīng)供料泵1送至壓力容器20的過濾區(qū)內(nèi),經(jīng)濾套26過濾后進(jìn)入濾管27內(nèi)并到達(dá)上部清 液區(qū),清液經(jīng)清液出口接管12由清液出口閥門13控制,由清液送出管14送入到清液儲槽 中儲存待用。經(jīng)濾套過濾時乳液中的固體顆粒被隔離在濾套26外表面,隨過濾的進(jìn)行,濾
5套26外表面的泥層逐漸增厚,過濾阻力加大,殼體內(nèi)壓力升高,達(dá)到設(shè)定壓力值時,系統(tǒng)將 自動關(guān)閉清液出口閥門13、供料泵1及電控閥門8,同時打開溢流閥門6、空氣閥門11,過濾 液體迅速向供料槽回流,過濾區(qū)液體壓力瞬間下降,同時壓縮空氣被引入清液區(qū)內(nèi),濾套26 內(nèi)外壓差增大,使附著于濾套26外表面的濾餅在液體位差形成的壓差作用下脫落,同時通 過壓縮空氣反吹干凈,落入壓力容器下部設(shè)置的收縮段的沉降區(qū)。以上過程中可以實現(xiàn)自 動化作業(yè),例如采用DCS控制系統(tǒng)對相應(yīng)的閥門進(jìn)行控制。在裝置完成反沖后,白泥在重力作用下沉降,沉降時間理論上越長越好,沉降時間 充分,白泥顆粒在乳液中可充分沉降進(jìn)入錐體段,在實際應(yīng)用中可根據(jù)情況而設(shè)定。白泥沉 降在錐體段底部后開啟反沖閥門25,在錐體段沿圓周切線方向設(shè)置的一定數(shù)目的旋流沖洗 管線內(nèi)沖洗液迅速流出,在重力和動能慣性的作用下將濾泥帶出出泥口。沖洗管線的使用 使設(shè)備結(jié)構(gòu)更加合理、節(jié)能、經(jīng)濟。本發(fā)明裝置的過濾階段、反洗階段、沉降階段循環(huán)進(jìn)行,經(jīng)運行一定周期后,細(xì)小 的顆粒會將濾套堵塞,過濾效率明顯降低,此時,關(guān)閉進(jìn)料閥門7、清液出口閥門13及其過 濾系統(tǒng),將壓力過濾器內(nèi)的過濾液排凈,打開清液區(qū)清洗閥門16、過濾區(qū)清洗閥門18,向壓 力過濾器內(nèi)送入酸洗,對氈套內(nèi)外表面進(jìn)行浸泡清洗,實現(xiàn)在線運行清洗。這種機械運行清 洗的方式速度快、效率高,大大降低了勞動強度,使濾套使用壽命延長。
權(quán)利要求
一種白液過濾裝置,在一個其下部帶有收縮段的壓力容器內(nèi)設(shè)置有其上設(shè)置有固定濾管的花板、位于花板上部的清液區(qū)及白液出液管、位于花板下部且位于裝置中部的過濾區(qū)及乳液進(jìn)料管和位于過濾區(qū)下部的沉降區(qū)和位于裝置下部的白泥排出管,其中的濾管的翻邊卡在花板上,并通過位于濾管翻邊上的花壓板固定于花板上,在濾管外設(shè)置有濾布,其特征在于清液區(qū)與過濾區(qū)均處于壓力容器之內(nèi),在壓力容器的頂部的清液區(qū)內(nèi)設(shè)置有壓縮空氣管,在壓力容器底部的收縮段頂部設(shè)置有反沖液出液口。
2.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種白液過濾裝置,其特征在于在壓力容器底部的收縮段頂 部設(shè)置的反沖液出液口為設(shè)置于一個與反沖液管相連的盤管上的,且位于盤管上沿壓力容 器底部的收縮段錐體切向的開口。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種白液過濾裝置,其特征在于在壓力容器內(nèi)的過濾區(qū)和清 液區(qū)分別設(shè)置有清洗液出口,白液進(jìn)口及清液出口的接管直徑為供料泵流量所確定的正常 輸送液體的管徑的3倍以上。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種白液過濾裝置,其特征在于位于過濾區(qū)的清洗液進(jìn)口設(shè) 置位于稍低于濾管的下管端的位置,位于清液區(qū)的清洗液進(jìn)口處設(shè)置有防沖板。
5.權(quán)利要求1至4所述的任一種白液過濾裝置,其特征在于該裝置前還串聯(lián)連接有一 個帶有刮刀系統(tǒng)的前級白液過濾器。
6.使用權(quán)利要求5所述的任一種白液過濾裝置的使用方法,其特征是經(jīng)帶有刮刀系統(tǒng) 的前級白液過濾器后再進(jìn)入白液過濾裝置中的乳液濁度控制在40ppm 50ppm。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種用于造紙廢液堿回收處理中進(jìn)行白液過濾的,其前段工序中設(shè)置有前級粗過濾裝置的精過濾裝置。本發(fā)明的白液過濾裝置是在一個其下部帶有收縮段的壓力容器內(nèi)設(shè)置有固定濾管的花板、位于花板上部的清液區(qū)及白液出液管、位于花板下部且位于裝置中部的過濾區(qū)及乳液進(jìn)料管和位于過濾區(qū)下部的沉降區(qū)和位于裝置下部的白泥排出管,在濾管外設(shè)置有濾布,本發(fā)明的清液區(qū)與過濾區(qū)均處于同一個壓力容器之內(nèi),在壓力容器的頂部的清液區(qū)內(nèi)設(shè)置有壓縮空氣管,在壓力容器底部的收縮段頂部設(shè)置有反沖液出液口。
文檔編號B01D29/15GK101979120SQ201010525829
公開日2011年2月23日 申請日期2010年10月27日 優(yōu)先權(quán)日2010年10月27日
發(fā)明者張兵, 張培洲, 張舒, 蓋美萍, 邵琿 申請人:張培洲;九江九洲節(jié)能環(huán)保工程有限公司;蘭州節(jié)能環(huán)保工程有限責(zé)任公司