分离氢氧化镁溶液的陶瓷过滤器装置及工艺的制作方法
【专利摘要】本发明涉及一种分离氢氧化镁溶液的陶瓷过滤器装置及工艺。陶瓷过滤器装置主要包括：进水箱、陶瓷过滤器、清洗水箱、酸箱、浓水箱、进水泵、清洗水泵和阀门。过滤时间为20~40min，清洗包括气水反洗和酸洗。陶瓷过滤器是由壳体，支撑板，密封圈、陶瓷膜或陶瓷滤芯组成。采用含有一定镁离子浓度的海水、卤水、饱和盐水为原料，加入氢氧化钠溶液或氨水后形成氢氧化镁沉淀，采用陶瓷过滤器分离回收氢氧化镁同时净化水，效率高、设备易清洗、产水量大，可以根据颗粒粒径大小选择过滤元件的过滤孔径。且可采用该过滤器对氢氧化镁溶液进行洗涤，以保证氢氧化镁产品质量。本发明采用陶瓷过滤器分离水溶液中氢氧化镁，不仅可以有效保证产水水质，且可回收氢氧化镁产品。
【专利说明】分离氢氧化镁溶液的陶瓷过滤器装置及工艺
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种分离氢氧化镁溶液的陶瓷过滤器装置及工艺。对含有小颗粒氢氧化镁溶液，采用陶瓷过滤器装置进行连续稳定固液分离，保证过滤后溶液的水质，回收氢氧化镁。
【背景技术】
[0002]采用海水、卤水提取氢氧化镁,可以获得高纯度,超细及纳米氢氧化镁产品,但在分离过程中，常常会因为氢氧化镁颗粒小、比重轻、粘度高，为胶体溶液，溶液浓度低，很难进行分离。
[0003]目前国内外关于氢氧化镁制备的专利很多，如:CN 02133360.2高抑烟型阻燃剂纳米氢氧化镁的制备及表面处理新方法、CN96109067.7氢氧化镁的制造和应用、CN90102696.4粉末氢氧化镁及其制备方法和CN 1130682.3均质流体法制备纳米氢氧化镁、CN01141787.0 一种纳米氢氧化镁阻燃材料制备新工艺等等专利，工艺方法虽然不同，但基本都采用真空过滤、离心过滤或压滤的方式进行过滤。不但效率低、间歇操作，而且很难实现大规模生产。目前采用陶瓷过滤器同时解决氢氧化镁的分离和洗涤问题未见报道。
【发明内容】
[0004]本发明的目的是提供一种分离氢氧化镁溶液的陶瓷过滤器装置及工艺，可以克服现有技术的缺陷。对于海水、卤水、制盐后老卤，采用各种方法合成氢氧化镁时，采用陶瓷过滤器分离、洗涤氢氧化镁，不但使过滤后溶液可以继续利用，而且设备分离效率高、易清洗、通量大，可以根据颗粒粒径大小选择过滤元件的过滤孔径，以保证氢氧化镁产品质量。本发明采用陶瓷过滤器分离水溶液中氢氧化镁，不仅可以有效保证产水水质，且可回收氢氧化镁产品。
[0005]本发明提供的一种分离氢氧化镁溶液的陶瓷过滤器装置主要包括:进水箱、进水泵、陶瓷过滤器、清洗水泵、清洗水箱、酸洗水箱、浓水箱和阀门；阀门包括产水阀、回流阀、浓水阀、正洗阀、反洗阀、排放阀、浓液回收阀、清洗排放阀、清洗水阀、酸洗阀、进气阀和排放阀。
[0006]进水箱经进水泵连接陶瓷过滤器，浓水箱经浓液回收阀连接陶瓷过滤器的底部，陶瓷过滤器的底部和清洗水箱之间有清洗水泵，清洗水泵与清洗水箱之间有清洗水阀，酸洗水箱经酸洗阀连接在清洗水泵和清洗水阀之间，清洗水泵和陶瓷过滤器的底部之间安装正洗阀及反洗阀，陶瓷过滤器的底端与产水阀之间有清洗排放阀，浓液回收阀与陶瓷过滤器的底部之间安装排放阀；进水箱经回流阀与浓水阀连通，回流阀与浓水阀之间由管线连接陶瓷过滤器的顶部，该管线安装进气阀，陶瓷过滤器的顶端安装排放阀。
[0007]陶瓷过滤器包括壳体壳体、上封头、下封头、陶瓷膜或陶瓷滤芯、固定花板、密封圈、进水口、产水口、回流口、反洗水口、压力表、进气口和排气口。
[0008]上封头和下封头分别经由密封圈和固定花板安装在壳体上，上封头上安装压力表和反洗水口，反洗水口上有回流口，下封头上安装进水口与进气口 ；壳体上部有排气口，下部有产水口。
[0009]陶瓷过滤器还包括密封圈，陶瓷过滤器由底端进水，顶端部分回流，部分浓水收集，用于进一步洗涤，由过滤器壳体底端产水；该陶瓷过滤器壳体是由工程塑料(如聚乙烯、聚丙烯、玻璃钢等高分子材料)或碳钢内衬工程塑料制成。
[0010]所述的陶瓷膜或陶瓷滤芯的排列是三角形、菱形或其它排列，排列整齐均匀；所述的陶瓷膜或陶瓷滤芯为错流过滤，膜元件采用胶圈进行密封；过滤器装置壳体顶部设排气阀，便于气水擦洗排气。
[0011]所述的陶瓷过滤器的大小依据产水量进行设计，内置膜的数量可为单根膜~216支膜。
[0012]所述的陶瓷膜操作压力为0.1~0.5MPa，膜面流速0.4~4mΛ，过滤时间20~40min，
清洗由酸洗和水洗组成。
[0013]本发明提供的陶瓷过滤器装置用于分离氢氧化镁溶液的工艺包括下述步骤:
I)过滤:采用含有氢氧化镁的溶液为原料，打开产水阀、回流阀、浓水阀，启动进水泵将原料液打入陶瓷过滤器，经陶瓷过滤器过滤后，透过液为供进一步利用，浓缩液部分回流至进水箱，部分为含高浓度氢氧化镁溶液，可采用陶瓷过滤器进一步洗涤浓缩。
[0014]2)过滤器的洗涤:过滤进行3(T40min时，停车进行清洗。打开浓液回收阀，将过滤器中高浓度氢氧化镁溶液放至浓水箱，关闭浓液回收阀；打开清洗水阀、反洗阀、排放阀，启动清洗水泵，至排放阀有水流出，停清洗水泵，关闭排放阀，打开进气阀、排放阀，通入压缩空气对过滤器进行气水擦洗，5~10s关进气阀，打开排放阀，将过滤器内水放净，关闭清洗水阀；打开酸洗阀，启动清洗水泵，至排放阀有酸流出，停清洗水泵，关闭排放阀，通入压缩空气对过滤器进行气酸擦洗，5~10s关进气阀，打开排放阀，将过滤器内酸放净关闭酸洗阀；打开清洗水阀，启动清洗水泵，至排放阀有水流出，停清洗水泵，打开进气阀，通入压缩空气对过滤器进行气水擦洗，5~10s关进气阀，打开排放阀将过滤器内水放净，关闭排放阀、清洗水阀、进气阀、排放阀，进入过滤状态。
[0015]本发明提供的一种分离氢氧化镁溶液的陶瓷过滤器装置及工艺包括过滤和清洗。过滤时间为20~40min，清洗包括气水反洗和酸洗。本发明用于分离回收氢氧化镁和净化水，效率高、设备易清洗、产水量大，可以根据颗粒粒径大小选择过滤元件的过滤孔径。且可采用该过滤器对氢氧化镁溶液进行洗涤，以保证氢氧化镁产品质量。本发明采用陶瓷过滤器分离水溶液中氢氧化镁，不仅可以有效保证产水水质，且可回收氢氧化镁产品。
[0016]
【专利附图】
【附图说明】
[0017]图1陶瓷膜过滤氢氧化镁工艺流程示意图。
[0018]图2陶瓷过滤器结构示意图。
【具体实施方式】
[0019]本发明结合附图详细描述如下:
如图1所示，1-进水箱，2-进水泵，3-陶瓷膜，4-清洗水泵，5-清洗水箱，6-酸洗水箱，7-浓水箱，8-产水阀，9-回流阀，10-浓水阀，11-正洗阀，12-反洗阀，13-排放阀，14-浓液回收阀，15-清洗排放阀，16-清洗水阀，17-酸洗阀，18-进气阀，19-排放阀。
[0020]进水箱I经进水泵2连接陶瓷过滤器3，浓水箱7经浓液回收阀14连接陶瓷过滤器3的底部，陶瓷过滤器3的底部和清洗水箱5之间有清洗水泵4，清洗水泵4与清洗水箱5之间有清洗水阀16，酸洗水箱6经酸洗阀17连接在清洗水泵4和清洗水阀16之间，清洗水泵4和陶瓷过滤器3的底部之间安装正洗阀11及反洗阀12，陶瓷过滤器3的底端与产水阀8之间有清洗排放阀15，浓液回收阀14与陶瓷过滤器3的底部之间安装排放阀13 ;进水箱I经回流阀9与浓水阀10连通，回流阀9与浓水阀10之间由管线连接陶瓷过滤器3的顶部，该管线安装进气阀18，陶瓷过滤器3的顶端安装排放阀19。
[0021]如图2所示，陶瓷过滤器包括20-壳体，21上封头，22-下封头，23-密封圈，24-陶瓷膜或陶瓷滤芯，25-固定花板，26-进水口，27-产水口，28-回流口，29-反洗水口，30-压力表，31-进气口，32-排气口。
[0022]上封头21和下封头22分别经由密封圈23和固定花板25安装在壳体20上，上封头21上安装压力表30和反洗水口 29，反洗水口 29上有回流口 28，下封头22上安装进水口 26与进气口 31 ;壳体20上部有排气口，下部有产水口 27。
[0023]该陶瓷过滤器壳体是由工程塑料(如聚乙烯、聚丙烯、玻璃钢等高分子材料)或碳钢内衬工程塑料或橡胶制成。密封圈23和上、下固定花板25是将处理水进行分离的关键部件，陶瓷滤芯24穿过固定花板25，通过密封圈23将滤芯固定并密封在固定花板25上，滤芯产水由壳体产水口 27输出，部分浓缩液经回流口 28回流继续浓缩，部分浓缩液经回流口28排至下一工序回收氢氧化镁。 [0024]实施例1进水箱I内是氢氧化镁浓度为3800mg/L的海水，陶瓷膜膜孔径为
0.2mm,膜面流速 0.6m/s。
[0025]海水进料量为3m3/h，采用进水泵2将含有氢氧化镁溶液的海水打入陶瓷过滤器3，经陶瓷过滤器过滤后，透过液为净化海水，浓缩液为高浓度氢氧化镁溶液，部分回流，部分打入浓水箱7供继续处理，30min后系统进入清洗状态。系统产水浊度为0.2^0.5NTU。
[0026]打开浓液回收阀14将过滤器中液体放至浓水箱，关闭浓液回收阀14 ;打开清洗水阀16、反洗阀12、排放阀13，启动清洗水泵4，至排放阀13有水流出，停清洗水泵4，关闭排放阀13，打开进气阀18、排放阀19，通入压缩空气对过滤器进行气水擦洗，5~10s关进气阀18，打开阀门13，将过滤器内水放净，关闭清洗水阀16 ;打开酸洗阀17，启动清洗泵4，至排放阀13有酸流出，停清洗水泵4，关闭排放阀13，打开进气阀18，通入压缩空气对过滤器进行气酸擦洗，气体流量500L/s，压力0.6MPa，5~IOs关进气阀18，打开排放阀13将过滤器内酸放净，关闭酸洗阀17 ;打开清洗水阀16，启动清洗水泵4，至排放阀13有水流出，停清洗水泵4，关闭排放阀13，打开进气阀18，通入压缩空气对过滤器进行气水擦洗，5~10s关进气阀18，打开排放阀13将过滤器内水放净，关闭进气阀18、排放阀19、清洗水阀16、排放阀13，系统进入过滤状态。
[0027]实施例2进水箱I内是含有1.5%。质量浓度的氢氧化镁饱和盐水，陶瓷膜膜孔径为0.2mm,,膜面流速0.2m/s。
[0028]饱和盐水进料量为9m3/h，采用进水泵4将进水箱I中原料海水打入陶瓷过滤器3，经陶瓷过滤器过滤后，透过液为净化饱和盐水，浓缩液为含高浓度氢氧化镁溶液，部分回流，部分打入浓水箱7供继续处理，30min后系统进入清洗状态。系统产水浊度为0.5^2NTU
O
[0029]打开浓液回收阀14将过滤器中液体放净，关闭浓液回收阀14 ;打开清洗水阀16、反洗阀12、排放阀13，启动清洗水泵4，至排放阀13有水流出，停清洗水泵4，关闭排放阀13，打开进气阀18、排放阀19，通入压缩空气对过滤器进行气水擦洗，5~IOs关进气阀18，打开排放阀13，将过滤器内水放净，关闭清洗水阀16 ;打开酸洗阀17，启动清洗水泵4，至排放阀13有酸流出，停清洗水泵4，关闭排放阀13，打开进气阀18，通入压缩空气对过滤器进行气酸擦洗，气体流量500L/s，压力0.6MPa，5~IOs关进气阀18，打开排放阀13将过滤器内酸放净，关闭酸洗阀17 ;打开清洗水阀16，启动清洗水泵4，至排放阀13有水流出，停清洗水泵4，关闭排放阀13，打开进气阀18，通入压缩空气对过滤器进行气水擦洗，5^10s关进气阀18，打开排放阀13将过滤器内水放净，关闭进气阀18、排放阀19、清洗水阀16、排放阀13，系统进入过滤状态。
[0030]本发明公开和提出的分离氢氧化镁溶液的陶瓷过滤器装置及工艺，可应用于与氢氧化镁溶液相似的其它无聊的固液分离，本领域技术人员可通过借鉴本文内容，适当改变工艺路线等环节实现，尽管本发明的方法已通过较佳实施例子进行了描述，相关技术人员明显能在不脱离本
【发明内容】
、精神和范围内对本文所述的方法进行改动或重新组合，来实现最终结果。特别需要指出的是，所有相类似的替换和改动对本领域技术人员来说是显而易见的，它们都被视为包 括在本发明精神、范围和内容中。
【权利要求】
1.一种分离氢氧化镁溶液的陶瓷过滤器装置，其特征在于它主要包括:进水箱、进水泵、陶瓷过滤器、清洗水泵、清洗水箱、酸洗水箱、浓水箱和阀门，阀门包括产水阀、回流阀、浓水阀、正洗阀、反洗阀、排放阀、浓液回收阀、清洗排放阀、清洗水阀、酸洗阀、进气阀和排放阀； 进水箱经进水泵连接陶瓷过滤器，浓水箱经浓液回收阀连接陶瓷过滤器的底部，陶瓷过滤器的底部和清洗水箱之间有清洗水泵，清洗水泵与清洗水箱之间有清洗水阀，酸洗水箱经酸洗阀连接在清洗水泵和清洗水阀之间，清洗水泵和陶瓷过滤器的底部之间安装正洗阀及反洗阀，陶瓷过滤器的底端与产水阀之间有清洗排放阀，浓液回收阀与陶瓷过滤器的底部之间安装排放阀；进水箱经回流阀与浓水阀连通，回流阀与浓水阀之间由管线连接陶瓷过滤器的顶部，该管线安装进气阀，陶瓷过滤器的顶端安装排放阀。
2.按照权利要求1所述的装置，其特征在于所述的陶瓷过滤器包括壳体、上封头、下封头、陶瓷膜或陶瓷滤芯、固定花板、密封圈、进水口、产水口、回流口、反洗水口、压力表、进气口和排气口； 上封头和下封头分别经由密封圈和固定花板安装在壳体上，上封头上安装压力表和反洗水口，反洗水口上有回流口，下封头上安装进水口与进气口 ；壳体上部有排气口，下部有产水口。
3.按照权利要求1所述的装置，其特征在于所述的陶瓷过滤器壳体是由聚乙烯、聚丙烯、玻璃钢或碳钢内衬工程塑料制成。
4.按照权利要求2所述的装置，其特征在于所述的陶瓷膜或陶瓷滤芯的排列是三角形、菱形或其它排列。
5.按照权利要求2所述的装置，其特征在于所述的陶瓷膜或陶瓷滤芯为内压式错流过滤；膜元件为中空管式，采用密封圈将膜管固定在固定花板上。
6.按照权利要求2所述的装置，其特征在于所述的陶瓷过滤器内放置膜元件的数量为单根膜_ 72支膜。
7.按照权利要求2所述的装置，其特征在于所述的陶瓷膜操作压力为0.1~0.5MPa，膜面流速0.1~0.5MPa，膜面流速0.15~4m/s，过滤时间20~40min。
8.权利要求1所述的陶瓷过滤器装置用于分离氢氧化镁溶液的工艺，其特征在于包括下述步骤: 1)过滤:采用含有氢氧化镁的溶液为原料，打开产水阀、回流阀、浓水阀，启动进水泵将原料液打入陶瓷过滤器，经陶瓷过滤器过滤后，透过液为供进一步利用，浓缩液部分回流至进水箱，部分为含高浓度氢氧化镁溶液，可采用陶瓷过滤器进一步洗涤浓缩； 2)过滤器的洗涤:过滤进行30~40min时，停车进行清洗，打开浓液回收阀，将过滤器中高浓度氢氧化镁溶液放至浓水箱，关闭浓液回收阀；打开清洗水阀、反洗阀、排放阀，启动清洗水泵，至排放阀有水流出，停清洗水泵，关闭排放阀，打开进气阀、排放阀，通入压缩空气对过滤器进行气水擦洗，5~10s关进气阀，打开排放阀，将过滤器内水放净，关闭清洗水阀；打开酸洗阀，启动清洗水泵，至排放阀有酸流出，停清洗水泵，关闭排放阀，通入压缩空气对过滤器进行气酸擦洗，5~10s关进气阀，打开排放阀，将过滤器内酸放净关闭酸洗阀；打开清洗水阀，启动清洗水泵，至排放阀有水流出，停清洗水泵，打开进气阀，通入压缩空气对过滤器进行气水擦洗，5~10s关进气阀，打开排放阀将过滤器内水放净，关闭排放阀、清洗水阀、进气阀、排放 阀，进入过滤状态。
【文档编号】B01D29/33GK103949100SQ201410097742
【公开日】2014年7月30日 申请日期:2014年3月18日 优先权日:2013年6月21日
【发明者】赵祈涵 申请人:天津滨瀚环保科技发展有限公司