一种固液分离装置及分离方法
【专利摘要】一种固液分离装置及分离方法，其中固液分离装置，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。本发明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。
【专利说明】一种固液分离装置及分离方法
【技术领域】
[0001]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】
[0002]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】
[0003]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。
[0004]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:
[0005]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；
[0006]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；
[0007]—挤压部件，用于对所述弹性多孔吸附部件进行挤压；
[0008]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。
[0009]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。
[0010]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。
[0011]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。
[0012]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。
[0013]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。
[0014]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。
[0015]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。
[0016]本发明提供的固液分离方法:
[0017]将固液混合物置于固液混合物容纳部件中存放或输送；
[0018]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；
[0019]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；
[0020]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。
[0021]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。
[0022]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。
[0023]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。
[0024]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。
【专利附图】
【附图说明】
[0025]下面结合附图和实施例对本发明做进一步的说明:
[0026]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；
[0027]图中:1圆筒,11第一轴，12第二轴,2海绵层，3金属滤网,4压棍,5壳体,6齿轮传动机构，7液相出口，8把手。
【具体实施方式】
[0028]本发明的固液分离装置，包括固液混合物容纳部件、弹性多孔吸附部件、挤压部件、支撑部件。
[0029]所述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。
[0030]图1所示实施例中采用的是圆筒状的容纳部件，即圆筒1，圆筒I的顶端设置进料口，所述圆筒的进料口为第一轴11内的轴向通孔，该进料口用于向圆筒内加送待分离的固液混合物。
[0031]圆筒I的底端设置固相出料口，固相出料口为第二轴12内的轴向通孔；该固相出料口用于排出分离后的固相物质。
[0032]所述弹性多孔吸附部件，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；用于吸附固液混合物中的液相物质。
[0033]该实施例1中制备弹性多孔吸附部件的材料是海绵，因此该弹性多孔吸附部件为海绵层2。弹性多孔吸附部件也可采用其他具有毛管吸附能力的弹性材料制成，而不仅仅局限于海绵。
[0034]该实施例1中，圆筒I的侧壁上安装有金属滤网3，该金属滤网3为筒状，与圆筒I同轴线。海绵层2包覆在金属滤网3外；海绵层2吸收固液混合物中的液相物质，液相物质穿过金属滤网3。
[0035]一挤压部件，用于对所述弹性多孔吸附部件进行挤压；该实施例中挤压部件为压辊4。
[0036]压辊4对海绵层2进行挤压，将海绵层2吸收的液相物质挤出，液相物质一部分被分离出来，一部分又流回圆筒I中。
[0037]—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。该实施例中的支撑部件为所述的金属滤网3。压辊4与金属滤网3之间的距离小于海绵层2的厚度。
[0038]该实施例中，圆筒1、压辊4、海绵层2均设置在一壳体5内。
[0039]圆筒上的第一轴11、第二轴12同轴线。且第一轴11通过轴承安装在壳体5顶部且伸至壳体5上方，第二轴12通过轴承安装在壳体5底部且伸至壳体5下方。
[0040]压辊4设置有多根，绕圆筒I的轴线对称均布设置，每根压辊4的辊轴均通过轴承可自转的支撑在壳体5上。压辊4与所述圆筒I之间通过齿轮传动机构6连接。
[0041 ] 所述壳体5的底部设置有液相出口 7。
[0042]本发明提供的固液分离方法:
[0043]将固液混合物置于固液混合物容纳部件中存放或输送；
[0044]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；
[0045]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；
[0046]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。
[0047]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。
[0048]具体到图1所示的实施例，则其实现的固液分离方法:
[0049]将固液混合物置于圆筒I中，如果圆筒I的固相出料口封堵住的话，即形成在圆筒内的存放，如果将该圆筒I再连接下一级的固液分离装置的圆筒，则该圆筒I即形成输送部件；
[0050]利用海绵层2将固液混合物中的液相物质吸出；
[0051]通过操作设置在一根压辊4上的把手8，可转动压辊4，压辊4通过齿轮传动机构6驱动圆筒I转动，圆筒I带动海绵层2转动，海绵层2进入到压辊4与金属滤网3之间时被挤压，挤压时金属滤网3对海绵层2有支撑作用，同时，海绵层2吸收的液相物质，部分流出即被分离流入壳体5内，部分又经过了金属滤网3又返回至固液混合物。
[0052]压辊4对海绵层2进行挤压时，挤压方向与海绵层2的吸附方向相反；回流的液相物质对海绵层2形成了反冲洗，从而海绵层2不会阻塞。
[0053]上述实施方式仅仅为本发明的较佳实施例，不能理解为对本发明的限制，作为其他实施方式:例如圆筒可以不转动，通过机械结构实现压辊绕圆筒转动，同样也可实现对海绵层的挤压，还例如压辊可以不自转也不绕圆筒轴线转动，而让圆筒自转，也可以实现对海绵层的挤压，这都可以通过机械结构的改变实现，此外，机械结构可延伸到平板、锥体等结构，驱动方式也可采用电驱动等其他方式，不再一一例举。
【权利要求】
1.一种固液分离装置，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。
2.根据权利要求1所述的一种固液分离装置，其特征是: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。
3.根据权利要求2所述的一种固液分离装置，其特征是: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。
4.根据权利要求3所述的一种固液分离装置，其特征是: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。
5.根据权利要求4所述的一种固液分离装置，其特征是:所述存放部件为筒体，该筒体可自转；输送部件为平移部件。
6.根据权利要求5所述的一种固液分离装置，其特征是: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。
7.根据权利要求6所述的一种固液分离装置，其特征是: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。
8.根据权利要求7所述的一种固液分离装置，其特征是: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。
9.一种固液分离方法，其特征是: 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。
10.根据权利要求9所述的一种固液分离方法，其特征是: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。
【文档编号】B01D43/00GK104128045SQ201410337090
【公开日】2014年11月5日 申请日期:2014年7月15日 优先权日:2014年7月15日
【发明者】蔡子辉, 张岩 申请人:蔡子辉