專利名稱：細(xì)粒煤懸浮液深度脫水的熱壓壓濾工藝及設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明為一種細(xì)粒煤懸浮液深度脫水的熱壓壓濾工藝及設(shè)備，涉及懸浮液體壓濾干燥固液分離技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
煤炭洗選過程中，細(xì)粒浮選精煤、浮選尾煤或原生煤泥脫水回收技術(shù)傳統(tǒng)的采用機(jī)械過濾方式完成，但機(jī)械過濾存在脫水的極限，使脫水后的煤泥產(chǎn)品水分偏高，不便于入倉、裝卸、運(yùn)輸和使用，使煤泥產(chǎn)品成為滯銷的選煤副產(chǎn)品不能充分利用；而現(xiàn)有技術(shù)往往是在其機(jī)械過濾脫水生產(chǎn)系統(tǒng)之后，增加熱力干燥脫水生產(chǎn)系統(tǒng)來解決以上問題，但仍有不少弊端主要表現(xiàn)為(1)需要針對(duì)壓濾生產(chǎn)系統(tǒng)和干燥生產(chǎn)系統(tǒng)列支兩項(xiàng)基建費(fèi)用和占用兩塊工業(yè)用地與空間；(2)去濕成本由壓濾和干燥兩個(gè)生產(chǎn)作業(yè)成本構(gòu)成，成本加高；(3)由于后續(xù)的干燥作業(yè)需將所脫出濕分需全部轉(zhuǎn)變成蒸汽予以脫出，屬耗能作業(yè)，生產(chǎn)成本居高不下。
1999年德國(guó)DE19843028AI專利申請(qǐng)中公開了一種在一臺(tái)設(shè)備上進(jìn)行壓濾、干燥兩個(gè)功效的脫水工藝，它由多組隔膜濾板和干燥板組合單元來實(shí)現(xiàn)對(duì)懸浮液固液分離的技術(shù)，它先進(jìn)行機(jī)械壓濾脫水，然后使干燥板均勻受熱，并同時(shí)對(duì)隔膜擠壓使其對(duì)濾餅進(jìn)行熱壓過濾，此時(shí)，濾餅的一側(cè)受干燥板加熱，將其靠近受熱面那部分的毛細(xì)管水分汽化，由此產(chǎn)生的汽化蒸汽急劇膨脹，驅(qū)使濾餅中其余處的水分脫出而實(shí)現(xiàn)了懸浮液體的深度脫水，因而它比上述傳統(tǒng)干燥脫水中需將濾餅中全部水分汽化要大大節(jié)省熱能，是目前的一種較為先進(jìn)的懸浮液體壓濾干燥固液分離技術(shù)。但是如何將這種技術(shù)方案運(yùn)用于細(xì)粒煤漿懸浮液的深度脫水中，應(yīng)用什么樣工藝步序，什么樣的工藝參數(shù)，采用什么樣的相應(yīng)設(shè)備使其得到更好的效果，則有待該技術(shù)領(lǐng)域的人員進(jìn)一步來創(chuàng)造、來完成。而且，由于德國(guó)DE19843028AI專利中所用的設(shè)備，其進(jìn)料通道與傳統(tǒng)的壓濾機(jī)一樣仍然是從中心貫穿而過，其隔膜的中心部位處則為無擠壓作用的死區(qū)，使有效擠壓面積縮小，而且在其與干燥板組合使用時(shí)，來回?cái)D壓亦容易在入料孔處因高溫、疲勞而出現(xiàn)裂縫損壞，會(huì)直接影響該技術(shù)的使用效果，生產(chǎn)效率低，必須進(jìn)行改進(jìn)，再則要使干燥板能夠均勻加熱又制作簡(jiǎn)便也必須對(duì)其進(jìn)行良好的設(shè)計(jì)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種設(shè)備數(shù)量少、結(jié)構(gòu)好、耗能低、生產(chǎn)效率高、運(yùn)行的成本低、能源利用率高，能使浮選精煤、浮選尾煤和原生煤泥等懸浮液體實(shí)現(xiàn)深度脫水的熱壓壓濾工藝及設(shè)備。
一種細(xì)粒煤懸浮液深度脫水的熱壓壓濾工藝為1.將壓濾干燥合—設(shè)備的多組隔膜濾板—干燥板單元壓緊密封，形成密閉濾室等待入料；2.打開進(jìn)料管路上入料閥F1和濾液水排水通道上的濾液水閥門F2，關(guān)閉抽真空閥門F3，將細(xì)粒煤懸浮液物料用泵送入多組隔膜濾板—干燥板單元形成的濾室內(nèi)，懸浮液中的液體自濾液水排水通道排出，固體物料存于濾室內(nèi)，并形成致密飽和濾餅，而后關(guān)閉入料閥門F1；3.同時(shí)進(jìn)行以下三方面操作(1)關(guān)閉濾液水閥門F2，打開抽真空閥門F3，將濾液水排水通道和其相連的隔膜濾板的濾布與隔膜之間的空間抽成真空，以使濾室濾餅中的水分在負(fù)壓條件下汽化，同時(shí)，將濾液水排水通道中殘留的濾液水一并抽出，真空度一般控制在0.4～0.8MPa；(2)將干燥板熱介質(zhì)進(jìn)出管路上的熱介質(zhì)閥門F4和F5同時(shí)打開，通過流體熱介質(zhì)(蒸汽或?qū)嵊?流進(jìn)與流出，將干燥板均勻加熱，干燥板加熱溫度至85～120℃，持續(xù)3～8分鐘；(3)打開隔膜擠壓介質(zhì)(壓縮空氣或水)通道上閥門F6，同時(shí)關(guān)閥門F7，擠壓介質(zhì)加壓作用于隔膜濾板的隔膜，并擠壓濾餅使其向干燥板靠貼，使靠干燥板附近的濾餅始終與干燥板保持接觸受熱狀態(tài)，隔膜擠壓壓力控制在0.6～0.8MPa；4.以下三方面操作同時(shí)停止(1)停止抽真空，即開閥門F2，關(guān)閥門F3；(2)停止對(duì)干燥板供熱，即關(guān)閥門F4，閥門F5仍開著；(3)停止加擠壓，即關(guān)閥門F6，打開閥門F7；5.同時(shí)或逐塊打開隔膜濾板和干燥板，卸出干燥濾餅；6.重新壓緊多組隔膜濾板—干燥板單元，進(jìn)行上述的下一循環(huán)作業(yè)。
上述工藝在機(jī)械壓濾機(jī)完成壓濾脫水，濾室內(nèi)形成飽和濾餅狀態(tài)后，立即采用了同時(shí)抽真空、隔膜擠壓和干燥板加熱的熱壓脫水工藝，并對(duì)擠壓壓力，真空度及加熱溫度進(jìn)行了有效和可靠地選擇與控制，使得細(xì)粒煤產(chǎn)品在其配套設(shè)備的脫水突破了機(jī)械脫水的極限，達(dá)到熱力干燥的脫水效果，為細(xì)粒精煤降低水分和煤泥產(chǎn)品綜合利用，保護(hù)環(huán)境開辟了一條方便、簡(jiǎn)捷和實(shí)用的新路，本工藝的主要優(yōu)點(diǎn)在于(1)在合一的壓濾干燥設(shè)備上實(shí)現(xiàn)懸浮液過濾和干燥功能，省去繁雜和高耗能的干燥生產(chǎn)系統(tǒng)，可節(jié)約工業(yè)用地和降低基建投資；(2)采用熱壓過濾原理，在達(dá)到同樣的干燥脫水效果中，僅需將其中部分水分汽化，其余水分靠濾餅毛細(xì)水分自身產(chǎn)生的蒸汽壓力予以脫除，而常規(guī)干燥脫水需將全部脫除水分汽化，因此，與傳統(tǒng)熱力干燥脫水技術(shù)相比，所需熱能僅是為脫水提供動(dòng)力，而不是傳統(tǒng)干燥意義的熱交換需要，具有顯著節(jié)能效果；(3)將濾布與過濾板泄水溝槽之間的密閉空間抽成負(fù)壓，控制濾餅內(nèi)毛細(xì)管水在合適的負(fù)壓狀態(tài)下汽化，使水的飽和蒸汽溫度低于大氣條件下水的沸點(diǎn)溫度，水分的汽化速度得以加快，顯著提高作業(yè)效率；(4)干燥后的濾餅已失去與濾布和干燥板的附著力，完全可以作到自動(dòng)卸餅，當(dāng)各管路系統(tǒng)配以電動(dòng)閥門，全系統(tǒng)可以作到無人操作自動(dòng)化運(yùn)行；(5)可以在與同樣過濾面積的壓濾機(jī)相同臺(tái)時(shí)產(chǎn)量的情況下，可靠地將細(xì)粒浮選精煤、浮選尾煤和原生煤泥水分降至13～16％，甚至，降至比此更低的的水分，其直接的工藝效果是①使浮選精煤水分降至15％以下，可以保證總精煤水分10％以下，有效地解決冬季結(jié)凍和鐵路無為運(yùn)水的問題；使浮選尾煤或原生煤泥水分降至16％以下，可徹底改善煤泥產(chǎn)品儲(chǔ)裝運(yùn)的特性，使之由選煤副產(chǎn)品增值為大宗商品煤；②與以往分別機(jī)械壓濾脫水和熱力干燥脫水達(dá)到同樣水分的情況，其生產(chǎn)成本可節(jié)約50％，因而具有顯著的經(jīng)濟(jì)效益；③本項(xiàng)發(fā)明應(yīng)用效果可以在新壓濾干燥機(jī)上實(shí)現(xiàn)，而且也可以通過改造傳統(tǒng)壓濾機(jī)來實(shí)現(xiàn)，從而為煤炭企業(yè)的改造拓展了一個(gè)新途徑。
下面以實(shí)施例來對(duì)本發(fā)明再作進(jìn)一步敘述。
具體實(shí)施例方式本實(shí)施例為一種細(xì)粒煤懸浮液進(jìn)行上述熱壓壓濾的工藝，將工藝中六個(gè)工序依序操作，并在實(shí)施中將第3工序中的濾液排水通道抽真空的真空度控制在0.6MPa，將隔膜擠壓壓力控制為0.6MPa，將干燥板加熱至溫度95～105℃，并持續(xù)3～8分鐘，即成。采用本實(shí)施例能可靠地將細(xì)粒浮選精煤，浮選尾煤和原生煤水分降至13-16％或更低，有效地解決了冬季結(jié)凍的大難題和鐵路無為運(yùn)水的問題，并將浮選尾煤和原生煤泥產(chǎn)品的儲(chǔ)裝運(yùn)的特點(diǎn)徹底改善，使之由選煤副產(chǎn)品增值為大宗商品。這樣它不僅使脫水的成本僅為熱力干燥脫水的50％，而且其生產(chǎn)成本僅為原來的50％，具有很好的經(jīng)濟(jì)效益，為煤炭行業(yè)的提高效益，改善環(huán)境開拓了一個(gè)經(jīng)濟(jì)、實(shí)用的新途徑。
下面就實(shí)現(xiàn)上述新工藝的設(shè)備作一敘述。
一種細(xì)粒煤懸浮液深度脫水壓濾干燥設(shè)備，包括有設(shè)于一機(jī)架(11)上平行排列的多組隔膜濾板——干燥板單元、壓緊裝置、拉開這些單元的拉開裝置、物料進(jìn)料通道(18)、濾液水的排水通道(16)、隔膜擠壓介質(zhì)通道和管路(17)、干燥板加熱介質(zhì)進(jìn)出管路(14)(15)，其中隔膜濾板——干燥板單元為由隔膜濾板(4)和干燥板(2)組成，隔膜濾板(4)由過濾框(41)，與過濾框(41)連成一體的支承板(42)和設(shè)于支承板(42)兩側(cè)的隔膜(43)組成，隔膜周邊密封于過濾框(41)的周邊上，隔膜(43)的面上設(shè)有密布的濾凸(435)，膜面上設(shè)有濾布(44)，濾布(44)與干燥板(2)的側(cè)面之間形成濾室(5)，濾布下的隔膜濾凸(435)之間的凹槽(434)構(gòu)成濾水的排水槽，且排水槽(434)通過集水道與濾液水排水通道(16)相連通；干燥板為一條狀封閉體，其特征在于物料進(jìn)料通道(18)為由進(jìn)料總管(183)和由各隔膜濾板——干燥板單元的干燥板(2)或支承板(42)、隔膜(43)、濾布(44)、干燥板(2)上的相應(yīng)位置處設(shè)有的進(jìn)料通孔來形成的分通道(181)所組成，且該分通道與左右二濾室(5)相連通。干燥板的兩側(cè)表面呈光滑平面或凹弧形，其內(nèi)設(shè)有均勻分布的蒸汽或?qū)嵊蜔峤橘|(zhì)通道。
下面就實(shí)施例和附圖對(duì)本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)作進(jìn)一步敘述。


圖1為已有的壓濾機(jī)的多組隔膜濾板單元的結(jié)構(gòu)示意2為本實(shí)用新型實(shí)施例1的細(xì)粒煤懸浮液壓濾干燥設(shè)備的總體結(jié)構(gòu)示意圖。
圖3為圖2的側(cè)視4為圖2的隔膜濾板——干燥板單元的結(jié)構(gòu)示意5為已有的隔膜濾板——干燥板單元的結(jié)構(gòu)示意6為實(shí)施例1中隔膜濾板的結(jié)構(gòu)示意7為圖6的A-A剖視8為實(shí)施例1的外部管路和其附加裝置的總示意9為本實(shí)施例1中隔膜濾板——干燥板單元中的隔膜擠壓介質(zhì)通道、濾水、排水通道的結(jié)構(gòu)示意10為圖2中隔膜濾板——干燥板單元中的一種干燥加熱器的結(jié)構(gòu)示意11為圖9的B局部側(cè)視圖的放大12為圖2中的隔膜濾板——干燥板單元中的另一種干燥加熱器的結(jié)構(gòu)示意13為圖11的C-C剖視14為實(shí)施例2的細(xì)粒煤懸浮液壓濾干燥設(shè)備的總體結(jié)構(gòu)示意15為實(shí)施例2的隔膜濾板——干燥板單元的結(jié)構(gòu)示意16為實(shí)施例2的隔膜濾板的結(jié)構(gòu)示意17a、17b為實(shí)施例2的二種干燥板的結(jié)構(gòu)示意18為濾布設(shè)置于干燥加熱器的支架上的結(jié)構(gòu)示意19為圖18的側(cè)視圖
具體實(shí)施例方式圖2、3所示為本實(shí)用新型實(shí)施例1，它為一種細(xì)粒煤懸浮液物料的壓濾干燥設(shè)備，包括有機(jī)架(11)、壓緊板(12)、尾板(13)、端隔膜板(1)、隔膜濾板(4)、干燥板(2)、物料進(jìn)料通道(18)、濾水的排水通道和裝置(16)、隔膜擠壓介質(zhì)通道(17)和干燥板熱介質(zhì)進(jìn)出管路(14)和(15)，其中的一個(gè)隔膜濾板(4)和一個(gè)干燥板(2)組成一個(gè)過濾單元。由圖4、6、7所示可見，隔膜濾板(4)為由過濾框(41)、與過濾框(41)相連成一體的支承板(42)和設(shè)于支承板(42)兩側(cè)的隔膜(43)組成，隔膜的周邊密封于過濾框(41)的周邊上，隔膜的表面為密布的濾凸(435)，濾凸(435)之間的凹槽(434)構(gòu)成濾液水的排水槽，在隔膜(43)上設(shè)有與過濾框(41)周邊相密合的濾布(44)，濾布與干燥板(2)的側(cè)面(21)在壓緊狀態(tài)形成濾室(5)。由圖2、3、4、8可見在本實(shí)施例中為了克服隔膜濾板(4)用中心孔入料結(jié)構(gòu)所帶來的有效擠壓面積小和隔膜中心孔處常期在高溫?cái)D壓工作易出現(xiàn)裂縫疲勞損壞，影響使用壽命等弊病，而將物料進(jìn)料通道(18)由中心進(jìn)料改為由上部進(jìn)料的結(jié)構(gòu)，由圖2、8所示可見，在本實(shí)施例1中物料進(jìn)料通道(18)為由進(jìn)料總管(183)和與該進(jìn)料總管(183)及各干燥板(2)頂部的物料進(jìn)料孔(211)相連通的進(jìn)料軟管(184)所組成的多個(gè)進(jìn)料分通道(181)所組成，且進(jìn)料總管(183)的一端與進(jìn)料泵(182)相連(參見圖8)，干燥板上的物料進(jìn)料孔(211)、(211′)與左右二濾室(5)相連通，干燥板(2)內(nèi)設(shè)有均勻分布的流體熱介質(zhì)通道，并由圖4、圖10、圖12所示可見，在實(shí)施例1中將干燥板上的物料進(jìn)料孔(211)、(211′)分別設(shè)于干燥板(2)的頂部和側(cè)面上而使其與左右二濾室相連通。本實(shí)施例1中這種上部物料進(jìn)料通道的結(jié)構(gòu)，它不僅能克服如圖5所示原物料進(jìn)料通道(18)中心進(jìn)料結(jié)構(gòu)的隔膜中心部位處存在無擠壓死區(qū)、有效擠壓面積小、來回?cái)D壓中使入料中心孔處易出現(xiàn)高溫裂縫損壞等弊病，而且它可將原來的一根通道(181)改為由多根分通道(181)組成的通道，從而更加加速了進(jìn)料的速度而提高了生產(chǎn)效率，且結(jié)構(gòu)更為合理，受力更為均勻，使用壽命亦更長(zhǎng)。
本實(shí)施例中各隔膜濾板(4)的過濾框(41)、支承板(42)上設(shè)有一與隔膜一側(cè)處相通的擠壓介質(zhì)小通道(424)(參見圖9)，該小通道通過一軟管(172)與擠壓介質(zhì)通道(17)相連通，擠壓介質(zhì)通道(17)上設(shè)有閥門F6、F7分別與氣包(171)及大氣相連通(參見圖8)，閥門F6、F7為控制隔膜擠壓開始和停止時(shí)放氣用。在本實(shí)施例中細(xì)粒煤懸浮液在機(jī)械壓濾后，所進(jìn)行的熱壓干燥脫水需要在擠壓介質(zhì)通道內(nèi)通過擠壓介質(zhì)而加壓，將隔膜壓向干燥板一側(cè)擠壓濾餅，使濾餅保持與干燥板(2)接觸而傳導(dǎo)受熱，達(dá)到好的熱壓干燥脫水效果，且濾餅不易產(chǎn)生裂隙而使所產(chǎn)生的蒸汽短路。
排水通道(16)由排水總管(161)和明流排水分通道(162)或暗流排水分通道(163)及閥門F2、F3組成，并為了將濾液水從隔膜濾水凹槽(434)排出，在支承板(42)上或在支承板(42)和過濾框(41)上設(shè)有與暗流或明流排水分通道(163)、(162)相連通的集水道(425)(參見圖8)。由圖4、圖9可見在本實(shí)施例1中暗流排水分通道(163)為由設(shè)于支承板(42)、隔膜(43)、濾布(44)、干燥板(2)上的排水孔(422)、(432)、(442)、(212)形成，而明流排水分通道(162)則由分通道支管(164)及多個(gè)與集水道(425)相連通的帶鋼絲的透明軟管(1621)所形成(參見圖6、7、9)，分通道支管(164)置于多組隔膜濾板——干燥板單元外的前、后處。在懸浮液為細(xì)粒煤懸浮液時(shí)，用明流排水分通道，可通過設(shè)于該分通道上透明軟管(1621)中濾液水顏色，就可判別出該單元的濾布是否損壞，這樣就可便于及時(shí)維修。本排水通道在排水總管(161)上，由閥門F2控制其直排排水，它主要用于機(jī)械壓濾工序中排出大量濾液水，另由閥門F3控制抽真空時(shí)排水，以在熱壓壓濾中用于排出少量濾液水，此外在真空排水管路上設(shè)有氣液分離器(166)、真空泵(165)(參見圖8)，真空泵在熱壓壓濾時(shí)對(duì)排水通道(16)抽真空，它可加快濾餅中細(xì)粒煤毛細(xì)管水分蒸發(fā)速度，并將濾布外側(cè)的濾液水排水通道殘存的濾液水抽出。
在本實(shí)施例1中，為了使濾室中少量氣體便于排出，可由在支承板(42)、隔膜(43)、濾布(44)、干燥板(2)上的至少一上角處設(shè)有排氣孔(423)、(433)、(443)、(213)，這些排氣孔所形成的排氣通道(163’)與可抽真空的排水總道(161)相連接(參見圖8)。
另外，為了彌補(bǔ)本設(shè)備干燥板(2)插入隔膜濾板(4)間所造成的濾室總?cè)莘e減少的弊病，經(jīng)多次改進(jìn)和實(shí)施，可將隔膜濾板濾室的深度δ由原來的最大為20mm，改進(jìn)為30～45mm，經(jīng)工業(yè)性試驗(yàn)獲得良好效果，而且對(duì)有些煤還可將深度擴(kuò)大為50mm.
在本實(shí)施例1中為了制作方便，干燥板(2)采用分體式和整體式兩種結(jié)構(gòu)，如圖10、11所示為一整體式結(jié)構(gòu)，干燥板(2)為一具有一定厚度的金屬板，在其頂部和上部設(shè)有物料進(jìn)孔(211)、(211′)，在其四角處分別設(shè)有排水孔(212)，及排氣孔(213)，在金屬板上用深孔鉆鉆削有多個(gè)正交長(zhǎng)孔(26)，并在其內(nèi)形成一迷宮式四通八達(dá)的熱介質(zhì)通道，以使干燥板具有良好的熱均勻性。圖12、13所示為一分體式結(jié)構(gòu)干燥板，它由前、后、左、右、上、下六塊板組成，在上板(22)和左右側(cè)板(21)上設(shè)有進(jìn)料孔(211)、(211′)，在左右側(cè)板(21)的四個(gè)角分別設(shè)有濾水排水孔(212)和通氣孔(213)，孔(211)、(212)、(213)中設(shè)有短管(211’)、(212″)、(213′)，在其上板(22)、前板(23)上分別設(shè)有熱介質(zhì)進(jìn)出口(221)、(231)，在前、后板(23)上設(shè)有多個(gè)等距離的隔板(24)，隔板(24)之間形成熱介質(zhì)通道(25)。為了使干燥板熱均勻性好，熱介質(zhì)可采用導(dǎo)熱油或蒸汽。
圖14-17為本發(fā)明的壓濾干燥設(shè)備的實(shí)施例2，它與實(shí)施例1的區(qū)別僅在于物道料進(jìn)料通道(18)不是多個(gè)分通道結(jié)構(gòu)，而是采用左上角的角進(jìn)料結(jié)構(gòu)，即在支承板(42)、隔膜(43)、濾布(44)、干燥板(21)上設(shè)有進(jìn)料孔(421)、(431)、(441)、(211)形成的一個(gè)進(jìn)料分通道(181)和進(jìn)料總管(183)組成，進(jìn)料通道(18)同樣它也可以克服現(xiàn)有技術(shù)中心進(jìn)料結(jié)構(gòu)的隔膜中心部位處存在無擠壓死區(qū)、有效擠壓面積小和膜隔易損壞等弊病，但從生產(chǎn)效率的提高來說不如實(shí)施例1的多分通道進(jìn)料結(jié)構(gòu)。
另外由圖18、19可見，為了更容易將濾餅卸出，可在干燥板(2)兩側(cè)的頂部處設(shè)一支架(27)，并將原置于隔膜(43)上的濾布(44)掛設(shè)于支管(271)并密合于該支架(27)上，當(dāng)將隔膜濾板(4)與干燥板(2)分離時(shí)，濾布(44)隨著干燥板撤走，濾餅(5)就更易卸出。圖中支架(27)上設(shè)有穿管(271)，為掛濾布所用。
在本發(fā)明中為了使干燥板(2)使用壽命長(zhǎng)，防粘性好，耐腐蝕性好，還可在干燥板兩側(cè)面上設(shè)一防腐層或防粘防腐層，防粘防腐層可為聚四氟乙稀(PTFE)層，防腐層可為一合金噴涂層，例如不銹鋼噴涂層、高鉻鋁噴涂層等。
經(jīng)過幾年的研制和工業(yè)性試驗(yàn)已充分證實(shí)將本發(fā)明的壓濾干燥機(jī)用于細(xì)粒煤懸浮液深度脫水能取得顯著的經(jīng)濟(jì)效果和突出的進(jìn)步，它不僅是設(shè)備占地面積小，積能顯著，其脫水成本僅為熱力干燥脫水的50％，生產(chǎn)效率高，操作簡(jiǎn)便還可作到自動(dòng)卸餅、整機(jī)自動(dòng)化運(yùn)行，而且煤的脫水效果很好，當(dāng)運(yùn)用本發(fā)明工藝和設(shè)備，能可靠地將細(xì)粒浮選精煤、浮選尾煤和原生煤泥水分降至13-16％或更低，從而有效地解決了冬季結(jié)凍和鐵路無為運(yùn)水的老、大、難問題，也使選煤副產(chǎn)品增值為大宗商品煤，產(chǎn)生了意想不到的經(jīng)濟(jì)效益、社會(huì)效益。本發(fā)明的設(shè)備可用于改造傳統(tǒng)壓濾機(jī)來實(shí)現(xiàn)，從而可為煤炭企業(yè)的改造拓展了一個(gè)新途徑。
權(quán)利要求
1.一種細(xì)粒煤懸浮液深度脫水的熱壓壓濾工藝為(1)將壓濾干燥合—設(shè)備的多組隔膜濾板—干燥板單元壓緊密封，形成密閉濾室等待入料；(2)打開進(jìn)料管路上入料閥F1和濾液水排水通道上的濾液水閥門F2，關(guān)閉抽真空閥門F3，將細(xì)粒煤懸浮液物料用泵送入多組隔膜濾板—干燥板單元形成的濾室內(nèi)，懸浮液中的液體自濾液水排水通道排出，固體物料存于濾室內(nèi)，并形成致密飽和濾餅，而后關(guān)閉入料閥門F1；(3)同時(shí)進(jìn)行以下三方面操作①關(guān)閉濾液水閥門F2，打開抽真空閥門F3，將濾液水排水通道和其相連的隔膜濾板的濾布與隔膜之間的空間抽成真空，以使濾室濾餅中的水分在負(fù)壓條件下汽化，同時(shí)，將濾液水排水通道中殘留的濾液水一并抽出，真空度一般控制在0.4～0.8MPa；②將干燥板熱介質(zhì)進(jìn)出管路上的熱介質(zhì)閥門F4和F5同時(shí)打開，通過流體熱介質(zhì)(蒸汽或?qū)嵊?流進(jìn)與流出，將干燥板均勻加熱，干燥板加熱溫度至85～120℃，持續(xù)3～8分鐘；③打開隔膜擠壓介質(zhì)(壓縮空氣或水)通道上閥門F6，同時(shí)關(guān)閥門F7，擠壓介質(zhì)加壓作用于隔膜濾板的隔膜，并擠壓濾餅使其向干燥板靠貼，使靠干燥板附近的濾餅始終與干燥板保持接觸受熱狀態(tài)，隔膜擠壓壓力控制在0.6～0.8MPa；(4)以下三方面操作同時(shí)停止①停止抽真空，即開閥門F2，關(guān)閥門F3；②停止對(duì)干燥板供熱，即關(guān)閥門F4，閥門F5仍開著；③停止加擠壓，即關(guān)閥門F6，打開閥門F7；(5)同時(shí)或逐塊打開隔膜濾板和干燥板，卸出干燥濾餅；(6)重新壓緊多組隔膜濾板—干燥板單元，進(jìn)行上述的下一循環(huán)作業(yè)。
2.按權(quán)利要求1所述的熱壓壓濾工藝，其特征在于將第3工序中的濾液排水通道抽真空的真空度控制在0.6MPa，將隔膜擠壓壓力控制為0.6MPa，將干燥板加熱至溫度95～105℃，并持續(xù)3～8分鐘。
3.一種細(xì)粒煤懸浮液深度脫水壓濾干燥設(shè)備，包括有設(shè)于一機(jī)架(11)上平行排列的多組隔膜濾板——干燥板單元、壓緊裝置、拉開這些單元的拉開裝置、物料進(jìn)料通道(18)、濾液水的排水通道(16)、隔膜擠壓介質(zhì)通道和管路(17)、干燥板加熱介質(zhì)進(jìn)出管路(14)(15)，其中隔膜濾板——干燥板單元為由隔膜濾板(4)和干燥板(2)組成，隔膜濾板(4)由過濾框(41)，與過濾框(41)連成一體的支承板(42)和設(shè)于支承板(42)兩側(cè)的隔膜(43)組成，隔膜周邊密封于過濾框(41)的周邊上，隔膜(43)的面上設(shè)有密布的濾凸(435)，膜面上設(shè)有濾布(44)，濾布(44)與干燥板(2)的側(cè)面之間形成濾室(5)，濾布下的隔膜濾凸(435)之間的凹槽(434)構(gòu)成濾水的排水槽，且排水槽(434)通過集水道(435)與濾液水排水通道(16)相連通；干燥板為一條狀封閉體，其特征在于物料進(jìn)料通道(18)為由進(jìn)料總管(183)和由各隔膜濾板——干燥板單元的干燥板(2)或支承板(42)、隔膜(43)、濾布(44)、干燥板(2)上的相應(yīng)位置處設(shè)有的進(jìn)料通孔所形成的分通道(181)所組成，且進(jìn)料分通道與左右兩濾室(5)相連通。干燥板的兩側(cè)表面呈光滑平面或凹弧形，其內(nèi)設(shè)有均勻分布的蒸汽或?qū)嵊蜔峤橘|(zhì)通道。
4.按權(quán)利要求3所述的壓濾干燥設(shè)備，其特征在于物料進(jìn)料通道(18)為由進(jìn)料總管(183)和與該進(jìn)料總管(183)及各干燥板(2)頂部的物料進(jìn)料孔(211)相連通的進(jìn)料軟管(184)所組成的多個(gè)進(jìn)料分通道(181)所組成，且干燥板(2)上的物料進(jìn)料孔(211)、(211′)與左右兩濾室(5)相連通。
5.按權(quán)利要求3所述的壓濾干燥設(shè)備，其特征在于物料進(jìn)料通道(18)為由支承板(42)、隔膜(43)、濾布(44)、干燥板(2)的左上角處所設(shè)的進(jìn)料孔(421)、(431)、(441)、(211)所形成的一個(gè)進(jìn)料通道(181)和進(jìn)料總管(183)所組成，且干燥板上的進(jìn)料孔(211)與左右兩濾室(5)相連通。
6.按權(quán)利要求3、或4或5所述的壓濾干燥設(shè)備，其特征在于擠壓介質(zhì)通道(17)通過金屬軟管(172)與設(shè)于過濾框(41)、支承板(42)上與隔膜(43)一側(cè)相通的小通道(424)相連通，擠壓介質(zhì)通道(17)上設(shè)有閥門F6、F7和氣包(171)。
7.按權(quán)利要求3、或4或5所述的壓濾干燥設(shè)備，其特征在于濾液水排水通道(16)由排水總管(161)和明流排水分通道(162)及閥門F2、F3組成，明流排水分通道(162)與由分通道支管(164)及多個(gè)與設(shè)于隔膜過濾板過濾框(41)、支承板(42)上的集水道(425)相連通的帶有鋼絲的透明軟管(1621)相形成，并在排水總管(161)上設(shè)有氣液分離器(166)、真空泵(165)。
8.按權(quán)利要求3或4或5所述的壓濾干燥設(shè)備，其特征在于濾液水排水通道(16)由排水總管(161)和暗流排水分通道(163)及閥門F2、F3組成， 暗流排水分通道(163)為由設(shè)于各隔膜濾板——干燥板單元的支承板(42)、隔膜(43)、濾布(44)、干燥板(2)上的排水孔(422)、(432)、(442)、(212)形成，且該排水分通道(163)與設(shè)于各個(gè)隔膜過濾板過濾框(41)、支承板(42)上的集水道(425)相連通，并在排水總管(161)上設(shè)有氣液分離器(166)、真空泵(165)。
9.按權(quán)利要求3或4或5所述的壓濾干燥設(shè)備，其特征在于支承板(42)、隔膜(43)、濾布(44)、干燥板92)上的至少一上角處設(shè)有排氣孔(423)、(433)、(443)、(213)，這些排氣孔所形成的通道(163’)與可抽真空的排水總管(161)相連通。
10.按權(quán)利要求3或4或5所述的熱壓壓濾設(shè)備，其特征在于隔膜濾板濾室的深度為30-50mm。
11.按權(quán)利要求3或4或5所述的熱壓壓濾設(shè)備，其特征在于干燥板(2)為一整體式結(jié)構(gòu)，它為一較厚的金屬板或鋼板，在其上一上角位置處或頂部處設(shè)有進(jìn)料孔(211)，在其四角位置處分別設(shè)有排氣孔(213)和排水孔(212)；在金屬板上用深孔鉆鉆削有多個(gè)正交長(zhǎng)孔(26)，并在其內(nèi)形成一迷宮式四通八達(dá)可通蒸汽或?qū)嵊偷臒峤橘|(zhì)通道。
12.按權(quán)利要求3或4或5所述的熱壓壓濾設(shè)備，其特征在于干燥板(2)為一分體式結(jié)構(gòu)，它由上、下、左、右、前、后板組成，在左右側(cè)板(21)上或上板(22)上設(shè)有進(jìn)料孔(211)，在左右側(cè)板(21)四角處設(shè)有排氣孔(213)和濾水排水孔(212)，并在孔(211)、(212)、(213)內(nèi)設(shè)有短管(211”)、(212’)、(213’)，并在上板(22)、前板(23)上分別設(shè)有熱介質(zhì)進(jìn)出口(221)、(231)，在前、后板(23)上設(shè)有多個(gè)等距離的隔板(24)，隔板(24)之間形成熱介質(zhì)通道(25)，熱介質(zhì)為蒸汽或?qū)嵊汀?br> 13.按權(quán)利要求3或4或5所述的熱壓壓濾設(shè)備，其特征在于干燥板兩側(cè)的頂部處設(shè)一支架(27)，并將原置于隔膜(43)上的濾布(44)密合于該支架上。
14.按權(quán)利要求3或4或5所述的熱壓壓濾設(shè)備，其特征在于在干燥板(2)的兩側(cè)面上設(shè)一防粘層或防腐防粘層。
全文摘要
本發(fā)明為一種細(xì)粒煤懸浮液深度脫水的熱壓壓濾工藝及設(shè)備，涉及懸浮液固液分離技術(shù)領(lǐng)域。該工藝、設(shè)備將機(jī)械壓濾和熱力干燥集于一體，對(duì)多組隔膜濾板——干燥板單元先進(jìn)行機(jī)械壓濾，將大量濾液排出，固體物料在濾室內(nèi)成濾餅，然后對(duì)干燥板加熱，同時(shí)對(duì)隔膜濾板中的隔膜加壓，使濾板貼靠于干燥板上進(jìn)行熱壓壓濾，將毛細(xì)管水蒸發(fā)成蒸汽，并利用蒸汽本身的驅(qū)動(dòng)力來脫水，以及同時(shí)對(duì)排水通道抽真空以加速脫水，幾分鐘后濾餅已深度脫水，然后停止加熱、加壓、抽真空，將固體物料卸料即成。本設(shè)備的隔膜濾板——干燥板單元，將干燥板置于二個(gè)隔膜濾板之間，使壓濾、干燥合為一臺(tái)設(shè)備，且設(shè)備采用上部進(jìn)料或上部多分通道進(jìn)料結(jié)構(gòu)。本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)省投資、少占地、節(jié)能、生產(chǎn)效率高、成本低。
文檔編號(hào)B01D25/21GK1634630SQ20041009840
公開日2005年7月6日 申請(qǐng)日期2004年12月10日 優(yōu)先權(quán)日2004年5月20日
發(fā)明者周明遠(yuǎn), 張穎智 申請(qǐng)人:周明遠(yuǎn), 張穎智