专利名称：沙状强碱金属过滤清洗系统及清洗工艺的制作方法
技术领域：
本发明属于沙状强碱金属处理领域，特别是涉及一种沙状强碱金属过滤清洗系统及清洗工艺。
背景技术：
强碱金属通过白油或矿物油分散为高活性沙状颗粒后，需将残留在沙状强碱金属表面的白油进行分离，以提高产品质量，因沙状强碱金属粒度小、活性高，使得分离难度增大，目前的分离设备分离效果都较差，且安全性不高。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种结构简单、分离效果好、安全可靠的沙状强碱金属过滤清洗系统。为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案一种沙状强碱金属过滤清洗系统，包括清洗设备、进料管线、进气管、放空管、白油及溶剂排出管、溶剂冲洗管线，清洗设备包括罐体、搅拌器、过滤组件，罐体顶部开设物料进口，物料进口的前、后侧分别开设气体进口和放空口，罐体的侧壁上开设强碱金属出口，底部开设白油及溶剂出口，过滤组件包括过滤网，过滤网安装在罐体内下部，搅拌器包括传动装置、搅拌组件，搅拌组件包括搅拌轴和桨叶，搅拌轴的下端连接桨叶，传动装置与搅拌轴连接为搅拌轴提供动力，进料管线出口与罐体顶部的物料进口连通，进气管与气体进口连通，放空管与放空口连通，强碱金属出口与强碱金属出料管连通，白油及溶剂出口与溶剂总管连通，溶剂总管另一端分别与白油及溶剂排出管、溶剂冲洗管线连通，进料管线、进气管、 放空管上分别安装进料阀、进气阀、放空阀，强碱金属出料管上安装出料阀，溶剂总管上安装第一调节阀，白油及溶剂排出管、溶剂冲洗管线上分别安装第二调节阀、第三调节阀。本发明的沙状强碱金属过滤清洗系统，其中所述罐体包括壳体、顶部封头和底部封头，底部封头通过下法兰与壳体底部的上法兰连接。本发明的沙状强碱金属过滤清洗系统，其中所述过滤组件还包括开孔的支撑板、 压板，支撑板固定在过滤网的下方，压板叠放在过滤网上方，为可活动板，压板、过滤网与支撑板依次叠放在一起安装在上、下法兰上设置的凹槽内。本发明的沙状强碱金属过滤清洗系统，其中所述过滤网采用烧结丝网或烧结陶瓷制作，厚度为8-10mm，滤孔直径为4 μ m。本发明的沙状强碱金属过滤清洗系统，其中所述搅拌轴及桨叶的底面设为平面， 桨叶底面距压板顶面为4-7mm。本发明的沙状强碱金属过滤清洗系统，其中所述传动装置包括手柄、传动轴、第一锥齿轮、第二锥齿轮，罐体内部固定支架，支架上固定安装第一轴承座和第二轴承座，传动轴的内端通过轴承安装在第一轴承座内，传动轴的内端安装第一锥齿轮，传动轴的外端伸出罐体外部，手柄固定在传动轴的外端，传动轴与罐体接触处固定填料箱密封，连杆一端与填料箱连接，另一端连接第三轴承座并通过螺母锁紧，传动轴的外端通过轴承安装在第三轴承座内，搅拌轴通过轴承安装在第二轴承座内，搅拌轴的上端安装第二锥齿轮，第一、二锥齿轮啮合相连。本发明的沙状强碱金属过滤清洗系统，其中所述支撑板和压板的厚度为4-6mm，其开孔直径为8-10mm。本发明的沙状强碱金属过滤清洗系统，其中所述物料进口的左、右侧分别开设视镜口。本发明还提供了一种沙状强碱金属过滤清洗工艺，包括以下步骤(1)打开进气阀，充压至0.2Mpa后关闭，然后打开放空阀至常压后关闭，重复操作三次；(2)打开进料阀、第一、二调节阀，将白油、沙状强碱金属混合物料通入罐体内关闭进料阀，滤出的白油自溶剂总管、溶剂排出管排出，待大部分白油滤掉后，关闭第一、二调节阀，(3)打开进料阀，向罐体内通入溶剂后关闭进料阀，搅拌3-5min后，打开第一、二调节阀，待大部分液体滤掉后，关闭第一、二调节阀，重复操作三次，(4)确认进料阀、第二调节阀、进气阀、放空阀处于关闭位置，打开出料阀、第一调节阀，通过控制第三调节阀向罐体中连续通入溶剂，将沙状强碱金属通过强碱金属出料管送出，清洗操作完毕。步骤(3)中，每次通入溶剂的体积与混合物料的重量比是1-2 1，步骤(4)中，通入溶剂的体积与混合物料的重量比是2. 5-4 1。本发明沙状强碱金属过滤清洗系统对沙状强碱金属与白油混合物进行过滤、搅拌、清洗、反冲的组合操作，能够有效分离沙状强碱金属中的白油，分离效果好，并对沙状强碱金属用溶剂进行清洗，为制备有机强碱金属化合物提供纯净的沙状强碱金属，是清洗沙状强碱金属工艺的专有设备。本发明沙状强碱金属过滤清洗系统区别于静态过滤洗涤方式，增加了搅拌设施，通过搅拌使沙状强碱金属充分悬浮于冲洗溶剂中，提高了对沙状强碱金属的洗涤效果，解决沙状强碱金属出料时因反冲溶剂推动力不足而造成沙状强碱金属在设备中的残留现象。向罐体内通入氩气，防止沙状强碱金属直接与空气接触，保证了分离过程中的安全操作。下面结合附图对本发明的沙状强碱金属过滤清洗系统及清洗工艺作进一步说明。
图1为本发明沙状强碱金属过滤清洗系统的结构示意图。图2为本发明沙状强碱金属过滤清洗系统中过滤清洗设备的主视图；图3为图2的俯视具体实施例方式如图1所示，本发明沙状强碱金属过滤清洗系统包括清洗设备61、进料管线62、进气管63、放空管64、白油及溶剂排出管65、溶剂冲洗管线66。结合图2、3所示，其中清洗设备包括罐体1、搅拌器、过滤组件，罐体1包括壳体11、顶部封头12和底部封头13，顶部封头12为椭圆型封头，底部封头13为平底或椭圆封头。底部封头13通过下法兰14与壳体11底部焊接的上法兰15连接。罐体1上顶部封头的中心位置开设物料进口 16，物料进口 16的左、右侧分别开设视镜口 17，进入设备的沙状强碱金属活性非常高，操作时需隔绝空气，因此在物料进口 16的前、后侧分别开设气体进口 18和放空口 19，罐体1的侧壁上开设强碱金属出口 41，底部开设白油及溶剂出口 42。罐体1的底部焊接支撑腿43，用于将罐体1固定在地面上。过滤组件包括过滤网2、支撑板3、压板4，过滤网2采用烧结丝网或烧结陶瓷制作， 厚度为8-10mm，滤孔直径为4μ m。为保证过滤网平整度、强度及物料通透性，在过滤网2的上、下方分别设置开孔的压板4和支撑板3，支撑板3和压板4的厚度为4-6mm，其开孔直径为8-10mm，开孔数量根据强度而定。过滤网2与支撑板3焊接相连，压板4叠放在过滤网2 上方，为可活动板，压板4、过滤网2与支撑板3依次叠放在一起安装在上、下法兰15、14上设置的凹槽内，并在支撑板3与下法兰14凹槽的平面处设置垫片，在压板4与上法兰15处设置垫片以保证密封效果。搅拌器包括传动装置、搅拌组件，传动装置包括手柄5、传动轴6、第一锥齿轮7、第二锥齿轮8，搅拌组件包括搅拌轴9、桨叶10，罐体1内部焊接支架51，支架51上固定安装第一轴承座52和第二轴承座53，传动轴6的内端通过轴承安装在第一轴承座52内，传动轴6的内端安装第一锥齿轮7，传动轴6的外端伸出罐体1外部，手柄5通过螺钉固定在传动轴6的外端。传动轴6与罐体1接触处固定填料箱M密封，连杆55 —端与填料箱M连接，另一端连接第三轴承座56并通过螺母锁紧，传动轴6的外端通过轴承安装在第三轴承座56内。搅拌轴9通过轴承安装在第二轴承座53内，搅拌轴9的上端安装第二锥齿轮8，第一、二锥齿轮7、8啮合相连，搅拌轴9的下端连接桨叶10，桨叶10为长方形。搅拌轴9及桨叶10底面设为平面，不能有凸起部分，防止刮破下方的压板4和过滤网2。桨叶10底面距压板4顶面为4-7mm。本发明上述实施例中，搅拌器采用的是手柄驱动，也可采用电机驱动传动轴。进料管线62出口与罐体1顶部的物料进口 16连通，进气管63与气体进口 18连通，放空管64与放空口 19连通。强碱金属出口 41与强碱金属出料管67连通，白油及溶剂出口 42与溶剂总管68连通，溶剂总管68另一端分别与白油及溶剂排出管65、溶剂冲洗管线66连通。进料管线62、进气管63、放空管64上分别安装进料阀69、进气阀70、放空阀 71。强碱金属出料管67上安装出料阀72。溶剂总管68上安装第一调节阀73，白油及溶剂排出管65、溶剂冲洗管线66上分别安装第二调节阀74、第三调节阀75。调节阀采用手动阀或气动阀。本发明沙状强碱金属过滤清洗系统对沙状强碱金属与白油混合物进行过滤、搅拌、清洗、反冲的组合操作，能够有效分离沙状强碱金属中的白油，并对沙状强碱金属用溶剂进行清洗，为制备有机强碱金属化合物提供纯净的沙状强碱金属，是清洗沙状强碱金属工艺的专有设备。强碱金属(alkali metal)指的是元素周期表I A族元素中所有的金属元素，目前共计锂(Li)、钠(Na)、钾(K)、铷(Rb)、铯(Cs)、钫(Fr)六种，本专利涉及的是除金属钫外的
强碱金属。
本发明沙状强碱金属过滤清洗系统区别于静态过滤洗涤方式，其中清洗设备增加了搅拌设施，通过搅拌使沙状强碱金属充分悬浮于冲洗溶剂中，提高了对沙状强碱金属的洗涤效果，解决沙状强碱金属出料时因反冲溶剂推动力不足而造成沙状强碱金属在设备中的残留现象。本发明沙状强碱金属过滤清洗工艺步骤如下(1)打开进气阀70，冲入氩气或氮气，充压至0.2Mpa后关闭，然后打开放空阀71
至常压后关闭，重复操作三次；(2)打开进料阀69、第一、二调节阀73、74，将120KG白油、沙状强碱金属混合物料通入罐体1内关闭进料阀69，滤出的白油自溶剂总管68、白油及溶剂排出管65排出，待大部分白油滤掉后，关闭第一、二调节阀73、74，(3)打开进料阀69，向罐体1内通入180L正己烷溶剂后关闭进料阀69，搅拌 3-5min后，打开第一、二调节阀73、74，待大部分液体滤掉后，关闭第一、二调节阀73、74，重复操作三次，(4)确认进料阀69、第二调节阀74、进气阀70、放空阀71处于关闭位置，打开出料阀72、第一调节阀73，通过控制第三调节阀75向罐体1中连续通入300L-400L正己烷溶剂， 将沙状强碱金属通过强碱金属出料管送出，清洗操作完毕。以上所述的实施例仅仅是对本发明的优选实施方式进行描述，并非对本发明的范围进行限定，在不脱离本发明设计精神的前提下，本领域普通技术人员对本发明的技术方案作出的各种变形和改进，均应落入本发明权利要求书确定的保护范围内。
权利要求
1.一种沙状强碱金属过滤清洗系统，其特征在于包括清洗设备、进料管线、进气管、 放空管、白油及溶剂排出管、溶剂冲洗管线，清洗设备包括罐体、搅拌器、过滤组件，罐体顶部开设物料进口，物料进口的前、后侧分别开设气体进口和放空口，罐体的侧壁上开设强碱金属出口，底部开设白油及溶剂出口，过滤组件包括过滤网，过滤网安装在罐体内下部，搅拌器包括传动装置、搅拌组件，搅拌组件包括搅拌轴和桨叶，搅拌轴的下端连接桨叶，传动装置与搅拌轴连接为搅拌轴提供动力，进料管线出口与罐体顶部的物料进口连通，进气管与气体进口连通，放空管与放空口连通，强碱金属出口与强碱金属出料管连通，白油及溶剂出口与溶剂总管连通，溶剂总管另一端分别与白油及溶剂排出管、溶剂冲洗管线连通，进料管线、进气管、放空管上分别安装进料阀、进气阀、放空阀，强碱金属出料管上安装出料阀， 溶剂总管上安装第一调节阀，白油及溶剂排出管、溶剂冲洗管线上分别安装第二调节阀、第三调节阀。
2.根据权利要求1所述的沙状强碱金属过滤清洗系统，其特征在于所述罐体包括壳体、顶部封头和底部封头，底部封头通过下法兰与壳体底部的上法兰连接。
3.根据权利要求2所述的沙状强碱金属过滤清洗系统，其特征在于所述过滤组件还包括开孔的支撑板、压板，支撑板固定在过滤网的下方，压板叠放在过滤网上方，为可活动板，压板、过滤网与支撑板依次叠放在一起安装在上、下法兰上设置的凹槽内。
4.根据权利要求3所述的沙状强碱金属过滤清洗系统，其特征在于所述过滤网采用烧结丝网或烧结陶瓷制作，厚度为8-10mm，滤孔直径为4 μ m。
5.根据权利要求4所述的沙状强碱金属过滤清洗系统，其特征在于所述搅拌轴及桨叶的底面设为平面，桨叶底面距压板顶面为4-7mm。
6.根据权利要求5所述的沙状强碱金属过滤清洗系统，其特征在于所述传动装置包括手柄、传动轴、第一锥齿轮、第二锥齿轮，罐体内部固定支架，支架上固定安装第一轴承座和第二轴承座，传动轴的内端通过轴承安装在第一轴承座内，传动轴的内端安装第一锥齿轮，传动轴的外端伸出罐体外部，手柄固定在传动轴的外端，传动轴与罐体接触处固定填料箱密封，连杆一端与填料箱连接，另一端连接第三轴承座并通过螺母锁紧，传动轴的外端通过轴承安装在第三轴承座内，搅拌轴通过轴承安装在第二轴承座内，搅拌轴的上端安装第二锥齿轮，第一、二锥齿轮啮合相连。
7.根据权利要求6所述的沙状强碱金属过滤清洗系统，其特征在于所述支撑板和压板的厚度为4-6mm，其开孔直径为8-lOmm。
8.根据权利要求7所述的沙状强碱金属过滤清洗系统，其特征在于所述物料进口的左、右侧分别开设视镜口。
9.一种沙状强碱金属过滤清洗工艺，其特征在于包括以下步骤(1)打开进气阀，充压至0.2Mpa后关闭，然后打开放空阀至常压后关闭，重复操作三次；(2)打开进料阀、第一、二调节阀，将白油、沙状强碱金属混合物料通入罐体内关闭进料阀，滤出的白油自溶剂总管、溶剂排出管排出，待大部分白油滤掉后，关闭第一、二调节阀，(3)打开进料阀，向罐体内通入溶剂后关闭进料阀，搅拌3-5min后，打开第一、二调节阀，待大部分液体滤掉后，关闭第一、二调节阀，重复操作三次，(4)确认进料阀、第二调节阀、进气阀、放空阀处于关闭位置，打开出料阀、第一调节阀，通过控制第三调节阀向罐体中连续通入溶剂，将沙状强碱金属通过强碱金属出料管送出， 清洗操作完毕。
全文摘要
本发明公开了一种沙状强碱金属过滤清洗系统及清洗工艺，包括清洗设备、进料管线、进气管、放空管、白油及溶剂排出管、溶剂冲洗管线，清洗设备包括罐体、搅拌器、过滤组件，罐体顶部开设物料进口，物料进口的前、后侧分别开设气体进口和放空口，罐体的侧壁上开设强碱金属出口，底部开设白油及溶剂出口，过滤组件包括过滤网，过滤网安装在罐体内下部，搅拌器包括传动装置、搅拌组件，搅拌组件包括搅拌轴和桨叶，搅拌轴的下端连接桨叶。本发明沙状强碱金属过滤清洗系统对沙状强碱金属与白油混合物进行过滤、搅拌、清洗、反冲的组合操作，能够有效分离沙状强碱金属中的白油，并对沙状强碱金属用溶剂进行清洗，是清洗沙状强碱金属工艺的专有设备。
文档编号B01D36/00GK102553341SQ20121000797
公开日2012年7月11日 申请日期2012年1月11日 优先权日2012年1月11日
发明者于荣, 尤学民, 王毅 申请人:新疆科源化工有限公司