一种用于去除餐厨废弃油脂中悬浮固体杂质的过滤装置

本发明涉及餐厨废弃油脂预处理技术领域，尤其是涉及一种用于去除餐厨废弃油脂中悬浮固体杂质的过滤装置。

背景技术：

餐厨废弃油脂是对各种劣质油的统称，一般是指回收的食用油、反复使用的炸油，以及从大型饭店下水道的隔油池、下水道的油腻漂浮物、劣质动物内脏或劣质的肉、反复炸制食品的剩油等进行过加工得到的劣质油。餐厨废弃油脂是一种可回收利用的资源，对它进行化学和物理转化物理精制后可以变废为宝，产生可观的经济效益和社会效益。

餐厨废弃油脂最理想的应用就是制备生物柴油，利用餐厨废弃油脂为原料来生产生物柴油除了价格便宜、原料易得外，还对综合治理餐厨废弃油脂非常有利，经济效益也非常可观。但回收的餐厨废弃油脂品质较差，且含有很多杂质，因此在用于生产生物柴油前，需要多餐厨废弃油脂进行预处理。

对餐厨废弃油脂进行预处理的步骤主要有除杂、脱胶和脱色，其中除杂是指去除餐厨废弃油脂中残存的食物等固体杂质，目前一般采用物理法（如沉降、过滤、离心等）将其中的固体物质去除。例如，申请公布号cn105925381a，申请公布日2016.09.07的中国专利公开了餐厨废弃油脂高值化利用方法，具体公开了原料餐厨废弃油脂通过澄清池静置和过滤器移除悬浮固体杂质。该方法存在以下缺陷：（1）餐厨废弃油脂在澄清罐中静置时间长（长达2天），过滤效率低；（2）过滤器易堵塞，过滤效果差，过滤效率低。

技术实现要素：

本发明是为了解决现有技术的餐厨废弃油脂过滤器所存在的上述问题，提供了一种结构紧凑，占地面积小，不易堵塞，运行平稳，过滤效果好，过滤效率高的一种用于去除餐厨废弃油脂中悬浮固体杂质的过滤装置。

为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案：一种用于去除餐厨废弃油脂中悬浮固体杂质的过滤装置，包括罐体、滤筒及隔板，所述罐体顶部设有进料管，罐体底部设有排污口，所述隔板固定于罐体内的上部，所述滤筒固定于隔板上方，所述进料管下端连接有旋流机构，所述旋流机构位于滤筒内；隔板底面固定有内阻挡筒体及外阻挡筒体，所述外阻挡筒体上端、内阻挡筒体上端均与隔板固定连接，外阻挡筒体与内阻挡筒体之间设有导向筒体，所述导向筒体下端与罐体内壁之间通过呈环状的弧形连接槽固定连接，罐体、外阻挡筒体、弧形连接槽、导向筒体及内阻挡筒体之间的间隙构成缓流通道；隔板边缘位置沿周向间隔设有若干与所述缓流通道进口相连通的滤液口；内阻挡筒体下端与罐体之间设有间隙，该间隙形成过流口；所述内阻挡筒体内的下部设有斜板澄清组件，所述斜板澄清组件上方设有若干滤芯组件，所述滤芯组件的出口连接有出料支管，所述支管位于罐体外连接出料总管。本发明中滤筒用于初过滤（过滤精度较低，粗过滤），以过滤掉尺寸较大的悬浮物颗粒杂质；旋流机构以使流出的餐厨废弃油脂能以旋转形式不断冲刷滤筒内壁，过滤物沿滤筒内壁落下不易粘附在滤筒内壁上，不仅过滤效率高，而且能防止滤筒中滤孔的堵塞；缓流通道能延长餐厨废弃油脂的通过路程、降低餐厨废弃油脂的流速并改变餐厨废弃油脂的流向，从而有利于提高沉降效果；弧形连接槽使得缓流通道内避免存在死角，降低压降，能防止悬浮物颗粒杂质的沉降堆积而堵塞缓流通道；斜板澄清组件用于快速沉降颗粒尺寸较小的悬浮物颗粒杂质，避免进入滤芯组件过滤的餐厨废弃油脂中带有大量颗粒尺寸较小的悬浮物颗粒杂质，影响滤芯组件的过滤效率与效果；滤芯组件用于过滤餐厨废弃油脂中颗粒尺寸较小的悬浮物颗粒杂质（过滤精度高，精过滤），以大大提高过滤效果。

作为优选，所述罐体内固定有限位挡环，所述滤筒上端开口外侧边缘设有限位翻边，所述滤筒位于限位挡环内并与限位挡环内壁相适配，所述限位翻边搁置在限位挡环上。本发明中，限位挡环以限制滤筒在径向上的位移，滤筒通过限位翻边搁置在限位挡环上，拆装、清理方便。

作为优选，所述旋流机构包括内丝接头及导流球体，所述内丝接头与进料管出口螺纹连接并相连通，所述导流球体位于内丝接头下方，导流球体通过连接杆与内丝接头固定连接，所述导流球体上部设有水平的导流环形板，导流球体位于所述导流环形板上侧的球面上沿同一旋转方向间隔设有若干呈圆弧状的导流凸筋，相邻所述导流凸筋之间的间隙形成旋流槽，导流球体上被导流凸筋内端合围的区域形成布液面。本发明中，餐厨废弃油脂经进料管出口流出后落至导流球体的布液面上，在布液面的导流作用下，餐厨废弃油脂沿着布液面流入旋流槽中，并最终沿着水平的导流环形板以旋流形式甩向滤筒内壁，在快速过滤的同时能对滤筒内壁进行冲刷，不仅过滤效率高，而且能防止滤筒中滤孔的堵塞；导流球体可为圆球体或者椭圆体。

作为优选，所述进料管出口设为缩口结构，进料管出口位于布液面正上方，且进料管出口的面积小于等于布液面的正投影面积。进料管出口的面积小于等于布液面的正投影面积，以保证从进料管流出的餐厨废弃油脂均能落在布液面上。

作为优选，所述罐体下端连接有沉降斗，所述排污口设置在沉降斗底部。沉降斗起到缓流、沉降作用，便于颗粒较大的悬浮固体物的聚集并在重力作用下快速沉降至底部收集。

作为优选，所述沉降斗底部设有支脚。

作为优选，所述斜板澄清组件与滤芯组件之间设有导流筒和集污筒，所述导流筒呈圆台状结构，所述集污筒呈倒圆台状结构，导流筒的上端与集污筒的下端固定连接，集污筒的上端边缘与内阻挡筒体内壁固定连接，导流筒的下端与内阻挡筒体内壁固定连接。本发明中导流筒呈圆台状结构，从斜板澄清组件流出的餐厨废弃油脂经导流筒进入滤芯组件进行精滤，导流筒使得餐厨废弃油脂的流向与悬浮固体物的沉降方向相反，能减少悬浮固体物带入量，减轻滤芯组件的过滤压力；集污筒起到封闭与导向的作用，用于封闭导流筒与内阻挡筒体之间的死角，避免滤芯组件进行反吹清理时脱落的过滤物落至封闭导流筒与内阻挡筒体之间的死角堆积而导致不易清理，同时使得从滤芯组件表面脱落的过滤物能沿着集污筒直接落至沉降斗中，清理非常方便；另外从导流筒中流出的餐厨废弃油脂进入集污筒中后，流速降低，可进一步抑制餐厨废弃油脂中的悬浮物颗粒杂质被夹带至滤芯组件表面，降低滤芯组件的过滤压力，延长其过滤寿命。作为优选，所述斜板澄清组件包括上固定环形板及下固定环形板，所述上固定环形板与下固定环形板位于内阻挡筒体内且上下相对设置，上固定环形板与下固定环形板的外壁面均与内阻挡筒体内壁固定连接，上固定环形板与下固定环形板之间间隔设有若干澄清斜板，所述澄清斜板朝同一方向倾斜设置，相邻澄清斜板之间的间隙形成澄清通道。澄清斜板倾斜设置，在降低餐厨废弃油脂流速的同时，使餐厨废弃油脂向有利于悬浮物固体颗粒沉降的方向流动，从而快速沉降颗粒尺寸较小的悬浮物颗粒杂质，并使悬浮物颗粒杂质落至沉降斗收集。

作为优选，所述滤芯组件包括沿着罐体高度方向竖直设置的多根滤芯，所述滤芯包括上端盖、下端盖、导管及带孔硬管，所述上端盖及下端盖分别螺接在带孔硬管的上、下两端，所述导管穿过上端盖并与上端盖之间密封固定，导管上端通过接头与出料支管螺接，导管的下端位于带孔硬管内，所述带孔硬管的外壁面上沿周向间隔设有纵向撑开杆，所述纵向撑开杆外设有过滤介质层，所述过滤介质层由酚醛浸渍纤维素长带条缠绕而成。带孔硬管起到支撑骨架作用以及增加过滤通量；纵向支撑杆使过滤介质层与带孔硬管之间具有空腔，该空腔有利于滤液的形成与通过，能避免过滤介质层直接与带孔硬管接触而堵住带孔硬管上的滤孔（保证带孔硬管的过滤通量）；酚醛浸渍纤维素长带条为经过酚醛树脂浸渍并通过热处理而硬化的纤维素长带条，为一种已知材料，具有使用寿命长、流量高以及压降低等优点，适合用于餐厨废弃油脂的精细过滤；过滤精度可根据酚醛浸渍纤维素长带条的缠绕紧密度及厚度进行调整。

作为优选，所述出料总管上连接有高压进气管。高压进气管用于通入高压气体，对滤芯组件进行定期反吹清理，以吹落附着在滤芯组件表面的过滤物；反吹清理可配合压力传感器进行。

因此，本发明具有如下有益效果：

（1）通过滤篮、旋流机构、缓流通道、斜板澄清组件及滤芯组件等多个结构之间的相互配合，对餐厨废弃油脂进行多级过滤和沉降，实现了餐厨废弃油脂中悬浮固体杂质由大到小的逐级过滤，过滤精度更高，过滤效率高，过滤效果好；

（2）整体结构紧凑，占地面积小，运行平稳，能进行连续过滤，不易堵塞，拆装、清理方便。

附图说明

图1是本发明的一种剖视图。

图2是旋流机构的一种俯视图。

图3是隔板的一种俯视图。

图4是滤芯的一种剖视图。

图5是滤芯组件与罐体的连接俯视图。

图6是带孔硬管的一种俯视图。

图中：罐体1，滤筒2，隔板3，进料管4，排污口5，内阻挡筒体6，外阻挡筒体7，导向筒体8，弧形连接槽9，缓流通道10，滤液口11，过流口12，出料支管13，出料总管14，限位挡环15，限位翻边16，内丝接头17，导流球体18，导流环形板19，导流凸筋20，旋流槽21，布液面22，沉降斗23，支脚24，导流筒25，上固定环形板26，下固定环形板27，澄清斜板28，澄清通道29，上端盖30，下端盖31，导管32，带孔硬管33，纵向撑开杆34，过滤介质层35，高压进气管36，集污筒37，连接杆38。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本发明做进一步的描述。

如图1所示的一种用于去除餐厨废弃油脂中悬浮固体杂质的过滤装置，包括罐体1、滤筒2及隔板3，罐体顶部焊有进料管4，罐体下端连接有沉降斗23，沉降斗底部设有排污口5及支脚24，隔板固定于罐体内的上部，罐体内固定有限位挡环15，限位挡环位于隔板上方，滤筒上端开口外侧边缘固定有限位翻边16，滤筒位于限位挡环内并与限位挡环内壁相适配，限位翻边搁置在限位挡环上，进料管下端连接有旋流机构，旋流机构位于滤筒内，旋流机构包括内丝接头17及导流球体18，内丝接头与进料管出口螺纹连接并相连通，导流球体位于内丝接头下方，导流球体通过连接杆38与内丝接头固定连接，导流球体上部固定有水平的导流环形板19，导流球体位于所述导流环形板上侧的球面上沿同一旋转方向间隔设有若干呈圆弧状的导流凸筋20（如图2所示），相邻导流凸筋之间的间隙形成旋流槽21，导流球体上被导流凸筋内端合围的区域形成布液面22，进料管出口设为缩口结构，进料管出口位于布液面正上方，且进料管出口的面积等于布液面的正投影面积；隔板底面固定有内阻挡筒体6及外阻挡筒体7，外阻挡筒体上端、内阻挡筒体上端均与隔板固定连接，外阻挡筒体与内阻挡筒体之间设有导向筒体8，导向筒体下端与罐体内壁之间通过呈环状的弧形连接槽9固定连接，罐体、外阻挡筒体、弧形连接槽、导向筒体及内阻挡筒体之间的间隙构成缓流通道10；隔板边缘位置沿周向间隔设有若干与所述缓流通道进口相连通的滤液口11（如图3所示）；内阻挡筒体下端与罐体之间设有间隙，该间隙形成过流口12；内阻挡筒体内的下部设有斜板澄清组件，斜板澄清组件上方设有若干滤芯组件，斜板澄清组件与滤芯组件之间设有导流筒25和集污筒37，导流筒呈圆台状结构，集污筒呈倒圆台状结构，导流筒的上端与集污筒的下端固定连接，集污筒的上端边缘与内阻挡筒体内壁固定连接，斜板澄清组件包括上固定环形板26及下固定环形板27，上固定环形板与下固定环形板位于内阻挡筒体内且上下相对设置，上固定环形板与下固定环形板的外壁面均与内阻挡筒体内壁固定连接，上固定环形板与下固定环形板之间间隔设有若干澄清斜板28，澄清斜板朝同一方向倾斜设置，相邻澄清斜板之间的间隙形成澄清通道29；滤芯组件包括沿着罐体高度方向竖直设置的多根滤芯，滤芯包括上端盖30、下端盖31、导管32及带孔硬管33（如图4所示），上端盖及下端盖分别螺接在带孔硬管的上、下两端，导管穿过上端盖并与上端盖之间密封固定，导管上端通过接头与出料支管13螺接，出料支管于罐体外连接出料总管14，出料总管上连接有高压进气管36（如图5所示），导管的下端位于带孔硬管内，带孔硬管的外壁面上沿周向间隔焊有纵向撑开杆34（如图6所示），纵向撑开杆外设有过滤介质层35，过滤介质层由酚醛浸渍纤维素长带条缠绕而成。

本发明的运行过程为：餐厨废弃油脂从进料管出口出料，在自身重力作用下落至导流球体的布液面上，在布液面的导流作用下餐厨废弃油脂沿着布液面流入旋流槽中，并沿着水平的导流环形板以旋流形式甩向滤筒内壁进行过滤，滤出的餐厨废弃油脂沿着隔板从滤液口进入缓流通道，从缓流通道流出至沉降斗进行一次沉降，接着沿澄清通道、导流筒、集污筒向上运动进行多级沉降，最终进入滤芯进行精过滤，经滤芯过滤后的餐厨废弃油脂进入带孔硬管，由导管排出至出料支管，并在出料总管汇总后排出；当运行一定时间后，向高压进气管中通入高压气体反吹滤芯，使附着在滤芯组件表面的过滤物脱落即完成清理过程。

以上所述的实施例只是本发明的一种较佳的方案，并非对本发明作任何形式上的限制，在不超出权利要求所记载的技术方案的前提下还有其它的变体及改型。