连续过滤压干工艺及其装置

技术领域

本发明涉及过滤压干装置领域，特别是连续过滤压干工艺及其装置。

背景技术

在传统的过滤洗涤压干工序中，往往需要用到相应的设备，例如公开号为CN106039785B的中国发明专利，公开了一种母液连续过滤自动卸刮渣压干洗涤机，包括连续过滤自动卸刮渣机构，连续过滤自动卸刮渣机构底部经电动阀门连接有压干洗涤过滤机构；连续过滤自动卸刮渣机构包括筒体，筒体上部设有椭圆形封头，下部设有锥形封头，筒体内设有过滤介质，过滤介质连接有延伸至筒体外的排管，所述椭圆形封头上设有升降机构，升降机构上设有安装在筒体内的刮渣机构。但是该类装置在对母液过滤时，由于结晶体颗粒附在过滤管外面，当自动卸刮渣机构在搅拌运行过程中自动上升或下降运动时，卸除过滤管外表面的结晶体颗粒，造成结晶体颗粒被卸刮渣机构碰伤及压碎，影响三元产品颗粒的圆度、饱和度，使得产品出现裂纹、破碎、大小不一等品质问题。

发明内容

本发明的目的在于，提供连续过滤压干工艺及其装置。本发明通过对过滤管的反吹，使得固体颗粒能形成较好的浓浆，不依附于过滤管外，减小过滤阻力，大大提升了固液分离的效率。

本发明的技术方案：连续过滤压干工艺，流程步骤如下：

S1：打开溶液过滤机侧部的阀门，往溶液过滤机中进料，之后按设定的频率对过滤管进行反吹，设定过滤管的过滤流量和时间，母液在流经过滤管后，固体颗粒截留在过滤管外，在重力作用下，固体颗粒形成浆料沉降到溶液过滤机下封头腔体内，滤清液经过滤管过滤排出系统；

S2：溶液过滤机下封头腔体内经浓缩形成一定含固量的浆料，溶液过滤机的底端与多台压干机相连接，浆料定时定量排往其中的1台或多台压干机，此时溶液过滤机进行正常过滤工作；

S3：压干机的上下侧设有连接口，在上侧连接口处通入正向气流，压干机对固体颗粒进行压干，当固体颗粒的滤饼含液量小于百分之八，再通入洗涤液，固体颗粒经过洗涤液的多次洗涤和压干机的多次压干，最终得到符合标准的固体颗粒；

S4：压干后的固体颗粒通过排渣装置排出，通过向压干机的下侧连接口通入反向气流，将压干机内的固体颗粒排净。

上述的连续过滤压干工艺中，所述的溶液过滤机进料时其内部压力控制在0.005～0.02MPa，且该低压状态维持10～300秒。

前述的连续过滤压干工艺中，所述固体颗粒在进行洗涤压干时，其次数设置为0～10次。

前述的连续过滤压干工艺中，所述的固体颗粒排净后，往压干机内通入水气，使得物理再生过滤筒；当过滤100～10000批次的物料后，往压干机内通入再生液，对异形过滤筒进行化学再生，使之完全恢复过滤通量，再用洗涤液进行洗净并吹干。

实现前述的连续过滤压干工艺的装置，包括溶液过滤机，溶液过滤机的底侧连接有进料阀，溶液过滤机的上侧连接有气液阀门和滤液阀门，溶液过滤机的底端经控制阀门连接有多个压干机，压干机上部设有上侧接口，上侧接口连接有第一进水阀和正吹阀，压干机的下部设有下侧接口，下侧接口连接有第二进水阀、反吹阀以及排液阀。

前述的连续过滤压干装置中，所述的溶液过滤机包括筒体，筒体的上端设有上封头，筒体的下端设有下封头，筒体内设有花板，花板的下端连接有多根过滤管。

前述的连续过滤压干装置中，所述的过滤管间隙与过滤管外直径的比值为2～10:1，且过滤管的长径比值大于20。

前述的连续过滤压干装置中，所述的压干机包括主体，主体上端设有具有卸渣机构的上盖，主体的下端设有具有排渣机构的下盖，主体内设有异形过滤筒。

前述的连续过滤压干装置中，所述的异形过滤筒的内壁横截面呈上小下大的锥形，其锥度为10～30度。

前述的连续过滤压干装置中，所述的异形过滤筒的外表面上设置有螺旋形加垂直的导流槽。

与现有技术相比，本发明具有以下的优点：

1、本发明中，母液在溶液过滤机中经过过滤管的过滤，固体颗粒截留在过滤管外，在重力作用下，固体颗粒形成浆料沉降到溶液过滤机下封头腔体内，滤清液经过滤管过滤排出系统；通过在过滤管内通入反向气流，使得固体颗粒不依附于过滤管外，能够在溶液过滤机的下封头腔体内形成浆料，减小过滤阻力，同时不影响滤清液的过滤通量，大大提升了固液分离的效率。

2、所述的过滤管间隙与过滤管外直径的比值为2～10:1，且过滤管的长径比值大于20，通过如此的结构，进一步提升固液分离的效果。

3、所述的异形过滤筒的内壁横截面呈上小下大的锥形，其锥度为10～30度，通过增大异形过滤筒的锥度，减少固体颗粒粘附在筒体的内壁上。

附图说明

图1为本发明的流程结构示意图；

图2为压干机的示意图；

图3为异形过滤筒的示意图；

附图中的标记说明：1-溶液过滤机，2-进料阀，3-气液阀门，4-滤液阀门，5-压干机，6-上侧接口，7-第一进水阀，8-正吹阀，9-下侧接口，10-第二进水阀，11-反吹阀，12-排液阀，13-筒体，14-上封头，15-下封头，16-花板，17-过滤管，18-主体，19-上盖，20-下盖，21-异形过滤筒，22-导流槽。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明，但不作为对本发明限制的依据。

实施例：连续过滤压干工艺，流程步骤如下：S1：打开溶液过滤机侧部的阀门，往溶液过滤机中进料，所述的溶液过滤机进料时其内部压力控制在0.005～0.02MPa，且该低压状态维持10～300秒，之后按设定的频率对过滤管进行反吹，设定过滤管的过滤流量和时间，母液在流经过滤管后，固体颗粒截留在过滤管外，在重力作用下，固体颗粒形成浆料沉降到溶液过滤机下封头腔体内，滤清液经过滤管过滤排出系统；S2：溶液过滤机下封头腔体内经浓缩形成一定含固量的浆料，溶液过滤机的底端与多台压干机相连接，浆料定时定量排往其中的1台或多台压干机，此时溶液过滤机进行正常过滤工作，所述固体颗粒在进行洗涤压干时，其次数设置为0～10次；S3：压干机的上下侧设有连接口，在上侧连接口处通入正向气流，压干机对固体颗粒进行压干，当固体颗粒的滤饼含液量小于百分之八，再通入洗涤液，固体颗粒经过洗涤液的多次洗涤和压干机的多次压干，最终得到符合标准的固体颗粒；S4：压干后的固体颗粒通过排渣装置排出，通过向压干机的下侧连接口通入反向气流，将压干机内的固体颗粒排净，所述的固体颗粒排净后，往压干机内通入水气，使得物理再生过滤筒；当过滤100～10000批次的物料后，往压干机内通入再生液，对异形过滤筒进行化学再生，使之完全恢复过滤通量，再用洗涤液进行洗净并吹干。

实现连续过滤压干工艺的装置，如图1和2所示，包括溶液过滤机1，溶液过滤机1的底侧连接有进料阀2，溶液过滤机1的上侧连接有气液阀门3和滤液阀门4，溶液过滤机1的底端经控制阀门连接有多个压干机5，压干机5上部设有上侧接口6，上侧接口6连接有第一进水阀7和正吹阀8，压干机5的下部设有下侧接口9，下侧接口9连接有第二进水阀10、反吹阀11以及排液阀12。所述的过滤管17间隙与过滤管17外直径的比值为2～10:1，且过滤管17的长径比值大于20，通过如此的结构，进一步提升固液分离的效果。溶液过滤机的内容积比压干机的内容积大10倍，溶液过滤机其容积通常大于300升以上，过滤管的外表过滤面积通常大于3平方米，压干机的内容积通常大于10升。

所述的溶液过滤机1包括筒体13，筒体13的上端设有上封头14，筒体13的下端设有下封头15，筒体13内设有花板16，花板16的下端连接有多根过滤管17。

所述的压干机5包括主体18，主体18上端设有具有卸渣机构的上盖19，卸渣机构通常由电机和气缸驱动，本发明通过全自动控制程序控制，在手机端可查看溶液过滤机、压干机、阀门、仪表电器使用状态，可调取压力、流量、进料次数、压干次数、洗涤次数、单个阀门动作次数等历史数据及报表，自动化无需人工干预不间断运行。主体18的下端设有具有排渣机构的下盖20，主体18内设有异形过滤筒21。所述的异形过滤筒21的内壁横截面呈上小下大的锥形，其锥度为10～30度，通过增大异形过滤筒的锥度，减少固体颗粒粘附在筒体的内壁上，异形过滤筒的内壁横截面从上往下，由具有同心圆依次增大的3个台阶圆以上的带脱模斜度的截面形成；所述的异形过滤筒21的外表面上设置有螺旋形加垂直的导流槽22，如图3所示，通过设置该种结构的槽型，利于滤液的流动。卸渣机构通常用螺旋盘、与异形过滤筒内表面完全贴合的双层网和驱动装置及密封装置组成，异形过滤筒的外表面带螺旋形槽及竖槽，且与筒体内壁贴合；螺旋盘的外边在旋转运行时与异形过滤筒的内表面紧密贴合且能将粘附于异形过滤筒内表面的固体颗粒全部刮除，与异形过滤筒内表面完全贴合的双层网在相互小位移10～50mm时，可完全将固体颗粒从异形过滤筒的内表面分开。

本发明适用于液体处理量大，出清液要连续不间断，固体颗粒比重大，沉降速度相对快的液固分离，特别适用于锂电池正极材料三元前驱体、镍钴锰氢氧化物、磷酸锂、磷酸铁锂等生产过程中的液固分离。在锂电池正极材料的生产过程中，具有与工生工艺相匹配的全程自动化操作流程、安装方便、使用简单、密闭操作、现场环境好、不跑混与滴漏、过滤精度高、过滤表面光滑不粘料、易卸除滤饼、压干后含水量低、降低洗涤水耗量及次数、物理与化学再生方便、过滤管及异形过滤筒重复使用寿命长、大大提高产品固液分离及洗涤的效率，保证生产的连续不间断出滤清液及出固体产品，极大的降低投资及运行成本。