[发明专利]一种超细粉体液固过滤、洗涤、压干机

说明书

技术领域

属超细粉体等新材料制备与液固过滤净化领域。

背景技术

超细粉体是新材料工业的基础，国家的通讯，航空，航天，航海等国防尖端装备，高效药品与医疗器械，交通运输等等产业都需要各类性能特异的新材料。对各种新材料性能要求愈来愈高，其粉体的细度必须愈来愈细，粉体的纯度愈来愈纯，因此无论哪种粉体，制备中的液固过滤，洗涤与压干是一步极为重要的操作。这一操作的基本要求是：

(1)固体细颗粒的过滤效率要高。微米与亚微米级粉体都属超细粉体，即颗粒的当量直径不超过10微米都属超细粉体。对此类粉体，传统的滤布与滤网很难高效截留，细颗粒穿漏是普遍的弊病。穿漏的更细粉体，其附加值更高。要达到高效过滤，必须是长时间循环过滤；

(2)粉体滤饼的洗涤效率要高，洗涤液消耗要少。如果粉体是无内孔的刚性颗粒，又是憎液的，此类粉体的洗涤还比较简单；如果粉体颗粒有大量内孔隙，属亲液的，此类粉体的高效洗涤非常困难，因为粉体颗粒的内孔隙中贮有必须洗脱的组分，这些组分从孔内向孔外排出只能依靠扩散，扩散速度非常慢，其他任何外来强化措施对提高洗涤效率不起重大作用，反而浪费能源，增加装置投资；

(3)超细粉末中，平均粒径不超过2微米的粉体，如果是亲液的，粉体颗粒表面的液化层体积占颗粒本身体积相对较高。在粉体的气体吹干的过程中，颗粒表面的液化层一被吹走，粉体颗粒层的总体积会明显减少，这导致粉体层极易产生开裂现象，一开裂，无法再用气体吹干，因为气体都从裂缝中短路排出，造成滤饼不干，气耗又大。

(4)卸干滤饼要方便，快速，完全。

目前，工业生产上现有的过滤，洗涤与压干机有以下几大类。一大类是弹性皮膜挤压的卧式厢式压滤机；另一类为直立水平板式压滤机，也采用弹性皮膜挤压。此二类压滤机的滤饼干度很高，压干操作的能耗很低，但二类压滤机的共同弊病是由于采用滤布为滤材，过滤效率低，细颗粒穿漏严重，尤其，过滤起动阶段，会大量穿漏；另一大类是以滤布为滤材的连续真空带式过滤机，也由于采用滤布，过滤效率低，细颗粒大量穿漏，另外洗涤与滤饼脱水压干时，滤饼易产生裂缝，使洗涤效率下降。这三类过滤机的滤布使用寿命都相当短，一般只有几个月，每年滤材消耗量很大。还有一类是非过滤式的分离机，即卧式螺旋离心机，利用离心沉降原理进行超细粉体分离，生产能力大，但细颗粒分离效率仍不高，大量细颗粒无法被分离出来。最近十多年，一些刚性微孔管过滤机被用于超细粉体过滤，过滤效率很高，不仅对微米级粉体，对部分亚微米级粉体也有很高过滤效率。有些结构的这类过滤机，洗涤效率也相当高。但对一些亲水的细颗粒，吹气压干时易产生裂缝，滤饼干度无法提高。对某些特细颗粒，采用特殊措施，可以使滤饼干度大幅提高，但卸滤饼却非常困难。

本发明就是为了解决微米与亚微米级超细粉体的过滤，洗涤与压干而发明的一种对超细粉体过滤效率高，无细颗粒穿漏，不需循环过滤，对既细又亲液的超细粉体压干时不产生裂缝，粉体滤饼的干度大幅提高，对过滤机的粉体滤饼又能进行均匀的渗透性洗涤，使粉体滤饼洗涤效果满足工艺要求，对机内又干又结实的滤饼能快速高效排到过滤机外面的一种结构新型的间歇式过滤、洗涤、压干机。

发明内容

本发明提供一种间歇式操作的用于微米与亚微米级超细粉体的液固过滤、洗涤、压干，能快速，简便卸除大体积的干滤饼：清洗再生容易，辅助时间短，能耗与物耗低，整个装置耐各种酸腐蚀，耐各种有机溶剂，使用寿命很长的新型结构装置。

本发明主体为立式圆柱耐压容器，容器上端与下端均有法兰；上法兰上面用螺栓固定一块花板。花板上按不同图形排列，开不同直径或不同形状的孔；通过这些孔，在花板下方垂直安装许多刚性微孔过滤滤材(管或板)，这许多滤材都通过花板上的孔，固定在花板上，滤液引出管从花板上部引出。

根据对粉体滤饼的洗涤，再生，清洗等的要求，这些滤液引出管再组合成不同团组，将这些不同团组再同过滤机外面不同流体管线(如洗涤液进液，洗涤液出液，滤液出液，反吹气体进气，反洗水进水等)相连。

花板下面是一块可上下移动的推渣板，该板可以是金属板(外涂防腐塑料或橡胶)，也可以是刚性非金属板，推渣板上开一系列孔，其孔排列与孔形状与花板完全一样，所有刚性微孔滤材(管或板)都穿过推渣板，滤材与这些孔之间有一定间隙，使推渣板沿这些滤材上下移动。

花板上部中心，固定一立式油缸或气缸，缸轴通过花板与花板下的推渣板固定连接(花板中心与缸轴之间采用多个“O”形圈密封)。

圆柱形壳体内壁是一层弹性膜，所有膜表面均开无数个单向孔，供部分洗涤液通过此膜进入机体内对滤饼进行洗涤。