专利名称：一种动态平衡的压滤方法
技术领域：
本发明属于固液分离技术领域，尤其是一种动态平衡的压滤方法。
背景技术：
压滤，是在过滤介质一侧施加正压强来实现过滤的作业。由于该固液分离方法处理量大，因此被广泛地应用在化工、生化、制糖、制药、食品、选矿、污水处理等行业。压滤的方法一般是包括压板工序、注料工序、过滤工序、挤压工序、喷吹排液工序和松板卸料工序; 具体为先通过控制系统开启压滤机，使滤板合拢压紧，然后在输送泵的压力下，把一定含固率的滤浆送进个滤室，同时由滤室中的滤布将固体和液体分开，液体通过设置在滤板底部的漏管排出，而固体保留在滤室内形成含液率低的滤渣，当滤板分开时，含液量较少的滤渣从滤室落下；压滤机在整个运行过程中是靠输送泵的压力来工作的，输送泵要不断地把滤浆压进滤室，随着滤室中滤渣的增加，每次压进的滤浆越来越少，输送泵的工作职能起到保压的作用；其工作效率很低。且脱液时注入压力采取恒压的工作方式，过滤时，滤出的液体体积与过滤压力成正比，采取恒压的工作方式，泥饼迅速形成，其致密度也迅速增加，滤饼在刚形成时处于很致密的状态。因此恒压的工作方式，加大了过滤阻力，过滤阻力抵消了过滤压力，使过滤性能也迅速降低。为了提高效率，人们进行了大量研究，例如公开号为 CN1328860A的专利文献就公开了一种板式压滤机快速压滤的方法，该方法以加热方式对滤布内的滤渣进行加温，并保持0. 5 2小时。使滤渣中残余的水份汽化排出，滤渣的含水量大大降低，从而导致滤渣与滤布的自动分离，当滤板分开后，包裹在滤布间的滤渣便会自动脱离滤布下落。上述采用加热法，虽然相对传统工艺能提高一定的效率，但是对效率就是金钱的实际生产还是不够的，这些方法的处理量较小、固液分离不够彻底。
发明内容
本发明提供了一种不仅生产效率高，而且处理量较大、固液分离彻底、节能节时的动态平衡的压滤方法。为了达到上述的目的，本发明的技术方案为一种动态平衡的压滤方法，工艺循环为合紧滤板-灌注物料-过滤物料-外部压力准备-压榨物料-物料回吹-外部压力释放-打开滤板-排掉滤饼-清洗滤布；所述过滤物料工序中，向滤室分次间隔施加压力，所述分次施加的压力逐次递增；同一循环中所述压榨物料工序中，向滤室外壁夹层腔中注入液体，分时调节液体量，使压力滤室外壁上的逐次递增。较佳地，所述过滤物料工序中相邻两次之间施加的压力差逐渐递增；所谓压力差逐渐递增，即先设定相同的施压时间、和间隔时间、，注入物料后的初始压力为Ptl，第一次目标压力为P1，每秒中递增压力为AP1，当达到目标压力P1后，进行第二次施压；第二次目标压力为P2，每秒中递增压力为ΔΡ2，当达到目标压力P2后，进行第三次施压；第三次目标压力为P3,每秒中递增压力为ΔΡ3，当达到目标压力P3后，进行第四次施压；、、、以此类推进行至少3次过滤；其中AP1S ΔΡ2< ΔΡ3。较佳地，所述过滤物料工序中相邻两次之间施加的压力差逐渐递减；S卩AP1 > AP2 > ΔΡ3。较佳地，所述过滤物料工序中的分次施压时间逐渐递增或先递增后恒定。较佳地，所述过滤物料工序中相邻两次施压之间的间隔时间为递增变化。较佳地，所述过滤物料工序中相邻两次之间施加的压力差逐渐递增。较佳地，所述压榨物料工序中相邻两次之间施加的压力差逐渐递减。较佳地，所述压榨物料工序中每次施压的间隔时间为递增变化。本发明中压榨物料工序中动态施压为液压；当然也可以为气压，但是气压不稳定， 仅能提供中低压且加压缓慢、耗时耗能，无法达到高压，效果不如液压，液压既能快速高效加压，又能达到很高压力。本发明压滤方法可应用于所有板式、框式、以及带式固液分离压滤等工艺。本发明工艺循环为合紧滤板-灌注物料-过滤物料-外部压力准备-压榨物料-物料回吹-外部压力释放-打开滤板-排掉滤饼-清洗滤布；其中过滤物料施加的压力和压榨物料施加的压力都是动态增加的；本发明在不破坏工艺设备内外压力平衡的情况下，通过过滤物料和压榨物料时施加的压力不断变化，从而打破了滤布内固液反作用力的平衡，导通面积逐渐增大，防止了瞬间冲高内压，从而避免了压力对过滤膜的破坏，避免了处理过程中的物料泄漏，使得内部固态物料成型更干、更有层次；尤其是增大了处理量、提高了产出率，而且固液分离彻底，最大限度地缩短了压滤的时间，节能节时。通过对调味品半成品进行压滤试验，使用本发明所述的方法进行压滤后，得率由原来的60 % 85 %提高到90 % 92 %，含液率由原来的60 % 70 %降低到 50%左右，批处理量由原来的1. 6吨/批提高到2. 23 2. 45吨/批。说明书附1本发明所使用的压滤器的结构示意图。具体的实施方式实施例1一种动态平衡的压滤方法，该方法的工艺循环为Α、合紧滤板，先将滤板框架1组装好，将滤布3置于滤室10内；B、灌注物料，往滤室10内的滤布3内用进料泵9通过进料管8灌注物料7 ；C、过滤物料，当物料7灌注完后，通过进料管8往滤布3内分次间隔施加压力；滤液由滤室10上的出料口 11流出；D、外部压力准备，Ε、压榨物料，将水通过注液口(12、1；3)注入到滤室内外壁夹层腔20中，分时调节液体量，使滤室外壁(21、2幻上的压力逐次递增；所有外壁夹层腔20同时注入液体。F、物料回吹、外部压力释放、打开滤板、排掉滤饼、清洗滤布，完成压滤工艺；其中，所述C、过滤物料工序中，向滤室内分次间隔施加压力，所述分次施加的压力逐次递增；同一循环中所述Ε、压榨物料工序中，向滤室内外壁夹层腔注入液体，分时调节液体量，使压力逐次递增。过滤物料工序中压力的动态增加为固定梯度的增压，施压时间为先递增后恒定的
4变化，每次施压之间的间隔时间为递增变化；压榨物料工序中压力的动态增加为固定梯度变化的增压，施压时间为不固定变化，每次施压之间的间隔时间为固定值；所述压榨物料工序中动态施压为液压。本发明在过滤物料、压榨物料工序中，根据所要进行处理的目标物料不同，所施加的目标压力不同、递增压力不同、施加的时间和间隔时间也有所不同。下面用调味品的半成品为样品，具体地对过滤物料和压榨物料的施压变化进行举例说明过滤物料第一次施压，调节泵压力，施加目标压力为95KPa，施压时间为150秒， 每次增压量为20KPa ；停止施压10秒后进行第二次施压；第二次施压，调节泵压力，施加目标压力为135KPa，施压时间为400秒，每次增压量为20KPa ；停止施压12秒后进行第三次施压；第三次施压，调节泵压力，施加目标压力为175KPa，施压时间为700秒，每次增压量为20KPa;停止施压13秒后进行第四次施压；第四次施压，调节泵压力，施加目标压力为 215KPa，施压时间为700秒，每次增压量为20KPa ；停止施压14秒后进行第五次施压；第五次施压，调节泵压力，施加目标压力为250KPa，施压时间为700秒，每次增压量为20KPa ；停止施压15秒后进行下一道工序。压榨物料往滤室内外壁夹层腔注入水，通过水的注入控制，使滤室外壁上的压力逐次递增，第一次施压，调节水量，施加目标压力为270KPa，施压时间为900秒，每次增压量为20KPa ；停止施压60秒后进行第二次施压；第二次施压，调节水量，施加目标压力为 470KPa，施压时间为600秒，每次增压量为20KPa ；停止施压60秒后进行第三次施压；第三次施压，调节水量，施加目标压力为770KPa，施压时间为600秒，每次增压量为20KPa ；停止施压60秒后进行第四次施压；第四次施压，调节水量，施加目标压力为1500KPa，施压时间为900秒，每次增压量为20KPa ；停止施压50秒后进行第五次施压；第五次施压，调节水量， 施加目标压力为1500KPa，施压时间为1250秒，每次增压量为20KPa ；停止施压50秒后进行下一步工序。实施例2同实施例1，不同之处在于其中，过滤物料工序中压力的动态增加为递减梯度的增压，施压时间为固定值，每次施压之间的间隔时间为递增变化；压榨物料中压力的动态增加为递增梯度变化的增压，施压时间为不固定变化，每次施压之间的间隔时间为固定值；所述压榨物料工序中动态施压为液压。下面用调味品的半成品为样品，具体地对过滤物料和压榨物料的施压变化进行举例说明过滤物料第一次施压，调节泵压力，施加目标压力为95KPa，施压时间为440秒， 每次增压量为20KPa ；停止施压10秒后进行第二次施压；第二次施压，调节泵压力，施加目标压力为135KPa，施压时间为440秒，每次增压量为ISKPa ；停止施压12秒后进行第三次施压；第三次施压，调节泵压力，施加目标压力为175KPa，施压时间为440秒，每次增压量为16KPa ；停止施压13秒后进行第四次施压；第四次施压，调节泵压力，施加目标压力为 215KPa，施压时间为440秒，每次增压量为14KPa ；停止施压14秒后进行第五次施压；第五次施压，调节泵压力，施加目标压力为250KPa，施压时间为440秒，每次增压量为12KPa ；停止施压15秒后进行下一道工序。压榨物料往滤室内外壁夹层腔注入水，通过水的注入控制，使滤室外壁上的压力逐次递增，第一次施压，调节水量，施加目标压力为270KPa，施压时间为900秒，每次增压量为14KPa;停止施压60秒后进行第二次施压；第二次施压，调节水量，施加目标压力为 470ΚΙ^，施压时间为900秒，每次增压量为1610 ；停止施压60秒后进行第三次施压；第三次施压，调节水量，施加目标压力为770KPa，施压时间为900秒，每次增压量为ISKPa ；停止施压60秒后进行第四次施压；第四次施压，调节水量，施加目标压力为1500KPa，施压时间为900秒，每次增压量为20KPa ；停止施压60秒后进行第五次施压；第五次施压，调节水量， 施加目标压力为1500KPa，施压时间为900秒，每次增压量为22KPa ；停止施压60秒后进行下一步工序。实施例3同实施例1，不同之处在于其中，过滤物料工序中压力的动态增加为递增梯度的增压，施压时间为递增变化，每次施压之间的间隔时间为固定值；压榨物料工序中压力的动态增加为递减梯度变化的增压，施压时间为递增变化，每次施压之间的间隔时间为递增变化；所述压榨物料工序中动态施压为液压。下面用调味品的半成品为样品，具体地对过滤物料和压榨物料的施压变化进行举例说明过滤物料第一次施压，调节泵压力，施加目标压力为95KPa，施压时间为150秒， 每次增压量为IOKPa ；停止施压12秒后进行第二次施压；第二次施压，调节泵压力，施加目标压力为135KPa，施压时间为400秒，每次增压量为12KPa ；停止施压12秒后进行第三次施压；第三次施压，调节泵压力，施加目标压力为175KPa，施压时间为550秒，每次增压量为14KPa ；停止施压12秒后进行第四次施压；第四次施压，调节泵压力，施加目标压力为 215KPa，施压时间为700秒，每次增压量为16KPa ；停止施压12秒后进行第五次施压；第五次施压，调节泵压力，施加目标压力为250KPa，施压时间为850秒，每次增压量为18KPa ；停止施压12秒后进行下一道工序。压榨物料往滤室内外壁夹层腔注入水，通过水的注入控制，使滤室外壁上的压力逐次递增，第一次施压，调节水量，施加目标压力为270KPa，施压时间为540秒，每次增压量为22KPa ；停止施压30秒后进行第二次施压；第二次施压，调节水量，施加目标压力为 470KPa，施压时间为690秒，每次增压量为20KPa ；停止施压40秒后进行第三次施压；第三次施压，调节水量，施加目标压力为770KPa，施压时间为800秒，每次增压量为18KPa ；停止施压50秒后进行第四次施压；第四次施压，调节水量，施加目标压力为1500KPa，施压时间为990秒，每次增压量为16KPa ；停止施压60秒后进行第五次施压；第五次施压，调节水量， 施加目标压力为1500KPa，施压时间为1190秒，每次增压量为14KPa ；停止施压70秒后进行下一步工序。实施例4同实施例1，不同之处在于其中，过滤物料工序中压力的动态增加为递减梯度的增压，施压时间为固定值，每次施压之间的间隔时间为固定值；压榨物料工序中压力的动态增加为固定梯度变化的增压，施压时间为不固定变化，每次施压之间的间隔时间为固定值； 所述压榨物料工序中动态施压为液压。下面用调味品的半成品为样品，具体地对过滤物料和压榨物料的施压变化进行举例说明
过滤物料第一次施压，调节泵压力，施加目标压力为95KPa，施压时间为550秒， 每次增压量为20KPa ；停止施压12秒后进行第二次施压；第二次施压，调节泵压力，施加目标压力为135KPa，施压时间为550秒，每次增压量为ISKPa ；停止施压12秒后进行第三次施压；第三次施压，调节泵压力，施加目标压力为175KPa，施压时间为550秒，每次增压量为16KPa ；停止施压12秒后进行第四次施压；第四次施压，调节泵压力，施加目标压力为 215KPa，施压时间为550秒，每次增压量为14KPa ；停止施压12秒后进行第五次施压；第五次施压，调节泵压力，施加目标压力为250KPa，施压时间为550秒，每次增压量为12KPa ；停止施压12秒后进行下一道工序。压榨物料往滤室内外壁夹层腔注入水，通过水的注入控制，使滤室外壁上的压力逐次递增，第一次施压，调节水量，施加目标压力为270KPa，施压时间为900秒，每次增压量为20KPa ；停止施压60秒后进行第二次施压；第二次施压，调节水量，施加目标压力为 470KPa，施压时间为600秒，每次增压量为20KPa ；停止施压60秒后进行第三次施压；第三次施压，调节水量，施加目标压力为770KPa，施压时间为900秒，每次增压量为20KPa ；停止施压60秒后进行第四次施压；第四次施压，调节水量，施加目标压力为1500KPa，施压时间为600秒，每次增压量为20KPa ；停止施压60秒后进行第五次施压；第五次施压，调节水量， 施加目标压力为1500KPa，施压时间为900秒，每次增压量为20KPa ；停止施压60秒后进行下一步工序。上述实施例，只是本发明的较佳实施例，并非用来限制本发明实施范围，故凡以本发明权利要求所述的特征及原理所做的等效变化或修饰，均应包括在本发明权利要求范围之内。与传统压滤方法(即过滤物料和压榨物料时，所施加的压力在增加过程中，增加的梯度没有任何变化的压滤方法)相比较采用相同浓度的固液物料，处理总时间相同的工艺条件下所得滤饼的情况见下表
权利要求
1.一种动态平衡的压滤方法，该方法的工艺循环为合紧滤板-灌注物料-过滤物料-外部压力准备-压榨物料-物料回吹-外部压力释放-打开滤板-排掉滤饼-清洗滤布；其特征在于所述过滤物料工序中，向滤室内分次间隔施加压力，所述分次施加的压力逐次递增；同一循环中所述压榨物料工序中，向滤室外壁夹层腔中注入液体，分时调节液体量，使滤室外壁上的压力逐次递增。
2.根据权利要求1所述的动态平衡的压滤方法，其特征在于所述过滤物料工序中相邻两次之间施加的压力差逐渐递增。
3.根据权利要求1所述的动态平衡的压滤方法，其特征在于所述过滤物料工序中相邻两次之间施加的压力差逐渐递减。
4.根据权利要求1所述的动态平衡的压滤方法，其特征在于所述过滤物料工序中的分次施压时间逐渐递增或先递增后恒定。
5.根据权利要求1所述的动态平衡的压滤方法，其特征在于所述过滤物料工序中相邻两次施压之间的间隔时间为递增变化。
6.根据权利要求1所述的动态平衡的压滤方法，其特征在于所述压榨物料工序中相邻两次之间施加的压力差逐渐递增。
7.根据权利要求4所述的动态平衡的压滤方法，其特征在于所述压榨物料工序中相邻两次之间施加的压力差逐渐递减。
8.根据权利要求4所述的动态平衡的压滤方法，其特征在于所述压榨物料工序中每次施压的间隔时间为递增变化。
全文摘要
本发明属于固液分离技术领域，尤其是一种动态平衡的压滤方法，该方法的工艺循环为合紧滤板-灌注物料-过滤物料-外部压力准备-压榨物料-物料回吹-外部压力释放-打开滤板-排掉滤饼-清洗滤布；其中过滤物料施加的压力和压榨物料施加的压力都是动态增加的；本发明在不破坏工艺设备内外压力平衡的情况下，通过施加压力的不断变化，使得内部固态物料成型更干、更有层次，不仅增大了处理量，更重要的是提高了产出率，而且固液分离彻底，并最大限度地缩短了压滤的时间，节能节时。
文档编号B01D25/12GK102225258SQ201110124338
公开日2011年10月26日 申请日期2011年5月13日 优先权日2011年5月13日
发明者黄建宏 申请人:黄建宏