[发明专利]一种固液分离装置及分离方法

说明书

技术领域

本发明涉及对固液混合物的浓缩、分离与收集，具体涉及以毛管力为动力的固液分离方法及装置，所述装置使用多孔性物质，利用液相介质的表面张力及与多孔性物质产生的毛管力作为主动力，实现过程连续的固液混合物的浓缩和固液分离。

背景技术

从固液混合物中把固体和液体分开的过程称为固液分离。固液分离的方法非常多，如筛，沉降，浮选，过滤，膜过滤，压滤，真空，离心等手段。其原理多利用固体颗粒与液体的密度差或使用机械力让液相通过过滤介质而固相物质被过滤介质截留的方法。为达到或增大上述效果，需投入大量絮凝剂等物质或导入大量的机械能，从而导致处理成本的增加和能耗损失。

发明内容

为了克服上述现有技术存在的缺点，本发明的目的在于提供一种固液分离装置及分离方法，其既不用投入大量絮凝剂等物质也无需导入大量的机械能即可实现固液分离，能耗小、处理成本低。

为了解决上述问题，本发明采用以下技术方案：一种固液分离装置，其特征是，至少包括：

一固液混合物容纳部件，用于存放或输送未分离的固液混合物；

一弹性多孔吸附部件，由具有若干毛细管的材料制成，设置在所述固液混合物容纳部件上，并与所述混合物接触；

一挤压部件，用于对所述弹性多孔吸附部件进行挤压；

一支撑部件，用于弹性多孔吸附部件被所述挤压部件挤压时提供对所述弹性多孔吸附部件的支撑，该支撑部件为多孔部件。

作为固液分离装置的进一步的技术方案：所述弹性多孔吸附部件与所述混合物接触的一个侧面上设置有过滤部件。

作为固液分离装置的进一步的技术方案：所述过滤部件为金属滤网，该金属滤网还作为所述的支撑部件。

作为固液分离装置的进一步的技术方案：所述挤压部件为一自转的压辊，压辊与支撑部件之间的距离小于所述弹性多孔吸附部件的厚度。

作为固液分离装置的进一步的技术方案：所述存放部件为筒体，该筒体可自转；输送部件为平移部件。

作为固液分离装置的进一步的技术方案：所述存放部件为一圆筒，圆筒的顶端设置进料口，圆筒的底端设置固相出料口。

作为固液分离装置的进一步的技术方案：所述圆筒的进料口为第一轴内的轴向通孔；所述圆筒的固相出料口为第二轴内的轴向通孔；所述圆筒、压辊、弹性多孔吸附部件均设置在一壳体内，圆筒的第一轴、第二轴同轴线，且第一轴通过轴承安装在壳体顶部且伸至壳体上方，第二轴通过轴承安装在壳体底部且伸至壳体下方；压辊的辊轴两端通过轴承可自转的支撑在壳体上，压辊与所述圆筒之间传动连接；金属滤网固设在圆筒的侧壁上；所述弹性多孔吸附部件固设在金属滤网外；所述壳体的底部设置有液相出口。

作为固液分离装置的进一步的技术方案：所述金属滤网为筒状，与所述圆筒同轴线，所述弹性多孔吸附部件包覆在金属滤网外；所述压辊设置有多根，绕所述圆筒的轴线均布设置，每根压辊的辊轴均通过轴承可自转的支撑在壳体上。

本发明提供的固液分离方法：

将固液混合物置于固液混合物容纳部件中存放或输送；

利用具有若干毛细管的弹性多孔吸附部件将固液混合物中的液相物质吸出；

利用挤压部件，对所述弹性多孔吸附部件进行挤压，挤压时支撑部件提供对所述弹性多孔吸附部件的支撑，该支撑部件为多孔部件；

弹性多孔吸附部件吸收的液相物质，部分流出即被分离，部分又流回固液混合物中。

作为固液分离方法进一步的技术方案：挤压部件对弹性多孔吸附部件进行挤压时，挤压方向与所述弹性多孔吸附部件的吸附方向相反；对多孔吸附部件进行反冲洗。

毛管力指毛管壁与水分子间的吸持力与液体的表面张力的共同作用。多孔质物质间细小的连通孔隙可视为毛管。毛管中液气界面为一弯月面，弯月面下的液相物质因表面张力作用而承受吸持力，该力又称毛管力。毛管力随着毛管直径的减小而增大，当孔隙直径足够小时，毛管作用便变得十分强大，这就是如海绵等多孔质物质对液体物质有较强的吸收能力的原因。

基于毛管力的思想，本发明提出了以毛管力为动力的固液分离的概念，这是一种基于以毛管力为动力，利用多孔质物质对液体的吸收能力，促使液体通过过滤介质而固体颗粒被过滤介质截留，从而达到固体与液体分离的目的。

本发明的有益效果是：装置简单、易于连续性操作，维护方便，能耗很低等优点，降低固液分离的成本。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明做进一步的说明：

图1为本发明中固液分离装置的一种实施例的结构示意图；