一种动态碟片膜洗涤系统的制作方法

1.本实用新型属于粉体制备洗涤设备技术领域，涉及一种动态碟片膜洗涤系统。


背景技术：

2.工业上，涉及到粉体制备的液相反应，反应结束后获得的物料基本都需要进行洗涤过滤，以去除粉体颗粒表面的母液，以免影响粉体的后续处理和最终性能。
3.目前工业上一般采用板框压滤机、真空叶滤机进行过滤洗涤，物料在滤板、叶滤机上形成滤饼，并通过进水洗槽进行水洗。缺点是滤饼厚度需要控制，过薄导致生产效率降低；太厚则导致滤饼龟裂现象，影响水洗效果，因滤布精度较低，过滤及水洗后的滤液中还存有粉体颗粒，导致回收负荷较重，并且设备效率低、耗水量大、占地面积大，且后期还需对产生的大量洗水进行回收处理。
4.工业上还有采用离心的方法进行洗涤，需要经过多次的打浆洗涤，操作劳动强度大，且耗水量大，后期还需对产生的大量洗水进行回收处理。
5.另外还有采用管式膜装置进行物料洗涤，虽然管式膜装置采用的是错流过滤，但是由于其能耗高，且设备运行一段时间之后，在固含量较高时容易发生堵塞，影响膜的通量，影响洗涤效率。


技术实现要素：

6.为了解决现有技术中洗涤设备存在的以上问题，本实用新型的目的在于提供一种节水环保、节能、分离效率及分离精度均提升的动态碟片膜洗涤系统。
7.本实用新型采用的技术方案为：
8.一种动态碟片膜洗涤系统，包括洗液装置、动态膜洗涤装置以及废水回收装置，所述洗液装置包括洗液罐，所述动态膜洗涤装置通过洗液泵与洗液罐连通，包括形成有装设待洗涤浆料的内腔的壳体及内置的至少一组由驱动装置驱动旋转的膜分离组件，所述膜分离组件包括多个间隔设置且可使液体穿透表面渗入内腔的中空膜片，相邻两个膜片之间设有用以加强悬浮液紊流现象的扰流单元；以及连通各膜片内腔且设有废液排出口的汇流通道；所述废水回收装置包括连通至所述废液排出口的废液罐及通过增压泵连通至废液罐的膜分离单元，所述膜分离单元的清液出口与洗液罐连通以及浓液出口与回收系统连通。
9.作为优选的，所述汇流通道为依次贯穿连接各膜片且可被驱动装置驱动并转动连接在所述壳体上的中空转轴的内腔。
10.作为优选的，所述扰流单元设有机械驱动的扰流梳，所述扰流梳包括设于相邻膜片之间的扰流片以及连接多个扰流片的连接件，所述连接件连接在所述壳体内壁上。
11.作为优选的，所述扰流单元包括机械扰流设备和/或气差扰流设备和/或射流扰流设备。
12.作为优选的，所述膜片为中空盘状结构，所述膜片表面开设与膜片内腔相通的用于液体穿透所述膜片表面渗入内腔的滤孔，滤孔直径为1nm-20μm和/或；所述膜片为圆形结
构，且所述膜片直径为50-5000mm。
13.作为优选的，所述驱动装置装设在所述壳体一端且与中空转轴连接，所述壳体侧面开设与清洗源连通的清洗液进口且底侧开设废液排尽口。
14.作为优选的，所述壳体内置平行于中空转轴的液体分布器，所述液体分布器与清洗液进口连通，所述液体分布器与所述壳体上用于洗液泵输入液体的入口连通。
15.作为优选的，所述洗液泵与壳体连通的管路上装设用于控制洗液流量的第一调节阀，所述废液罐进口端装设用于控制废液流量的第二调节阀，改变第一、第二调节阀的开度以维持壳体内部气压稳定。
16.作为优选的，所述膜分离单元采用纳滤膜和/或反渗透膜。
17.作为优选的，还包括反冲装置，所述反冲装置包括顺次连通至所述废液排出口的清液视镜与反冲罐，所述反冲罐与气源进口连通。
18.作为优选的，还包括串接至反冲罐与废液罐之间的管路上用于废液余热回收的换热器。
19.作为优选的，还包括物料装置，所述物料装置包括调浆罐，所述动态膜洗涤装置通过进料泵与调浆罐连通；以及合格料储罐，所述合格料储罐与壳体内腔连通的管路上设有排料阀。
20.作为优选的，所述中空转轴为外径10-400mm，壁厚2-20mm的柱状结构。
21.作为优选的，所述中空转轴与壳体之间机械密封，且通过连轴或者皮带或者齿轮传动。
22.作为优选的，所述壳体上设有与废气排放系统相连通的通气阀。
23.本实用新型采用以上技术方案至少具有如下的有益效果：
24.1)通过一体转动装设于动态膜洗涤装置壳体内的膜分离组件，实现错流效应，废液经由膜片滤孔渗入中空转轴内腔，进而排出至废液罐，其分离精度较高，不易产生粉体穿滤现象，与管式膜相比，能够有效地节约能源；
25.2)通过膜片的旋转以及相邻膜片之间增设的用以加强浆料紊流现象的扰流单元，确保分离过程中，固液相物质不断以对流或者错流方式接触，颗粒物不易沉积于膜片表面，无滤饼，维持膜片高通量持续使用，提升悬浮液分离洗涤效率；
26.3)通过连通废液罐的膜分离单元处理废液并将清液回输至洗液罐循环利用，实现洗水套用，水耗低，更加节水与环境友好。
附图说明
27.为了更清楚的说明本实用新型实施例中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图及其标记作简单的介绍，显而易见地，下面描述的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域的普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。
28.图1为本实用新型实施例所述的一种动态碟片膜洗涤系统的结构示意图；
29.图2为本实用新型实施例所述的动态膜洗涤装置的结构示意图。
30.图中标注符号的含义如下：
31.100-调浆罐，110-来料进口，120-进料泵；200-动态膜洗涤装置，210-电机，230-膜
片，240-扰流梳，250-中空转轴，260-液体分布器，270-清液视镜，281-废液排尽口；300-合格料储罐；400-废液罐，410-增压泵；500-膜分离单元，520-浓液出口；600-反冲罐，610-气源进口；700-洗液罐，710-补液进口；800-换热器，830-洗液泵，840-清洗液进口。
具体实施方式
32.为了对本实用新型的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解，下面结合附图对本实用新型的具体实施方式做详细的说明。
33.需要说明的是，本文中的术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本技术的描述中，“多级、多层”的含义是至少两级/层，例如两级/层、三级/层等；以及术语“及/或”为包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。
34.除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本实用新型的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本实用新型的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本实用新型。
35.请参阅图1，为一种动态碟片膜洗涤系统，主要应用于粉体制备洗涤领域，包括物料装置、洗液装置、动态膜洗涤装置、反冲装置以及废水回收装置，各设备之间通过管路连通。
36.洗液装置包括洗液罐700，所述洗液罐700的个数可以根据实际洗涤介质的种类进行合理的增减和布局。在一实施方式中，所述洗液罐700包括碱液罐与纯水罐，各罐体表面设有补液进口710，以及连通至罐体内腔对洗液进行加热的热源进口，在一具体实施方式中，还包括对应补液进口710装设的用以控制补液流量的补液阀，以及对应热源进口装设的用以控制热源流量的供热阀，为了动态检测罐体内侧洗液温度，还包括装设在管体内侧的传感器，该传感器可以是压力传感器或者温度传感器。
37.动态膜洗涤装置200通过洗液泵830与洗液罐700连通，包括形成有装设待洗涤浆料的内腔的壳体及内置的膜分离组件，膜分离组件为一组或多组，其分别设有多个间隔设置且可使液体穿透表面进入内腔的中空膜片及依次贯穿连接各膜片230且可被电机210驱动并转动连接在壳体上的中空转轴250，膜片230沿中空转轴250的轴向等间距布置。需要说明的是，中空转轴250与壳体之间为机械密封，且通过连轴或者皮带或者齿轮传动。
38.具体的，膜片230构造为中空盘状，其表面开设与膜片内腔相通的滤孔，滤孔直径为1nm-20μm，膜片直径为50-5000mm。
39.各膜片230分别与中空转轴250连通，中空转轴250上设有至少一废液排出口，该废液排出口与废液罐400连通。具体的，中空转轴250为外径10-400mm，壁厚2-20mm的柱状结构。
40.物料装置包括调浆罐100，动态膜洗涤装置通过进料泵120与调浆罐100连通，所述调浆罐上设有来料进口110；以及合格料储罐300，所述合格料储罐300与壳体底侧相通的管路上设有排料阀。
41.为了进一步提升动态膜洗涤装置中的膜通量，提升洗涤分离效率及精度，本技术中的动态膜洗涤装置壳体内增设有扰流单元，具体的，扰流单元包括扰流梳240，所述扰流
梳240包括设于相邻膜片230之间的扰流片以及连接多个扰流片的连接件，所述连接件连接在所述壳体内壁上。需要说明的是，在本实施例中不具体限定扰流片的具体形状，仅需扰流片位于相邻的两个膜片之间能够形成紊流的形式即可。在另一些具体实施方式中，所述扰流单元还包括气差扰流设备或者射流扰流设备。该实施方式中的扰流单元加强壳体内洗涤液与浆料混合溶液的紊态，确保洗涤过程中成品颗粒均匀悬浮于混合溶液中，洗涤效率提升。
42.在另一较佳实施方式中，壳体顶侧设有与清洗源连通的通过清洗阀控制流量的清洗液进口840，清洗液进口840与壳体上用于洗液泵830输入液体的入口共用，壳体内平行于中空转轴250设有与清洗液进口840及洗液泵830输入液体的入口连通的液体分布器260。需要说明的是，清洗液进口840及洗液泵830输入液体的入口还可以为对称分布的多个。该壳体底侧还设有供清洗液废液排出的废液排尽口281。
43.反冲装置包括顺次连通至所述废液排出口的清液视镜270与反冲罐600，所述反冲罐600与气源进口610连通的管路上装设用于反冲气流量自动控制的反冲阀。较佳的，反冲罐600与废液罐400之间的管路上串接用于废液余热回收的换热器800。
44.为了维持壳体内部气压稳定，从而维持壳体内部液位恒定或者流量平衡，本实用新型洗液泵830与壳体连通的管路上装设用于控制洗液流量的第一调节阀，所述废液罐400进口端装设用于控制废液流量的第二调节阀，通过改变第一、第二调节阀的开度以维持壳体内部气压稳定。
45.废水回收装置包括前述废液罐400及通过增压泵410连通至废液罐400的膜分离单元500，所述膜分离单元500的清液出口与洗液罐700中的纯水罐连通以及浓液出口520与回收系统连通。废水通过膜分离单元500处理之后，清液返回纯水罐作为洗涤补充水循环利用。具体的，膜分离单元500采用纳滤膜和/或反渗透膜。
46.本实用新型提出的一种动态碟片膜洗涤系统的具体工艺步骤为：
47.步骤一、进料与浓缩：将存于调浆罐100中的浆料输送至动态膜洗涤装置200壳体内腔之中，待至设定液位之时，启动动态膜洗涤装置200将过滤后的废液排出至废液罐400，循环直至浆料体积及其固含量满足相关工艺指标后，停止进料；
48.步骤二、洗涤：将存于洗液罐中的洗液输送至动态膜洗涤装置200壳体内腔之中由驱动装置驱动并在扰流单元的作用下与浆料充分混合后经膜分离组件将洗涤废液排出至废液罐400；
49.需要说明的是，洗涤过程中，通过改变第一、第二调节阀的开度以维持壳体内部气压稳定，从而维持壳体内部液位恒定或者流量平衡；洗涤过程中可由热源对于洗液加热，洗涤适宜温度为0-150℃以及洗涤适宜固含量为0-70％。
50.步骤三、废水回收：根据废液罐400中液位启动膜分离单元500，经由膜分离单元500处理后的清液回流至洗液罐700循环利用，以及浓液排出至回收系统；
51.需要说明的是，该膜分离单元500采用纳滤膜和/或反渗透膜，膜分离单元500的废水回收率不低于70％。
52.步骤四、合格品排料：取样检测待洗涤浆料的杂质含量，待满足规定工艺指标后，控制动态膜洗涤装置200停止运行后将合格品排放至合格料储罐300，至此完成本轮物料洗涤；
53.需要说明的是，在合格品排料过程中，开启与外部废气排放系统相连通的通气阀以避免动态膜洗涤装置200内部出现真空。
54.步骤五、清洗维护：在批次生产间隙之时，通过反冲装置对膜片进行反冲洗；和/或将清洗液输送至动态膜洗涤装置中对膜片进行洗涤并将清洗后废液通过废液排尽口281排出，清洗完成之后利用再纯水进行冲洗。
55.以上所述实施例仅表达了本实用新型的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。因此，本实用新型的保护范围应以所附权利要求为准。