一种离心过滤的方法与流程

本发明总体涉及过滤领域，更具体地，涉及一种离心过滤中刮料过程控制的方法。

背景技术：

目前，离心固液分离设备在固液分离过程中，物料都是直接到达滤网，在滤网进行脱液处理后，形成滤饼，再由刮板刮出滤饼，基本是一次脱液一次刮料。刮料时，是将所有滤饼沿滤网一次性刮出。离心机在过滤时，转鼓高速运转，刮板是收起状态，当过滤完毕，转鼓转变为低速旋转时，调节刮板靠近转鼓壁，将物料刮取下来。在这种工艺过程中，每次进行新批次的物料过滤时，被过滤的物料对滤网形成直接的冲击，而且冲击较大，滤网的磨损较快，降低了滤网的使用寿命。

在过滤初期，滤网上没有形成滤饼时，粒径小于滤网孔径的物料会大量穿滤，降低固体物料收率。随着过滤作业的进行，物料中的细颗粒逐渐积累，会对脱液效果产生影响，造成滤饼中含湿率升高。在过滤结束后，刮板刮取滤饼时，刮板与滤网接触的位置会造成滤网和刮板的磨损，影响刮板和滤网的使用寿命。

现有技术中存在的问题是，各批次过滤物料对滤网的直接冲击较大；过滤初期粒径小的物料颗粒会穿滤；过滤后期细颗粒物料会造成过滤结构堵塞，造成滤饼含湿率升高；刮板与滤网的频繁接触会磨损刮板和滤网。

技术实现要素：

本发明要解决的问题是，精确控制刮料过程，解决各批次过滤物料对滤网的直接冲击较大；过滤初期粒径小的物料颗粒会穿滤；过滤后期细颗粒物料会造成过滤结构堵塞，造成滤饼含湿率升高；刮板与滤网的频繁接触会磨损刮板和滤网的问题，控制滤饼的含湿量，减少对设备的磨损。

本发明提供了一种离心过滤的方法，其中，包括，第一步骤s1，过滤第一批次物料，得到第一滤饼；第二步骤s2，将所述第一滤饼划分为卸料层和滤料过滤层；第三步骤s3，保留所述滤料过滤层，刮出所述卸料层；第四步骤s4，过滤下一批次物料，得到第二滤饼，所述第二滤饼包括所述滤料过滤层以及第二卸料层；第五步骤s5，保留所述滤料过滤层，刮出所述第二卸料层；第六步骤s6，重复所述第四步骤s4至第五步骤s5，直至所述卸料层的含湿率达到预定值，刮出所述滤料过滤层；第七步骤s7，重复第一步骤s1至第六步骤s6，直至物料过滤结束，得到过滤终产物；所述卸料层指所述第一滤饼中被刮出的部分；所述滤料过滤层是指所述第一滤饼中保留在滤网表面的部分，用于与滤网共同对后续物料进行过滤。

根据本发明的一个实施方式，所述第二步骤s2还包括，检测物料得到性质参数，检测所述第一滤饼得到滤饼参数，获取离心过滤设备参数，根据所述性质参数、滤饼参数、离心过滤设备参数中的至少一项，确定所述滤料过滤层的厚度。

根据本发明的一个实施方式，所述物料的性质参数包括以下参数中的至少一项：固体硬度、抗磨强度、粒度大小以及卸料层的含湿率。

根据本发明的一个实施方式，所述滤饼参数至少包括以下参数中的至少一种：滤饼比阻、滤饼的可压缩性、孔隙度。

根据本发明的一个实施方式，根据以下公式确定所述滤料过滤层的厚度：

ω1＝σ1·f粘+σ2·d+σ3·p+a；

ω2＝σ4·v+σ5·res+b；

其中，ω1是第一厚度系数；

ω2是第二厚度系数；

f粘是物料颗粒间粘附力；

d是物料颗粒粒径；

p是滤饼孔隙率；

a是第一修正系数；

v是转鼓转速；

res是物料颗粒的抗磨强度；

b是第二修正系数；

σ1、σ2、σ3、σ4、σ5是权重系数；

所述滤料过滤层的厚度与所述第一厚度系数成正比，与所述第二厚度系数成反比。

根据本发明的一个实施方式，所述预定值是指能够满足后续工艺的卸料层的含湿率的最大值。

根据本发明的一个实施方式，一次性刮出所述卸料层。

本发明通过保留物料过滤层，减少了各批次物料对滤网的直接冲击，减少了细颗粒物料的穿滤，通过刮取设备在每个小循环中只刮取卸料层，减少了刮取设备与滤网的接触次数，减少了刮取设备与滤网的损伤，通过大循环以及对滤料性质的检测，对滤料刮取的控制更加精确，使得最终滤料含湿率更稳定。

附图说明

图1是一种离心过滤的方法的步骤示意图；

图2是本发明的一个实施例的示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的较佳实施例进行详细阐述，参考标号是指本发明中的组件、技术，以便本发明的优点和特征在适合的环境下实现能更易于被理解。下面的描述是对本发明权利要求的具体化，并且与权利要求相关的其它没有明确说明的具体实现也属于权利要求的范围。

图1示出了一种离心过滤的方法的步骤示意图。

如图1所示，一种离心过滤的方法，其中，包括，第一步骤s1，过滤第一批次物料，得到第一滤饼；第二步骤s2，将所述第一滤饼划分为卸料层和滤料过滤层；第三步骤s3，保留所述滤料过滤层，刮出所述卸料层；第四步骤s4，过滤下一批次物料，得到第二滤饼，所述第二滤饼包括所述滤料过滤层以及第二卸料层；第五步骤s5，保留所述滤料过滤层，刮出所述第二卸料层；第六步骤s6，重复所述第四步骤s4至第五步骤s5，直至所述卸料层的含湿率达到预定值，刮出所述滤料过滤层；重复第一步骤s1至第六步骤s6，直至物料过滤结束，得到过滤终产物；所述卸料层指所述第一滤饼中被刮出的部分；所述滤料过滤层是指所述第一滤饼中保留在滤网表面的部分，用于与滤网共同对后续物料进行过滤。

所述物料是指固液混合料浆，由于过滤设备的处理能力的限制，所述物料采用分批次进行连续过滤。当第一批所述物料进入过滤设备，通过滤网对物料进行过滤，滤液穿过滤网被收集，物料在滤网表面形成滤饼，将滤饼进行收集，即完成这一批次物料的过滤。在本发明中，物料在滤网上过滤形成滤饼后，刮刀或刮板在卸料时，只刮取滤饼表层的一部分，在滤网表面留下一定厚度的滤饼，这部分被留下的滤饼作为滤料过滤层。当下一批物料进入过滤程序时，由所述滤料过滤层和滤网共同对物料进行过滤，即物料首先穿过所述滤料过滤层，再穿过滤网，从而物料中的细颗粒在随液体穿过所述滤料过滤层时，其行程比仅仅通过滤网时有所增大，细颗粒被所述滤料过滤层拦截，减少穿滤。另一方面，本发明中，下一批次的物料在受到过滤设备离心力的作用，首先冲击的是滤料过滤层，由于滤料的可压缩性进行缓冲，从而减少滤料对滤网的直接冲击。

在不断刮取卸料层的过程中，刮刀刮板等刮料工具对滤饼中固体颗粒有研磨和破碎作用，使细颗粒逐渐堵塞所述滤料过滤层的孔隙，同时，物料中的细颗粒也会进入滤料过滤层，随着滤料过滤层中的孔隙被细颗粒物料逐渐填充，达到一定程度时，会对脱液效果产生影响，使脱液缓慢，造成滤饼中含湿率升高。因此，在本发明中，在保留滤料过滤层一段时间，刮走卸料层一定次数后，需要将所述滤料过滤层刮掉，再利用下一批次的滤料形成新的滤料过滤层，这样就完成一次刮料大循环周期。在这个过程中，刮板与滤网只在每次大循环结束时接触，向对于每次刮料都使二者接触，其接触次数大大减少，从而减少了因刮板与滤网的接触次数过多造成的二者的损耗。

根据本发明的一个实施方式，所述第二步骤s2还包括，检测物料得到性质参数，检测所述第一滤饼得到滤饼参数，获取离心过滤设备参数，根据所述性质参数、滤饼参数、离心过滤设备参数中的至少一项，确定所述滤料过滤层的厚度。

第一批次待过滤物料经过所述滤网的过滤后，在滤网表面形成滤饼，首先需要对所述滤饼进行各种性质的测定，即性质的检测，如孔隙度、含水比率、粒径大小、粘度等。再根据滤饼的性质参数，对滤饼进行划分，主要是对需要保留的滤料过滤层的厚度进行确定，而滤饼中其余部分都划归为卸料层，将卸料层刮出即可。在这个过程中，会因为物料的不同，对所需要的参数进行取舍。例如：对于粘度在过滤中的影响最大时，优先考虑粘度性质的参数。而且，在采用滤饼的性质参数时，各种不同的性质因其对过滤过程影响的大小不同，在决定所述滤料过滤层的厚度时，权重是不同的。

根据本发明的一个实施方式，所述物料的性质参数包括以下参数中的至少一项：固体硬度、抗磨强度、粒度大小以及卸料层的含湿率。

根据本发明的一个实施方式，所述滤饼参数至少包括以下参数中的至少一种：滤饼比阻、滤饼的可压缩性、孔隙度。

影响滤饼过滤层对物料进行过滤的因素除了滤饼本身的性质，还需要考虑物料本身的性质。因为在刮取所述刮料层时，刮板会对物料颗粒产生研磨破碎的作用，形成细小的颗粒。当物料的硬度较大时，很难形成细小颗粒，反之，很容易形成。所以，在确定所述滤料过滤层的厚度时，需要将物料的性质列入考虑的范围。

在获取物料的性质和滤饼的性质之后，可以对滤料过滤层的厚度进行测算：根据以下公式确定所述滤料过滤层的厚度：

ω1＝σ1·f粘+σ2·d+σ3·p+a；

ω2＝σ4·v+σ5·res+b；

其中，ω1是第一厚度系数；

ω2是第二厚度系数；

f粘是物料颗粒间粘附力；

d是物料颗粒粒径；

p是滤饼孔隙率；

a是第一修正系数；

v是转鼓转速；

res是物料颗粒的抗磨强度；

b是第二修正系数；

σ1、σ2、σ3、σ4、σ5是权重系数；

所述滤料过滤层的厚度与所述第一厚度系数成正比，与所述第二厚度系数成反比。

根据本发明的一个实施方式，所述预定值是指能够满足后续工艺的卸料层的含湿率的最大值。

每种物料在进行过滤时，会设定其过滤产物的含湿率，首先在本发明中卸料层要满足上述对含湿率的限定。随着过滤的进行，当所述滤料过滤层的孔隙被细颗粒物填塞的过程中，所述滤料过滤层和卸料层的含湿率会逐渐上升，当所述卸料层的含湿率接近上述对含湿率的限定时，表示所述滤料过滤层不再适合充当过滤层，为了保持过滤产物的含湿率的合格，需要将所述滤料过滤层刮出。

所述预定值随着物料的不同、工艺要求的不同可以进行调整。

根据本发明的一个实施方式，一次性刮出所述卸料层。

所述卸料层也可以分为多次进行刮取，但是在每次刮取时，都对滤饼产生研磨粉碎的效果，产生细小颗粒进入滤饼过滤层，减少滤饼过滤层的使用寿命，本发明优选一次性将所述卸料层刮取。但由于过滤设备的固有功率的限制以及管板的强度、滤饼的强度等因素的影响，采用尽可能少的次数对所述卸料层进行刮取。可以使所述滤料过滤层保留较长的时间，进一步的减少刮板和滤网接触的次数，减少二者的损耗。

图2示出了本发明的一个实施例。

如图2所示，可以采用plc控制系统进行流程控制，plc控制系统连接检测终端和调节终端，所述检测终端用于获取物料的各种性质、滤料的各种性质、滤料过滤层和卸料层的含湿率等特性，在plc控制系统中根据本发明的流程设定执行程序，实时获取检测设备的检测结果，在物料首次形成滤饼时和滤料过滤层被刮取时，将下一批次物料过滤形成的滤饼划分为滤料过滤层和卸料层；在现有的卸料层的含湿率达到预定值时，进行滤料过滤层的刮取，以及控制刮板进行刮取位置的调节等。

本发明通过保留物料过滤层，减少了各批次物料对滤网的直接冲击、细颗粒物料的穿滤，通过刮取设备在每个小循环中只刮取卸料层，减少了刮取设备与滤网的接触次数，减少了刮取设备与滤网的损伤，通过大循环以及对滤料性质的检测，使得对滤料刮取的控制更加精确，过滤产物的含湿率更稳定。

应该注意的是，上述实施例对本发明进行说明而不是对本发明进行限制，并且本领域技术人员在不脱离所附权利要求的范围的情况下可设计出替换实施例。在权利要求中，不应将位于括号之间的任何参考符号构造成对权利要求的限制。