專利名稱:液態(tài)移除裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域:
本發(fā)明涉及一種液態(tài)移除裝置,尤其但不專屬地涉及用于將大比例的 水從液體和 固體所組成的污泥或漿液移除的脫水裝置。
背景技術(shù):
已有許多專利申請(qǐng)案揭露了從固體和液體混合物中移除液體的必要。固體典型地 是懸浮在液體中,或者在低液體濃度中,液體可能與固體鍵結(jié),即被固體所吸收。這些申請(qǐng)案中常見的例子是在工業(yè)副產(chǎn)物或廢棄物的液體和固體的回收中。此 處,液體可用作固體的輸送媒介或在產(chǎn)物的加工中使用,即用作機(jī)器裝置的冷卻劑/潤滑 齊U?;蛘?,液體可呈現(xiàn)為產(chǎn)物或廢棄物的一部分,即有機(jī)廢棄物中的水。這個(gè)廢棄物典型地形成為“漿液”或“污泥”。在此處里所指的“污泥”具有較對(duì)應(yīng) 的“漿液”更高濃度的懸浮固體。固體_液體分離的一種方法是將混合物沉積在沉淀池中,其中懸浮的固體視其密 度相對(duì)于液體而定,隨時(shí)間沉降至固定層之內(nèi)。污水處理設(shè)施和來自燃煤鍋爐安裝的灰漿 液使用這種系統(tǒng)。在處理之前,這些混合物的固體,水分必須大幅減少,例如,從大約80%的重量減 少至少于20%。漿液因此轉(zhuǎn)變?yōu)檩^低容積、潮濕、半固體的污泥,更容易處理并輕便于運(yùn)輸, 可更易于加工。存在很多從固體_液體混合物中移除液體的現(xiàn)有技術(shù),以下示例是現(xiàn)有技術(shù)的典 型示例蒸發(fā)或排熱在這個(gè)過程中,混合物經(jīng)加熱后從固體蒸發(fā)出液體。蒸發(fā)出的液體進(jìn) 而冷凝并回收。離心混合物還可對(duì)于周邊而置于具有液體滲透濾液的離心室中。啟動(dòng)離心機(jī),液 體進(jìn)而穿過濾液,然后固體可從室中移除。壓縮混合物可在通過之間具有限定空間的二個(gè)傳送帶時(shí)壓縮,迫使液體從固體 中移除。過濾混合物可透過過濾媒介或液體滲透格柵,從而允許液體從混合物中排出。明確的是上述方法中的每一種都在處理不同的混合物類型中具有隨之而來的優(yōu) 點(diǎn)和缺點(diǎn),即,壓縮技術(shù)可能不適合低固體濃度的混合物,而離心法可能不適合尖銳和研磨 固體的混合物。以下描述將針對(duì)改進(jìn)用于各種混合物類型的過濾法。目前可使用一些不同的過濾法,雖然這些方法通常包括將混合物通過液體滲透過 濾膜的一側(cè),然后在混合物上施加壓力以迫使液體從其間通過。該力可被動(dòng)地施加,即重 力,及/或主動(dòng)地施加,即透過位于濾液相對(duì)側(cè)上的真空或在混合物側(cè)上的壓縮室。還可攪 拌濾液以促進(jìn)液體的分離。這種已知類型的真空過濾系統(tǒng)揭露在El Hindi所申請(qǐng)的美國專利第4,137,169號(hào)和第4,880,538號(hào),Ootani等人所申請(qǐng)的美國專利第4,154,686號(hào),Pahl等人所申請(qǐng)的 美國專利第7,334,688號(hào),以及Prinssen所申請(qǐng)的美國專利第6,622,870號(hào)。類似的系統(tǒng) 還揭露在van Oosten所申請(qǐng)的加拿大專利第991094號(hào),以及Marchal所申請(qǐng)的PCT公開 第 W02001/097948 號(hào)。Thissen, Prinssen和Marchal裝置都是類似系統(tǒng),通常包括輸送系統(tǒng),在其上沉 積將要過濾的混合物。該輸送系統(tǒng)具有二個(gè)滾輪,環(huán)狀支撐帶位于滾輪周圍,以在滾輪之間 提供可移動(dòng)的支撐區(qū)域。支撐帶支撐過濾介質(zhì),也經(jīng)過滾輪周圍。支撐帶具有一些允許液體 穿過過濾介質(zhì)且在支撐帶下面的孔徑。支撐帶還形成具有一組橫向槽,可輔助將混合物導(dǎo) 向位于槽中的孔徑。真空室(或“吸入箱”)置于滾輪之間的支撐帶下面,并透過布類和支撐 帶形成壓力梯度,以經(jīng)由布類和孔徑從混合物中抽吸液體。Prinssen、Thissen和Marchal 系統(tǒng)的真空室配置在滾輪之間往復(fù)運(yùn)動(dòng)以隨支撐帶移動(dòng),這是為了在每個(gè)周期中最大化抽 吸的時(shí)間。
Thissen和Prinssen裝置還在布類至真空室的相對(duì)側(cè)上使用壓縮室,從而提供更 大的壓力梯度,或者在Prinssen系統(tǒng)中,加壓整個(gè)裝置以防止混合成分氣化。雖然這些現(xiàn)有技術(shù)的系統(tǒng)可在大多數(shù)應(yīng)用中有效地移除水分,但使用這些復(fù)雜系 統(tǒng)存在一些潛在缺點(diǎn),如以下描述。以支撐帶為基礎(chǔ)的系統(tǒng),如ThisseruPrinssen和Marchal系統(tǒng)當(dāng)支撐橡膠帶受到 由真空和混合物重量所導(dǎo)致的強(qiáng)大壓力而變得拉伸或扯裂時(shí)需要時(shí)常更換,可表現(xiàn)成本很 高。更換支撐帶可能說明在材料和操作延誤方面的代價(jià)高。另外,這樣的系統(tǒng)典型地僅經(jīng)由支撐帶中的孔徑施加真空,該些孔徑可為小或窄, 從而可能無法使抽空的液體均勻地通過過濾介質(zhì)。相反地,Pahl等人和El-Hindi系統(tǒng)不使用橡膠支撐帶,而是使用鏈網(wǎng)帶或過濾介 質(zhì)僅在上表面上通過的篩。因此,有限的抽吸和更換支撐帶的問題稍微減輕。然而,真空室固有地很難密封El-Hindi系統(tǒng)的網(wǎng)篩,因此需要復(fù)雜的密封機(jī)構(gòu)以 便正常運(yùn)作。這種密封機(jī)構(gòu)揭露于由El-Hindi所申請(qǐng)的美國專利第4,880,538號(hào)、由Crowe 所申請(qǐng)的美國專利第4,147,635號(hào)和由Pahl等人所申請(qǐng)的美國專利第7,334,688號(hào)中。因此,本發(fā)明的目的是提供一種液態(tài)移除裝置,其將至少在某種程度上有助于克 服上述問題,或者至少為大眾提供一個(gè)有用的選擇??梢粤私獾皆诖擞懻摰膮⒖假Y料闡明了資料作者的主張,并且申請(qǐng)文件保留對(duì)任 何引用文件的準(zhǔn)確性和適切性挑戰(zhàn)的權(quán)利。可清楚地理解,雖然在此提及一些已揭露的現(xiàn) 有技術(shù)作為參考資料;但在紐西蘭境內(nèi)或在任何其它國家,這種出自現(xiàn)有技術(shù)的公知部分 的這些文件參考并不構(gòu)成采納??衫斫獾氖切g(shù)語“包括”可以,在不同司法管轄權(quán),歸因于帶有排他性或包容性的 意義。對(duì)于本說明書的目的,除非另有說明,術(shù)語“包括”應(yīng)具有包容性的意義-即,這將是 采取意味著不僅包括列出的直接引用的組成部分,而且還包括其它非特定的組成成分或要 素。這個(gè)基本理由也將用于在方法或過程中與一個(gè)或更多的步驟相關(guān)所使用的術(shù)語“構(gòu)成” 或“包含”中。本發(fā)明的其它特點(diǎn)和優(yōu)點(diǎn)將透過隨后所給定的示例說明來進(jìn)行描述。
發(fā)明內(nèi)容
依據(jù)本發(fā)明的一個(gè)特點(diǎn),本發(fā)明提供了一種液態(tài)移除裝置,適于從液體和固體的進(jìn)料組成漿液中至少部分地分離液體,該裝置包括可移動(dòng)的滲透膜(以下稱作“過濾帶”),具有第一側(cè)面和相對(duì)的第二側(cè)面,該第二側(cè)面的至少一部分(以下稱作“裝載帶部分”)配置以容納該漿液;滲透膜支持系統(tǒng),配置以為該裝載帶部分提供可移動(dòng)的支持,該支持系統(tǒng)包括至少一個(gè)輸送甲板,位于鄰近或接觸該裝載帶部分下面的該過濾帶的至少部分該
第一側(cè)面。外殼,配置以在該過濾帶的該第一和第二側(cè)面之間施加壓力差,從而該第一側(cè)面 相對(duì)于該第二側(cè)面處于低壓;該外殼包括至少一個(gè)低壓室,具有第一孔徑,與該裝載帶部分下面的該過濾帶的該第一側(cè)面 密封接觸;以及壓力調(diào)節(jié)系統(tǒng),用于經(jīng)由該外殼施加該壓力差,以在該過濾帶的該第一側(cè)面上產(chǎn) 生較該第二側(cè)面為低的壓力。其中,該輸送甲板或每個(gè)輸送甲板完全位于該低壓室之內(nèi)。如此處所使用,下列術(shù)語定義如下“漿液”包括含有液體和固體的任意混合物,包括但不限于微粒、沉積物、纖維、細(xì) 砂、顆粒、染料、染色劑、著色、灰分、紙漿、沙、黏土、鹽、流出物等;“滲透膜_過濾帶”為任何多孔的、液體可滲透的材料或?qū)樱◣?、鏈、網(wǎng)格、撓性 薄片、編織材料、氈制品等;“壓力調(diào)節(jié)裝置”包括能夠在過濾帶的二側(cè)面之間提供壓差的任意裝置。對(duì)于本領(lǐng) 域的技術(shù)人員而言顯而易見的是,這種壓差調(diào)節(jié)可經(jīng)由低壓室施加真空在該第一側(cè)面上, 或者施加高壓在該第二側(cè)面(相對(duì)于第一側(cè)面)或二個(gè)側(cè)面上而達(dá)成。因此第一和第二側(cè) 面二者皆可仍然維持各自的壓差,無論二個(gè)側(cè)面哪個(gè)在大氣壓上或大氣壓下。同樣明確的 是,在該第二側(cè)面上施加的任何超大氣壓,需要該外殼將第二側(cè)面與大氣壓密封隔離。“低壓室”包括能夠利用壓力調(diào)節(jié)裝置維持所施加的低壓(相對(duì)于第二側(cè)面)的任 何室、孔徑、管道或組配。從而,低壓室包括但不限于真空室等。因此,依據(jù)本發(fā)明的一個(gè)特點(diǎn),該壓力調(diào)節(jié)裝置進(jìn)一步包括高壓室,配置以允許要 施加于該過濾帶的該第二側(cè)面的加壓(相對(duì)于該過濾帶的該第一側(cè)面),該加壓較佳地包 括超大氣壓。較佳地,該壓力室與該過濾帶的該第二側(cè)面的至少一部分連通,較佳地該壓力 室與重迭該第一孔徑的該第二側(cè)面的一部分至少部分地連通。應(yīng)可進(jìn)一步理解的是術(shù)語“低壓室”和“高壓室”,意在包含個(gè)別和集合的意思,涵 蓋個(gè)別或多重結(jié)構(gòu)、外殼、噴粉、容器等等。為了幫助清晰和容易理解,本說明書將主要指出壓力調(diào)節(jié)裝置的形式是以施加真 空的低壓室以真空室的形式處于過濾帶的該第一側(cè)面上,該過濾帶的第二側(cè)面向大氣壓開 放。然而,可理解的是,除非明確表示與此相反的,本發(fā)明并不限于此實(shí)施例,其使用僅為示 例性。在低壓室內(nèi)放置至少一個(gè)輸送甲板,能使要施加的壓差經(jīng)過輸送甲板所支持的裝 載帶部分的整個(gè)表面面積。基于現(xiàn)有技術(shù)系統(tǒng)這就產(chǎn)生了明顯的優(yōu)勢(shì),其典型地限制將真空施加于裝載帶部分的限制區(qū)域。液體分離裝置的產(chǎn)出 量直接由壓差和所施加的表面面積 的數(shù)值來控制。從而,最大化所承受壓差的裝載帶部分的表面面積,以提供產(chǎn)出量相稱的增 進(jìn)。然而,為了實(shí)現(xiàn)這個(gè)潛力,裝置必須抵擋在如此大表面面積上即使是少量壓力差 所產(chǎn)生的巨大壓力。這個(gè)內(nèi)容藉由輸送甲板的配置在本發(fā)明中說明。因此,依據(jù)一個(gè)實(shí)施例,輸送甲板包括一個(gè)或多個(gè)連續(xù)的撓性驅(qū)動(dòng)構(gòu)件;以及多個(gè)支撐梁。盡管支撐梁可采取許多形式,在連續(xù)循環(huán)的輸送配置中有利于使用的,是支撐梁 大致上與過濾帶的移動(dòng)方向橫向配置。這致使多個(gè)支撐梁獨(dú)立地橫向跨越第一大孔徑并抵 擋高負(fù)載,而透過該撓性驅(qū)動(dòng)構(gòu)件共同地在環(huán)狀可旋轉(zhuǎn)的回圈上移動(dòng)。較佳地,所述驅(qū)動(dòng)構(gòu)件包括皮帶、鏈等。較佳地,該輸送甲板進(jìn)一步包括一個(gè)或多個(gè)滾輪較佳地,一個(gè)或多個(gè)滾輪為驅(qū)動(dòng)滾輪。依據(jù)本發(fā)明的一個(gè)特點(diǎn),連續(xù)的撓性構(gòu)件形 成為藉由二個(gè)或更多個(gè)滾輪所限制的平行軌道中的一對(duì)環(huán)狀滾輪鏈,所述多個(gè)支撐梁在其 中附接,并藉由至少一個(gè)以鏈輪所提供的驅(qū)動(dòng)滾輪對(duì)于該限制的軌道而可旋轉(zhuǎn)的。該支撐 梁/鏈組配的最上層因此較佳地在直接穿過真空室中的第一孔徑的平面中運(yùn)轉(zhuǎn)。這個(gè)核心配置可適于與各種各樣的漿液一起操作,并于與附加裝置/特征聯(lián)合使 用,以容納并操作進(jìn)料,以最大化液體萃取。各種結(jié)構(gòu)和變化因此依據(jù)以下分類而得以考慮1.核心功能性和特點(diǎn)(a)裝置便利性/多功能(b)過濾帶支撐和磨損特點(diǎn)(c)氣體/液體/油分離(d)低壓調(diào)節(jié)裝置配置(e)真空與水機(jī)械調(diào)速器閥門(f)多級(jí)過濾2.漿液操作(a)進(jìn)料調(diào)節(jié)(b)裝置輸送(c)出料管理3.超大氣壓壓差應(yīng)用4.固體液體調(diào)節(jié)器(Ia)核心功能性_裝置便攜性/多功能性上述核心配置微妙但顯著的結(jié)果是將本發(fā)明包裝在可攜式配置中的能力。在很多 現(xiàn)有的液體移除或脫水應(yīng)用中,需要處理體積龐大的漿液,并且現(xiàn)有技術(shù)中裝置的附帶尺 寸必須容納這種需要原位、固定裝置使用的漿液體積。因此,與可攜式裝置相較,存在靈活 性、成本費(fèi)用和地產(chǎn)資源的明顯相反的含意。
相反地,憑藉裝置底面積的單位面積的高效率液體萃取比率,完全功能裝置可配置以符合國際標(biāo)準(zhǔn)組織(International Standards Organization, ISO)運(yùn)輸貨柜的標(biāo)準(zhǔn) 尺寸之內(nèi)。這種貨柜界定為標(biāo)準(zhǔn)寬度和兩個(gè)長度20’或40’。因此,在相同公制術(shù)語中,可 配置具有(2. 44m) X (6. 058m或12. 2m)底面積尺寸的可攜式工業(yè)裝置是非常需要的。實(shí)現(xiàn) 足夠小巧以適應(yīng)這些尺寸,從而在液體萃取應(yīng)用處理中提供范例變化。污染管理的有效脫 水可在現(xiàn)場(chǎng)以快速且有效的方式處理,而不需要將漿液輸送到固定的液體處理工廠。裝置 可重新定位以配合環(huán)境狀況的改變,并且當(dāng)不再需要時(shí)可移除,從而不用承擔(dān)閑置裝置的 費(fèi)用。本發(fā)明有關(guān)可攜式實(shí)施例的緊湊性和實(shí)用性的主要因素是曝露出的過濾帶面積與裝置外殼的每底面積壓差的高比率;輸送甲板放置于低壓室內(nèi)部及頂部,以及對(duì)不同進(jìn)料漿液成分的高耐受力。因此,依據(jù)一個(gè)特點(diǎn),本發(fā)明提供了一種液態(tài)移除裝置,其適于從液體和固體的進(jìn) 料組成漿液中至少部分地分離液體,如此處所述,該裝置配置有符合ISO運(yùn)輸貨柜的外部 尺寸。較佳地,裝置在大致長方體的外殼裝置結(jié)構(gòu)的尖部處提供有標(biāo)準(zhǔn)的ISO運(yùn)輸貨柜扭 鎖配件。如此處所使用,裝置外殼底面積用于代表平面圖中裝置的面積和形狀。(Ib)核心功能性_過濾帶支撐和磨損特性特別有利于過濾帶與輸送支撐梁的移動(dòng)相同的速率來移動(dòng),從而最小化過濾帶上 的磨損和扯裂的破壞性影響。例如,支撐梁和當(dāng)真空條件下的過濾帶的速度之間的任何差 異,使得過濾帶承受導(dǎo)致磨損和損壞的高剪力。當(dāng)在過濾帶的第一側(cè)面上施加真空時(shí),與過 濾帶接觸的真空室第一孔徑的潛在面積廣泛,并將過濾帶曝露于高負(fù)荷。大氣壓力迫使過 濾帶上的漿液位于下面的支撐梁上以及相鄰的梁之間的交錯(cuò)空間上。在一個(gè)實(shí)施例中,過濾帶獨(dú)立驅(qū)動(dòng),較佳地與支撐梁的運(yùn)動(dòng)相結(jié)合。協(xié)調(diào)過濾帶驅(qū) 動(dòng)的速度以及提供支撐梁動(dòng)力的驅(qū)動(dòng)滾輪的速度,需要一些形式的速度及/或位置感測(cè)器 和控制系統(tǒng)。然而,已發(fā)現(xiàn)本發(fā)明允許免除這種復(fù)雜結(jié)構(gòu)。由于高壓迫使過濾帶和漿液位于支撐梁上,則過濾帶可憑藉在過濾帶的第一和第 二側(cè)面之間的壓差而由支撐梁夾住移動(dòng)。補(bǔ)充驅(qū)動(dòng)器可在穿過過濾帶兩側(cè)面已出現(xiàn)明顯壓 差之前開始過濾帶的移動(dòng)。 多個(gè)補(bǔ)充層的其中之一可插入在過濾帶和支撐梁之間,以提供額外的機(jī)械支撐或 其余所需的特性,即支撐網(wǎng)格、粗濾布、加強(qiáng)物質(zhì)及/或帶電層。(Ic)核心功能性_氣體/液體/油分離使用中,液體漿液進(jìn)料經(jīng)由多方面分配于移動(dòng)的過濾帶的進(jìn)料調(diào)節(jié)系統(tǒng)灌入液態(tài) 移除裝置之中,藉此界定該裝載帶部分。當(dāng)過濾帶對(duì)于其所限制路徑旋轉(zhuǎn)時(shí),漿液沿輸送甲 板的上表面持續(xù)移動(dòng)。盡管多個(gè)輸送甲板可并入該滲透膜支持系統(tǒng),但為了可讀性,以下描 述指的是單一輸送甲板的使用,除非另有特定說明。然而可理解的是,本發(fā)明并限于同一 物。由于以上討論了真空室有利的密封結(jié)構(gòu),本發(fā)明配置有過濾帶的上行延伸作為該 外殼的低壓室部分的寬度和長度的主要比例。由于漿液遍布過濾帶的寬度,并沿孔徑的長度行進(jìn),在穿入低壓室以收集/排除之前,過濾液體(或?yàn)V液)穿過重力作用下的過濾帶以 及皮帶的第一和第二側(cè)面所施加的壓差。漿液中的固體存留于過濾帶的上表面,以作為微 粒產(chǎn)物并沿過濾帶輸送至排放點(diǎn)。如此處所使用,當(dāng)漿液液體已至少部分地從顆粒固體萃取時(shí),殘留漿液也稱為“顆 粒產(chǎn)物”或簡(jiǎn)單地稱為“產(chǎn)物”。這并非經(jīng)由嚴(yán)格的定義,而是表明“產(chǎn)物”實(shí)際上更接近于 潮濕,甚至相對(duì)于干燥顆粒物質(zhì)或“產(chǎn)物”而言是濕潤的。術(shù)語產(chǎn)物具有象征性,而非意圖 暗示從漿液移除液體的任何特定的程度。
在較佳實(shí)施例中,過濾帶可在連續(xù)環(huán)狀的回圈中行進(jìn),該回圈具有大致平面的上 運(yùn)行部分(提供該裝載帶部分用于容納漿液)或形成為二卷軸之間纏繞的拋棄式皮帶。移 除液體之后用于排除顆粒產(chǎn)物的便利點(diǎn),是位于過濾帶的平面行進(jìn)端處,在重新進(jìn)入上平 面上運(yùn)行之前的低壓室下面的向下回圈之前。由于過濾帶突然變化傾斜度,顆粒產(chǎn)物(典 型地形成為塊狀物)排出至其余合適容器的傾斜輸送機(jī)上。如此處所使用的,術(shù)語顆粒產(chǎn)物用于當(dāng)裝載帶部分橫越時(shí)在漿液經(jīng)歷液體萃取之 后殘留于過濾帶上的任何形式的殘余顆粒。如果萃取出足夠的液體,則顆粒產(chǎn)物可形成具 有半粘著材料性質(zhì)的易碎塊狀物。
(Id)核心功能性_風(fēng)扇設(shè)置/低壓調(diào)節(jié)裝置配置/真空過濾液體泄壓閥在操作中,液體經(jīng)由過濾帶提取并經(jīng)過濾帶施加壓差而過濾固體。透過在低壓 室施加真空,過濾帶的第一側(cè)面上相對(duì)較低壓產(chǎn)生的配置中,需要避免濾液污染真空供應(yīng) (典型地為萃取風(fēng)扇或真空幫浦)。而且,過濾液本身可能有商業(yè)價(jià)值并可收集以進(jìn)一步利 用。因此,在本發(fā)明的較佳實(shí)施例中,真空室的氣體出口位于液體出口的上方。較佳地,該 液體出口位于形成以收集濾液的該真空室一部分中的重力排水低點(diǎn)。依據(jù)進(jìn)一步的特點(diǎn), 該液體出口利用耗盡大氣的泄壓閥來可拆地密封。盡管泄壓閥可為數(shù)個(gè)形式,一個(gè)有效、簡(jiǎn) 單和可靠的配置是有彈性地偏置閥構(gòu)件,如簡(jiǎn)單的彈簧偏壓瓣閥。上述真空室和泄壓閥配置提供了經(jīng)過過濾帶壓差強(qiáng)度的非??煽康目梢曋甘酒?, 實(shí)際上作為真空計(jì)。需要打開泄壓閥的濾液液體的源頭與有彈性地偏置閥構(gòu)件的關(guān)閉力直 接成比例。因此,真空室中的真空等級(jí)可透過將關(guān)閉力調(diào)節(jié)至等值而預(yù)設(shè)。在使用中,當(dāng) 液態(tài)移除裝置達(dá)到其操作真空等級(jí)之后,任意額外收集的濾液的增加重量將導(dǎo)致泄壓閥打 開,直至液體源頭下降至不適合維持泄壓閥打開的程度,然后回圈重復(fù)。該氣體出口較佳地在覆蓋的封閉空間中形成為大直徑的萃取風(fēng)扇,適于防止吸收 任何從過濾甲板裝配頂落下的液體。較佳地,該萃取風(fēng)機(jī)護(hù)罩提供具有大致向下的氣體出 口孔徑。(Ie)核心功能性_多級(jí)過濾從漿液中移除固體的程度可透過利用濾液本身作為過濾過程的一部分而增進(jìn)。裝 置外殼可包括具有兩個(gè)或更多個(gè)隔室或間隔的低壓室,每一個(gè)配置用于從裝載帶部分的預(yù) 定部分收集濾液,其中,從至少一個(gè)隔室收集的濾液進(jìn)一步再循環(huán)于該裝載帶部分的預(yù)定 部分。較佳地,至少一個(gè)從一個(gè)隔室中所收集的該預(yù)定部分再施加于對(duì)應(yīng)另一個(gè)隔室的裝 載帶部分的預(yù)定部分。顯而易見的是,這個(gè)技術(shù)可用于多級(jí)配置,藉以連續(xù)的低壓室隔室(除了漿液進(jìn) 料的末端隔室)將所收集到的濾液部分循環(huán)至對(duì)應(yīng)于相鄰隔室的裝載帶部分上。漿液輸入,如木質(zhì)紙漿和各種石?;旌衔铮绕淦渌写蠊腆w的混合物適合這種技術(shù)。當(dāng)含有 大微粒的漿液的起始層置于過濾帶上之后,萃取的濾液會(huì)包括微細(xì)的顆粒,而當(dāng)這些顆粒 重新施加到過濾帶上表 面時(shí),提供對(duì)應(yīng)的精細(xì)過濾。在三級(jí)過程中再施加的濾液事實(shí)上已 發(fā)現(xiàn)移除了所有不在液體中的固體,即樹脂染料等。如聚氧化乙烯(polyethylene oxide, PEO)的添加劑可進(jìn)一步在最后的回收階段引入,以與樹脂染料絮凝。因此,依據(jù)另一特點(diǎn),本發(fā)明提供了一種利用過濾膜以及用于穿過該過濾膜提供 壓差的裝置從液體和固體的進(jìn)料組成漿液中至少部分地分離液體的方法,該方法包括以下 步驟施加該漿液穿過該形成裝載部分的膜;施加壓差穿過該過濾膜;從該裝載部分膜的區(qū)域收集液體濾液,該液體藉由該壓差透過該漿液來提?。灰?及將至少部分該收集的濾液再施加于該裝載部分的另一區(qū)域上。當(dāng)應(yīng)用于工業(yè)中,如PEO的聚合物絮凝劑添加劑很昂貴,本發(fā)明的另一個(gè)優(yōu)點(diǎn)在 于透過明顯降低精細(xì)顆粒數(shù)量而節(jié)省成本,所需PEO(或類似物)的數(shù)量大大地減少,即使 用于簡(jiǎn)單的二級(jí)回收。2.產(chǎn)物操作(2a)進(jìn)料調(diào)節(jié)為了從進(jìn)料漿液中獲得最理想的液體萃取,將漿液均勻地分配于過濾帶的寬度上 是很重要的,而且這可利用多種手段來完成。另外,某些漿液混合物適于允許使用其它調(diào)節(jié) 手段的大百分比液體成分的預(yù)過濾。在一個(gè)實(shí)施例中,本發(fā)明包括配置操作漿液進(jìn)料進(jìn)入該過濾帶上的進(jìn)料調(diào)節(jié)系 統(tǒng),該進(jìn)料調(diào)節(jié)系統(tǒng)進(jìn)一步包括進(jìn)料分配歧管,配置以橫向穿越該過濾帶分配該進(jìn)料漿液。較佳地,該歧管包括入口,能夠接收該漿液,以及放大的出口,設(shè)置在鄰近該裝載 帶部分開始處,且橫向延伸穿過該過濾帶,較佳地該出口大致延伸過濾帶的整個(gè)寬度。為了 進(jìn)一步控制漿液之內(nèi)的固體分配,該進(jìn)料分配歧管進(jìn)一步包括以下所述的至少其中之一平渣機(jī);多個(gè)導(dǎo)向器;氣體攪拌器/曝氣機(jī);及/或流量控制。平渣機(jī)橫向分配漿液并同時(shí)攪拌漿液液體內(nèi)的固體。在一個(gè)實(shí)施例中,平渣機(jī)為 拉長的旋轉(zhuǎn)軸,裝備有外部凸出物,定向以均勻地脫離該漿液穿過該過濾帶。較佳地,該凸 出物包括尖齒、刷毛及/或刀片、壁面等。在一個(gè)實(shí)施例中,平渣機(jī)形成為在公共轉(zhuǎn)軸周圍 的一對(duì)螺旋部分,其中形成該螺旋部分的螺旋凸緣由中心軸位置彼此相反地配向。螺旋狀 /螺旋配置除了橫向分配漿液之外,還可防止固體碎片卡在平渣機(jī)上。如果需要,平渣機(jī)可 以任一方向旋轉(zhuǎn),這兩個(gè)方向致使?jié){液自漿液流量中央向內(nèi)或向外移動(dòng)。進(jìn)料分配歧管導(dǎo)向的定位較佳地是自歧管外部可調(diào)的。典型地是在執(zhí)行循環(huán)開始 時(shí)調(diào)節(jié),以校正過濾帶上的漿液分配中的橫向偏移。氣體攪拌器/曝氣機(jī)可配置為一連串氣泡石,皮克羅管或其它產(chǎn)生氣泡流的裝置。當(dāng)漿液穿過氣泡流時(shí),固體依據(jù)其對(duì)于上升氣 泡向上力的慣性阻力而攪動(dòng)和分離。因此,一般而言,較輕、較小、更易漂浮的顆粒移動(dòng)至漿液流的上部,而較大、較重、 較不易漂浮的顆粒朝向下部收集。這種細(xì)微顆粒于較大顆粒上面的垂直分離,相較于不分 離的隨機(jī)均質(zhì)混合物產(chǎn)生出增進(jìn)的液體萃取過濾結(jié)構(gòu)。因此,依據(jù)本發(fā)明的一個(gè)特點(diǎn),當(dāng)漿 液沉積于過濾帶的裝載部分之前,經(jīng)過氣體攪拌器/曝氣機(jī)所產(chǎn)生的氣泡流時(shí),該進(jìn)料分 配歧管利用顆粒尺寸垂直地分離漿液顆粒??蛇x擇地,歧管可進(jìn)一步包括與需要絮凝劑添加劑(如聚丙烯酰胺)的漿液成分 一起使用的混合板??闪私獾氖窃诂F(xiàn)有技術(shù)中,在液體過濾中使用絮凝劑或凝聚劑,用于將 微粒聚結(jié)成一個(gè)聚集體,相較于在懸浮液中分散微粒,這樣更易于與液體分離。盡管術(shù)語 “凝聚劑”和“絮凝劑”可代表功能不同的聚結(jié)劑,為了清楚和便于參考,術(shù)語“絮凝劑”將用 于代表絮凝劑和凝聚劑二者。眾所周知的絮凝劑包括明礬、氫氯酸鋁、硫酸鋁、氧化鈣、氫氧化鈣、氯化鐵、硫 酸鐵、聚丙烯酰胺、聚二烯丙基二甲基氯化銨(Diallyldimethyl Ammonium Chloride,聚 DADMAC)、鋁酸鈉、硅酸鈉和ΡΕ0??梢庾R(shí)到是所用最有效的絮凝劑應(yīng)視成分和需過濾的微 粒的靜電電荷而變化。用于過濾工業(yè)廢棄物和廢水最常使用的絮凝劑包括聚丙烯酰胺、聚 DADMAC, ΡΕ0,其它聚電解質(zhì)或相同的組合物。本發(fā)明進(jìn)而還可使用絮凝劑以增進(jìn)過濾。因此,在較佳實(shí)施例中,絮凝劑在過濾之 前加入混合物,以增進(jìn)液體過濾。替代進(jìn)料分配歧管可在一些進(jìn)料調(diào)節(jié)系統(tǒng)中用于具有如沙等大量/大尺寸固體 的漿液成分。在這種應(yīng)用中,漿液在經(jīng)受限制進(jìn)一步橫向移動(dòng)的壓差的全面影響之前,最好 達(dá)到均勻覆蓋過濾帶的漿液的橫向分散的必要程度。因此,根據(jù)一個(gè)實(shí)施例,進(jìn)料調(diào)節(jié)系統(tǒng)包括1.進(jìn)料分配歧管,提供有可變的噴嘴出口 ;2.分散斜槽,從朝向該過濾帶的該歧管噴嘴出口向下傾斜;以及可選擇的,3. 一個(gè)或多個(gè)導(dǎo)向器。較佳地,該可變的噴嘴出口的下列所述的至少其中之一是為可調(diào)的出口尺寸;出口定向;出口漿液分散;及/或出口蓋關(guān)閉偏壓力。在一個(gè)實(shí)施例中,上述進(jìn)料調(diào)節(jié)系統(tǒng)將以下列的形式來實(shí)現(xiàn)進(jìn)料分配歧管,形式是為具有噴嘴出口的管道,配備有由可拆地偏置于該關(guān)閉位 置的密封罩所提供的出口蓋關(guān)閉偏壓力,該噴嘴出口位于頂點(diǎn);以及扇形斜槽,向下傾斜至具有一個(gè)或多個(gè)導(dǎo)向管位于其間的該過濾帶;其中,該噴嘴出口能夠傾斜及/或升高/降低,以變化該噴嘴出口的尺寸和形狀, 并因此變化該漿液流量的體積和形狀。噴嘴出口可例如為大致朝上面向?qū)Ч艿暮?jiǎn)單扇形蓋,具有噴嘴開口大致處于傾斜分散斜槽的平面中。因此,變化出口和蓋之間的開口尺寸和角度以引導(dǎo)轉(zhuǎn)向的漿液進(jìn)入分 散斜槽的方向。在替代實(shí)施例中,出口蓋可以利用分散斜槽本身來代替,該分散斜槽具有鄰 近分散表面向下定位的歧管出口。漿液經(jīng)由噴嘴流出的方向和量可因此透過變化歧管的高 度和傾斜度來調(diào)整。斜槽下漿液的分散可進(jìn)一步透過調(diào)節(jié)位于傾斜斜槽表面上的導(dǎo)向器而 控制和導(dǎo)引。橫向斜道、導(dǎo)向器、溝道等可用于進(jìn)一步導(dǎo)引漿液流至過濾帶之上。某些漿液成分適于在進(jìn)料分配歧管中預(yù)先過濾處理,以移除大比例的液體含量。 如生物污泥的漿液典型地與產(chǎn)生更大、更易過濾的顆粒的絮凝劑添加劑混合。凡這樣的顆 粒絕大多數(shù)都具有相似的量或浮力并相對(duì)均勻,可使用預(yù)過濾裝置以移除預(yù)過濾液體。這 使得留下剩余“變濃的”產(chǎn)物穿過歧管出口,然后在沉積于過濾帶上之前,穿過任何其它調(diào) 節(jié)系統(tǒng)組件。依據(jù)較佳實(shí)施例,該進(jìn)料調(diào)節(jié)系統(tǒng)包括進(jìn)料分配歧管,具有預(yù)過濾室,該預(yù)過濾室 包括分配歧管漿液入口和出口,能夠接收和排出該漿液;液體萃取出口;至少第一和第二基本上水平的地層;以及分離機(jī)構(gòu),配置以限制該漿液固體至該預(yù)過濾室之內(nèi)的該第一水平地層;其中位于該第二水平地層的該漿液液體經(jīng)由該萃取出口移除。在一個(gè)實(shí)施例中,該分離機(jī)構(gòu)包括多個(gè)曝氣機(jī),位于該漿液流下面,用于使該漿液處于大致連續(xù)的氣泡蒸氣,藉以偏 置該固體至上部第一水平地層;透氣膜,插入在該第一水平地層和第二下水平地層之間;以及液體萃取出口,位于該透氣膜的下面。該透氣膜可采用任意適當(dāng)?shù)男问?,包括合成、編織、穿孔或機(jī)械障壁,如金屬楔形 引線。在使用中,當(dāng)絮凝的漿液流入預(yù)過濾室之內(nèi),并在流向出口時(shí)受上升氣泡的作用。在 一個(gè)實(shí)施例中,預(yù)過濾室分為上升部分和萃取室。上升部分配置有足夠的長度以允許上升 氣泡將固體抬升至高于透氣膜高度的上部第一地層。剩余的漿液液體是大致干凈的液體從 萃取出口移除,留下具有大致較多固體成分的剩余漿液。液態(tài)移除裝置因此接收具有明顯 較少液體成分的漿液產(chǎn)物,從而增進(jìn)在進(jìn)一步液體萃取階段過程中需實(shí)施的產(chǎn)物控制。在替代實(shí)施例中,該分離機(jī)構(gòu)包括絮凝劑添加劑,與漿液混合;懸浮的液體滲透固體阻障,插入在該第一水平地層和第二下部水平地層之間;至少一個(gè)擋板,在該預(yù)過濾室內(nèi),配置以阻礙和衰減該漿液流量以及該絮凝劑添 加劑和漿液固體之間的絮凝;預(yù)過濾室結(jié)構(gòu),在該漿液流量變化時(shí),提供用于該懸浮固體阻障的可變表面面積; 以及液體萃取出口,位于該液體滲透固體阻障上面。較佳地,該固體阻障形成為絮凝劑添加劑材料的“緩沖”層,防止?jié){液固體的通道 與絮凝劑添加劑絮凝。較佳地,該預(yù)過濾室結(jié)構(gòu)包括具有可變水平橫截面(即,至少部分錐 形、傾斜或圓錐形部分,此處稱作“膨脹”部分)的一部分,從而當(dāng)漿液流速變化時(shí),該懸浮固體阻障移動(dòng)至該阻障所占表面面積對(duì)應(yīng)變化的膨脹部分之上或之下。較佳地,配置該液 體萃取出口以收集從該預(yù)過濾室的該上地層所滿溢的澄清干凈的液體。因此,關(guān)鍵的操作特性是從預(yù)過濾室中流入和流出之間的干擾,在這個(gè)實(shí)施例中 還分別對(duì)應(yīng)于歧管入口 /出口的流量。一旦裝置起始,漿液流入室內(nèi),絮凝劑添加劑與漿液 固體結(jié)合,然后較重聚集的固體沉降至室的底部,進(jìn)而穿出歧管室出口。最混亂的漿液流量 部分沖擊該隔板上,而凝聚聚集的固體的緩沖層形成在由漿液流的推力的競(jìng)爭(zhēng)力以及對(duì)抗 重力作用的該層的浮力所界定的階層處。清澈液體能夠自由地穿過阻障層直至達(dá)到萃取出漿液流經(jīng)預(yù)過濾室,可調(diào)節(jié)為維持動(dòng)態(tài)平衡,其中從歧管中輸出的漿液(具有高 沉淀固體成分)的管理率由經(jīng)過固體阻障的流量率以及膨脹部分之內(nèi)的阻障的對(duì)應(yīng)高度 而維持平衡。較佳地,該液體萃取出口包括流量控制閥,能夠調(diào)節(jié)從該預(yù)過濾室的液體流 動(dòng)。相關(guān)的設(shè)計(jì),已知為“污泥緩沖”或“固體接觸”澄清器,盡管這些操作典型地作為 單獨(dú)裝置而不是液體萃取裝置的漿液流量控制/預(yù)過濾中的動(dòng)態(tài)組件。因此可認(rèn)識(shí)到二個(gè)預(yù)過濾室分離機(jī)制的示例,每一個(gè)都適于與不同類型的漿液固 體視其相關(guān)浮力/質(zhì)量一起使用。因此,依據(jù)另一特點(diǎn),本發(fā)明提供了一種選擇預(yù)過濾室的 分離機(jī)制的方法,依據(jù)步驟在絮凝之后確定漿液顆粒的相關(guān)浮力;確定是否大多數(shù)的該等絮凝顆粒能夠透過上升氣泡而維持在上升地層;如果確定為是,則選擇上述分離機(jī)制的前者;如果確定為非,則選擇上述分離機(jī)制的后者。在應(yīng)用低漿液進(jìn)料流量率或漿液進(jìn)料可適于在剩余流經(jīng)裝置(如上述)之前預(yù)萃 取大比例液體,上述進(jìn)料分配歧管可結(jié)合一些附加特征。因此,依據(jù)進(jìn)一步的實(shí)施例,該進(jìn) 料分配歧管可用于與以下的一個(gè)或多個(gè)結(jié)合表面刮水器,設(shè)置在鄰近該分配歧管出口,配置以將至少部分壓縮、摩擦力施加至 處于該歧管出口的漿液固體的上表面之上;剛性塊狀物成型器,設(shè)置在鄰近該分配歧管出口,配置以將處于該歧管出口的至 少部分壓縮和噴出漿液固體至顆粒產(chǎn)物塊狀物中;真空成型器;衰減的大氣壓漿液成型器;以及流率控制,配置以可控制地衰減從該歧管至該過濾帶上的漿液流量。表面刮水器形成為大致傾斜的薄片或在下刮水器表面和上過濾帶表面(該第二 側(cè)面)之間的拉長錐形插槽。因此,表面刮水器在處于歧管的漿液/微粒產(chǎn)物的上表面上 施加輕微的壓縮力,迫使一些液體經(jīng)過漿液固體。刮水器還在產(chǎn)物的上表面上施加摩擦、研 磨力,致使顆粒的上層從其鄰近的下層剪切,并在上產(chǎn)物表面中產(chǎn)生小裂紋和裂隙。這些表 面裂紋提供空氣和液體溝道穿過產(chǎn)物,并防止上表面形成有效不能穿過的層。較佳地,表面刮水器可由撓性或半撓性材料所形成,如彈性薄片。盡管也可為剛性 刮水器結(jié)構(gòu),但撓性薄片如橡膠已發(fā)現(xiàn)特別有效。剛性塊狀物成型器接收已至少部分變濃的漿液產(chǎn)物,利用由歧管執(zhí)行的早先過程來壓縮或除水。經(jīng)過成型器的產(chǎn)物經(jīng)成型和壓縮為所需橫截面,其可包括脊部或溝槽,以界 定由裝置送出的產(chǎn)物的最終斷裂行為。如果二者都存在,則成型器置于流率控制和表面刮 水器之間。該真空成型器利用密封的封閉空間在處于該歧管噴嘴出口的該過濾帶上的該漿 液的該上表面施加局部的真空。局部真空進(jìn)一步從產(chǎn)物的表面汲出液體。當(dāng)局部真空和低 壓室力相反時(shí),產(chǎn)物上的作用較不那么劇烈,并允許產(chǎn)物塊狀物形成更穩(wěn)定的結(jié)構(gòu)。再一特點(diǎn),可提供衰減的大氣壓漿液成型器,能夠控制穿過該裝載帶部分的局部 部分的該壓差。較佳地,該漿液成型器包括包含透氣膜的室,與該滲透膜第二側(cè)面上的漿液 定位接觸,該室進(jìn)一步包括可調(diào)尺寸的開口。較佳地,該開口包括偏向防止氣體穿入開口的 封閉結(jié)構(gòu)的閥,當(dāng)該壓差超出預(yù)定程度時(shí),該閥配置至少部分打開。因此,閥將打開以允許 一些氣體進(jìn)入室內(nèi),并因此提供隨閥的偏置而變化的壓差。流率控制最初用于與透過歧管操縱的其它流量控制裝置(以下詳述)結(jié)合使用, 以維持在機(jī)器的液體萃取能力之內(nèi)的漿液流率?;旧?,流量控制作為閥門或節(jié)流閥,調(diào) 整過濾帶上的漿液流量并可處于由橫向穿越孔徑寬度的剛性橫梁所構(gòu)成的最簡(jiǎn)單形式中。 變化力垂直施加于橫梁上,橫梁將壓力施加于歧管出口的移動(dòng)部分上以改變出口的收縮。 較佳地,可移動(dòng)的歧管噴嘴部分由撓性彈性材料及/或固定于剛性歧管部分上的鉸鏈所形 成。可看出本發(fā)明因此提供了各種裝置以處理混亂、未處理流量的漿液轉(zhuǎn)移(典型地 自拉長、相對(duì)狹窄的管道,如導(dǎo)管)均質(zhì)地在過濾帶的寬度上分配。此外,在穿過過濾帶介 質(zhì)使用高壓差的任何應(yīng)用中,需要處理最初曝露于壓力作用下的漿液部分的壓差的影響。 還可意識(shí)到這種漿液產(chǎn)物的管理可應(yīng)用于廣泛多樣的真空過濾應(yīng)用、平臺(tái)過濾器等。將漿液控制到濾帶上的各種方法的共同密切關(guān)系因素,是在壓差的初始作用下透 過最小的固體顆粒而最小化濾液污染。因此,依據(jù)一個(gè)實(shí)施例,本發(fā)明提供了一種漿液處理 系統(tǒng),與此處所描述的液態(tài)移除裝置一起使用,利用一個(gè)或多個(gè)上述進(jìn)料調(diào)節(jié)系統(tǒng)組件。(2b)漿液操作_裝置輸送如以上所述,透過過濾帶上漿液固體層有效的液體萃取中的普遍問題是建立大致 不能通行的漿液上表面。分度過濾床將遞增尺寸的固體顆粒分層,以提供有效的過濾并防 止較細(xì)固體顆粒穿過產(chǎn)物和過濾帶。然而,由最細(xì)固體主要構(gòu)成的上表面可呈現(xiàn)有效不能 穿過的阻障以使?jié){液液體輕易地滲透。因此,需要提供裝置以在產(chǎn)物表面中提供局部缺陷、 裂紋、裂隙、間隙、溝道等,較佳地透過漿液固體的深度至少部分地延伸。依據(jù)一個(gè)特點(diǎn),本發(fā)明提供了一種利用液態(tài)移除裝置從液體和固體的組成漿液進(jìn) 行液體分離的方法,該裝置包括可移動(dòng)的滲透膜,具有相對(duì)的第一側(cè)面和第二側(cè)面,該第二側(cè)面的至少一部分配 置以容納該漿液;外殼,配置以在該過濾帶的該第一和第二側(cè)面之間施加壓力差,從而該第一側(cè)面 相對(duì)于該第二側(cè)面處于低壓;該外殼包括至少一個(gè)低壓室,具有第一孔徑,與該裝載帶部分下面的該可移動(dòng)過濾帶的該第 一側(cè)面密封接觸;以及壓力調(diào)節(jié)系統(tǒng),用于經(jīng)由該外殼施加該壓力差,以在該第一過濾帶側(cè)面上產(chǎn)生較該第二側(cè)面為低的壓力;其中該方法包括以下步驟在該第一孔徑上面以第一速度移動(dòng)該滲透膜;在該過濾膜的該第一側(cè)面施加該漿液;以及在該過濾帶的該第一和第二側(cè)面之間施加壓差;特征在于該移動(dòng)膜的該第一速度為周期性脈沖,以在該過濾膜上的該漿液施加可 變動(dòng)力。如此處所使用的,術(shù)語“周期性脈沖”包含任何同步或異步速度波動(dòng)、急沖、波動(dòng)、 停止和啟動(dòng)、攪動(dòng)、方向逆轉(zhuǎn)、振動(dòng)或任何其它在漿液上施加可變沖擊的方法。施加可變沖擊引起漿液產(chǎn)物搖動(dòng)或震動(dòng)。最靠近過濾帶的漿液產(chǎn)物具有對(duì)于周期 沖擊脈沖的最小慣性。因此,速度的變化引起產(chǎn)物的最上層經(jīng)受更大的動(dòng)量變化,導(dǎo)致產(chǎn)生 表面裂紋等。這為漿液液體在壓差下透過產(chǎn)物提供了存取通道??梢庾R(shí)到這個(gè)技術(shù)可用于任何平臺(tái)過濾真空過濾器或任何其它使用移動(dòng)過濾帶 以及壓差可比較的過濾/液體分離中。在替代應(yīng)用中,該可變沖擊由機(jī)械攪拌或與滲透膜移動(dòng)處于正交平面中的過濾帶 的震動(dòng)所提供。這可采用的形式是由制動(dòng)器或旋轉(zhuǎn)偏心曲柄等操作的過濾膜下面的震動(dòng)平臺(tái)。本發(fā)明還提供適于漿液傳送過裝載帶部分過程中的額外一些漿液產(chǎn)物管理機(jī)制。 可意識(shí)到的是如本發(fā)明中的液體分離裝置具有漿液流速的操作公差,即是(i)高到足以處 理濾液品質(zhì)上的不利影響或者(ii)低到實(shí)現(xiàn)液體萃取技術(shù)的有效功能并提供具成本效益 的操作裝置上的商業(yè)回報(bào)。本發(fā)明因此提供簡(jiǎn)單但有效的技術(shù)手段,即使整個(gè)路徑通過裝 置但可調(diào)節(jié)漿液的有效流速。依據(jù)較佳實(shí)施例,本發(fā)明進(jìn)一步提供至少一個(gè)升降機(jī)機(jī)構(gòu),能夠升高和降低裝置 的遠(yuǎn)端。升高或降低任一遠(yuǎn)端(即進(jìn)料或出料裝置端)導(dǎo)致漿液流動(dòng)增快或減慢。在替代 實(shí)施例中,裝置的二遠(yuǎn)端可選擇性地升高,從而忽略在過度升高的平臺(tái)上建立裝置的需要, 以允許單一升降機(jī)機(jī)構(gòu)位于水平線以上或以下的升高或降低的一端。典型地,升降機(jī)機(jī)構(gòu) 由安裝于裝置較低角落上的液壓驅(qū)動(dòng)所構(gòu)成。處理漿液液體分離的其它方法是使用一個(gè)或多個(gè)真空毛氈滾輪。如之前所討論 的,某些漿液成分需要與絮凝劑一同處理以產(chǎn)生出固體,這些固體大致按尺寸排列,以利用 物理技術(shù)與液體分離。聚合物絮凝劑具有電荷,電荷與漿液固體吸附而導(dǎo)致結(jié)合或“絮凝”。 毛氈真空滾輪可透過將具有耐磨合成防護(hù)材料的高吸收材料(即,毛料),與排斥電荷組合 以絮凝。結(jié)果,滾輪可用于吸收液體,而排斥固體??梢庾R(shí)到的是,替代結(jié)構(gòu)可利用相似結(jié) 果的特性,即液體吸收劑和固體/絮凝劑排斥二者的同質(zhì)材料。在最佳實(shí)施例中,本發(fā)明提供了具有內(nèi)部真空室的圓柱滾輪,并在其旋轉(zhuǎn)外表面 提供有液體吸收材料套筒,該內(nèi)部真空室與至少一部分的該吸收套筒連通。較佳地,該外表 面穿孔且該連通表示提供從內(nèi)部室延伸至該旋轉(zhuǎn)外表面的縱向管道。在一個(gè)實(shí)施例中,管 道固定在大致面對(duì)該吸收材料與過濾帶上的漿液的接觸點(diǎn)的位置中。當(dāng)過濾帶由輸送甲板 移動(dòng)時(shí),與上漿液表面輕微摩擦接觸的滾輪,在與漿液摩擦接觸的作用下單獨(dú)旋轉(zhuǎn)。毛氈材料在與漿液接觸之初稍有壓縮,同時(shí)也透過滾輪中的真空來容納由漿液滲
23入液體的入口。當(dāng)滾輪向前前進(jìn)時(shí),毛氈材料的壓縮部分?jǐn)U張,并從漿液進(jìn)一步吸收液體。 另外,滾輪稍有壓縮的特征,迫使與過濾帶鄰近接觸的漿液的一些液體通過過濾帶。真空滾輪已發(fā)現(xiàn)在液體成分的特定范圍之內(nèi)與漿液操作的最佳程度。因此,滾輪 可定位于沿符合所需漿液液體組成的過濾帶的裝載部分的距離?;蛘?,滾輪可成對(duì)使用于 過濾帶之上。一對(duì)對(duì)轉(zhuǎn)滾輪可用于收集和處理產(chǎn)物出料,而滾輪仍與裝置真空供應(yīng)連接??砂l(fā)現(xiàn)的是,實(shí)際中滾輪的初始液體移除性能透過以液體預(yù)浸而提高。對(duì)于本領(lǐng) 域的技術(shù)人員而言顯而易見的是,這種滾輪可應(yīng)用于其它液態(tài)移除裝置,如帶濾機(jī)等。根據(jù)另一特點(diǎn),液態(tài)移除裝置可包括至少二個(gè)低壓室,具有對(duì)應(yīng)的第一孔徑,與該裝載帶部分下面的該過濾帶的該第 一側(cè)面密封接觸,以及至少一個(gè)壓力調(diào)節(jié)系統(tǒng),用于經(jīng)由該外殼施加該壓力差,從而在該第一過濾帶側(cè) 面上產(chǎn)生較該第二側(cè)面為低的壓力。其中,該或每個(gè)輸送甲板完全位于該低壓室之內(nèi)。依據(jù)本發(fā)明的一個(gè)特點(diǎn),液態(tài)移除裝置可包括至少二個(gè)該輸送甲板,每一個(gè)都與 裝載帶部分下面的過濾帶的至少部分該第一側(cè)面接觸。較佳地,液態(tài)移除裝置包括第一該輸送甲板和第二該輸送甲板,第一和第二輸送 甲板分別整體地位于第一該低壓室和第二該低壓室之內(nèi)。較佳地,該第一和第二低壓室分別具有第一和第二壓力調(diào)節(jié)系統(tǒng)。較佳地,該第一 及/或第二壓力調(diào)節(jié)系統(tǒng)配置以分別從該第一及/或該第二低壓室中撤離氣體,以及該真空的氣體通過該第一和第二輸送甲板之間的一部分該過濾帶。較佳地,第一和第二低壓室相對(duì)于大氣壓維持在不同的壓力中。較佳地,漿液首 先沉積于第一低壓室上的第一輸送甲板上,該第一低壓室維持在較第二低壓室為高的壓力 中。穿過第一低壓室上面的過濾帶的壓差因此低于經(jīng)過第二低壓室上面過濾帶的壓差。依據(jù)另一特點(diǎn),本發(fā)明可選擇性地包括一個(gè)或多個(gè)滾輪,配置且安裝以小心地施 加“波紋”效果至裝載帶部分上的漿液。雖然這可由多種裝置達(dá)成,但每種操作基本上系依 據(jù)相同的原則,即藉由伸出滾輪至過濾帶的平面之中產(chǎn)生漿液產(chǎn)物餅塊的局部扭曲。當(dāng)過 濾帶在滾輪之上拖拉時(shí),所產(chǎn)生的張力導(dǎo)致漿液餅塊在表面處拉伸,因而導(dǎo)致裂隙等。若多 個(gè)滾輪是安裝在過濾帶下面的間隔處,當(dāng)過濾帶向下拖拉至滾輪之間時(shí),漿液也經(jīng)歷了擠 壓效果,因而施加了壓縮至過濾餅塊。此外,漿液餅塊在滾輪之間的壓縮導(dǎo)致了液體從固體 中擠壓。橫過沿著過濾帶運(yùn)動(dòng)路徑所安裝的多個(gè)滾輪的過濾帶的起伏運(yùn)動(dòng)的有利效果可在 縱向和橫向二者中實(shí)現(xiàn)。橫過過濾帶寬度以多個(gè)放大且受限的部分配置每個(gè)滾輪產(chǎn)生類似 的起伏效果。相鄰的滾輪可與它們各自的受限和放大部分對(duì)準(zhǔn)或偏置來安裝。在一個(gè)實(shí)施例中,所述滾輪是安裝在過濾帶和輸送甲板之間。在另一實(shí)施例中,所述滾輪是插入在輸送甲板和橫過過濾帶寬度的第一孔徑密封 接觸的邊緣之間。為了增加操作過濾帶的有效性,可提供滾輪以縱向棱線沿每個(gè)滾輪的長度延伸。 這樣的棱線增加了由過濾帶通過棱線所經(jīng)歷的曲率改變,因而放大了在上升部分上漿液產(chǎn) 物的拉伸和裂隙。
3.超大氣壓差應(yīng)用依據(jù)一個(gè)方面,本發(fā)明提供了液態(tài)移除裝置,適于從液體和固體的進(jìn)料組成漿液 中至少部分分離液體,該裝置包括可移動(dòng)的滲透膜(稱作“過濾帶”),具有第一側(cè)面和相對(duì)的第二側(cè)面,該第二側(cè)面 的至少一部分(稱作“裝載帶部分”)配置以容納該漿液;滲透膜支持系統(tǒng),配置以為該裝載帶部分提供可移動(dòng)的支持,該支持系統(tǒng)包括至少一個(gè)輸送甲板,位于鄰近或接觸該裝載帶部分下面的該過濾帶的至少部分該 第一側(cè)面;外殼,配置以在該過濾帶的該第一和第二側(cè)面之間施加壓力差,從而該第一側(cè)面 相對(duì)于該第二側(cè)面處于低壓;該外殼包括至少一個(gè)低壓室,具有第一孔徑,與該裝載帶部分下面的該過濾帶的該第一側(cè)面 密封接觸;至少一個(gè)超大氣壓室在該裝載帶部分上面;以及至少一個(gè)壓力調(diào)節(jié)系統(tǒng),用于經(jīng)由該外殼施加該壓力差,以在該第一過濾帶側(cè)面 上產(chǎn)生較該第二側(cè)面為低的壓力;其中,該或每個(gè)輸送甲板完全位于該低壓室之內(nèi)。液態(tài)移除裝置因此可藉由使用低壓室,即沿超大氣壓室即壓縮室在第一側(cè)面上的 真空室,以提供穿過過濾帶的較強(qiáng)壓差在對(duì)面?zhèn)壬稀T谝粋€(gè)較佳實(shí)施例中,該外殼大致上與大氣密封并形成該超大氣壓室。液態(tài)移除 裝置可因此與具有液體成分的漿液一起使用,該液體成分可能在大氣壓力下氣化,這時(shí)整 個(gè)外殼可能增壓,并因此防止這些成分的氣化。在替代實(shí)施例中,該超大氣壓室與位于該過濾帶上面的透氣膜密封接觸,并配置 以允許該漿液在該透氣膜和該過濾帶之間通過。在壓力溫度和體積之間有一個(gè)已確立的相互關(guān)系(通常以相位圖表示),其界定 了在任何給定壓力、溫度、體積程度中物質(zhì)的狀態(tài)。關(guān)于本發(fā)明,壓力調(diào)節(jié)系統(tǒng)的壓力室的 體積基本上是固定的。然而,在低壓室中的壓力理所當(dāng)然地可減少低于大氣,并且此時(shí)高壓 室中的壓力可上升高于大氣。然而,從漿液移除液體的效率也可藉由改變漿液溫度而增進(jìn)。 將液體轉(zhuǎn)換成其氣態(tài)是移除漿液固體中的液體的有效方法。一旦汽化或蒸發(fā),氣體液體會(huì) 更輕易地透過過濾帶而萃取至低壓室之中。依據(jù)另一方面,本發(fā)明提供了一種方法,包括步驟其中應(yīng)用壓差的壓力控制系統(tǒng) 在低壓室中的第一過濾帶側(cè)上以第一預(yù)定壓力程度范圍中產(chǎn)生壓力;加熱在裝載帶部分上 所接收的漿料至第一預(yù)定溫度程度范圍中;其特征在于第一預(yù)定壓力和溫度程度是選擇以 轉(zhuǎn)換通過過濾帶的漿液液體成為氣體。漿液液體的轉(zhuǎn)換可藉由汽化或蒸發(fā)。有大量的石油儲(chǔ)藏量截留為浙青油砂或焦油砂。萃取石油的極高難度而不以不經(jīng) 濟(jì)的能源輸入需求或不利的環(huán)境議題已緩和了這些龐大儲(chǔ)藏量的潛力。本發(fā)明提供了石油 萃取的替代方式,其供應(yīng)了可能較低的能量輸入以移除給定量的浙青石油。因此,依據(jù)一實(shí) 施例,本發(fā)明提供了從包括浙青油砂的漿液中萃取浙青石油的方法,使用此處所描述的液 態(tài)移除裝置,該方法包括步驟預(yù)熱該漿液;
從該預(yù)熱中獲得加熱的氣體;將該漿液置放于該裝載帶部分上;將該獲得的加熱氣體施加于該高壓室內(nèi);以及在該施加壓差的作用下,收集從該過濾帶經(jīng)過至低壓室之內(nèi)的熔融及/或液體 油。由于直接操縱和處理油砂的困難度,附加的液體可加至漿液,如熱水、溶劑等,以 輔助石油分離。然后可能需要進(jìn)一步的步驟來處理所得濾液。在進(jìn)一步的實(shí)施例中,在壓力調(diào)節(jié)系統(tǒng)中所有的漿液液體路徑和裝置與漿液物理 接觸的任何部分提供有非金屬表面,其中所述物理接觸包括由漿液的任何氣體排放的接 觸。這樣的實(shí)施例適于涉及可與裝置中的金屬通道反應(yīng)、或可在裝置中的金屬通道顯露損 和的反應(yīng)性或毒性化學(xué)品的液體移除應(yīng)用。4.固體液體調(diào)節(jié)器依據(jù)本發(fā)明的另一特點(diǎn),提供有一種用于控制液體和固體的進(jìn)料組成漿液的固液 比的方法,該漿液透過液態(tài)移除裝置來分離,該方法包括(a)將該進(jìn)料漿液的第一部分通過該液態(tài)移除裝置;(b)利用該液態(tài)移除裝置從該漿液的第一部分中至少部分地分離液體濾液,該液 體濾液包括來自該漿液第一部分的液體;(c)在該進(jìn)料漿液的第二部分內(nèi)再循環(huán)該液體濾液,以改變進(jìn)料漿液的該第二部 分的該固液比;以及(d)將進(jìn)料漿液的該第二部分傳遞至該液態(tài)移除裝置。較佳地,重復(fù)步驟(a)至步驟(d)以調(diào)節(jié)該進(jìn)料漿液的該固液比。較佳地,該進(jìn)料 漿液的該固液比進(jìn)行測(cè)量,并且重復(fù)步驟(a)至步驟(d)以維持預(yù)定范圍內(nèi)的該固液比。依據(jù)本發(fā)明的另一特點(diǎn),提供有一種用于控制液體和固體的進(jìn)料組成漿液的固液 比的方法,該方法如前述并包括以下步驟將絮凝劑添加在該進(jìn)料漿液中。依據(jù)本發(fā)明的另一特點(diǎn),提供有一種濾液再循環(huán)系統(tǒng),用于從液態(tài)移除裝置中再 循環(huán)液體濾液,能夠從液體和固體的組成漿液中移除液體濾液,該濾液再循環(huán)系統(tǒng)包括(a)再循環(huán)管道,流動(dòng)地連接至該液態(tài)移除裝置的液體濾液出口,并連接至該液態(tài) 移除裝置的漿液入口 ;以及(b)至少一個(gè)控制閥,選擇性地阻礙從該液體濾液出口至該漿液入口的液體濾液 的途徑;其中在使用中,該控制閥選擇性地打開,以允許液體濾液從該液體濾液出口至該 漿液入口的途徑,從而改變漿液其中的該固液比。較佳地,設(shè)置一個(gè)或多個(gè)感測(cè)器用于測(cè)量該進(jìn)料漿液的該固液比。在另一個(gè)實(shí)施 例中,控制器能夠從該等感測(cè)器接收回饋,并控制該再循環(huán)系統(tǒng)以選擇性地再循環(huán)該液體 濾液,從而維持該進(jìn)料漿液的該固液比。對(duì)于很多液體移除應(yīng)用重要的是,即在從污水漿液移除液體時(shí),當(dāng)進(jìn)入對(duì)應(yīng)液態(tài) 移除裝置時(shí),固液比大致維持恒定,而如果固液比沒有在可接受的工作范圍內(nèi),則液體移除 程序可能不會(huì)有效。例如,絮凝劑典型地加入漿液中以從固體中產(chǎn)生絮凝物。
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較大微粒的絮凝物較微粒易于過濾,并因此液體更易于移除。然而,如果漿液具有 太高的固體成分,則絮凝劑無法在漿液中充分分散,因此漿液不能有效地過濾。可加入水或 其它液體至進(jìn)料漿液中以解決這個(gè)問題,但需要外部水/液體的供應(yīng)。可意識(shí)到的是,前述用于控制固液比及/或該濾液再循環(huán)系統(tǒng)的方法,可與前述 的液態(tài)移除裝置一起使用,或者可與已知的液態(tài)移除裝置一起使用。顯而易見的是,上述本發(fā)明的實(shí)施例還可結(jié)合于固定的液體分離工廠中。本發(fā)明還可廣義地認(rèn)為個(gè)別地或共同地構(gòu)成申請(qǐng)說明書中提及或說明的部分、組 件和特征,以及任意二個(gè)或以上的部分、組件或特征的任意或所有組合,在此提到的具體內(nèi) 容具有已知的等同物,若單獨(dú)提出,則在此包含這種等同物。
圖1為依據(jù)本發(fā)明第一實(shí)施例液態(tài)移除裝置的側(cè)面剖面圖;圖2為圖1中的液態(tài)移除裝置的平面圖;圖3為局部側(cè)面剖面圖,表示圖1和圖2中的液態(tài)移除裝置的輸送甲板部分的放 大視圖;圖4為局部剖面等軸視圖,表示圖3中所表示的輸送甲板;圖5為依據(jù)本發(fā)明第二實(shí)施例的液態(tài)移除裝置的側(cè)面剖面圖;圖6a和圖6b表示依據(jù)本發(fā)明第三實(shí)施例液態(tài)移除裝置的剖面等軸視圖,分別不 具有和具有可移動(dòng)的滲透膜支持系統(tǒng);圖7為依據(jù)本發(fā)明第四實(shí)施例液態(tài)移除裝置縱向剖面的側(cè)面圖;圖8為圖7的液態(tài)移除裝置左上角的等軸視圖;圖9為從相對(duì)端觀察的圖8的液態(tài)移除裝置的另一個(gè)左上角的等軸視圖;圖10為圖7至圖9液態(tài)移除裝置的平面圖;圖11為圖7至圖10液態(tài)移除裝置的側(cè)面圖;圖12為圖7至圖11液態(tài)移除裝置的漿液進(jìn)料端的端部視圖;圖13為圖7至圖12液態(tài)移除裝置的產(chǎn)物出口端的端部視圖;圖14a和圖14b分別表示圖7至圖13中所示的液態(tài)移除裝置中所用的輸送甲板 的平面視圖;圖15a和圖15b表示圖7至圖13的液態(tài)移除裝置的等軸視圖;圖16a和圖16b表示圖15a和圖15b的液態(tài)移除裝置端部的局部放大等軸視圖;圖17為圖7的液態(tài)移除裝置的驅(qū)動(dòng)過濾帶滾輪的放大視圖;圖18a和圖18b分別表示圖14和圖17形成輸送甲板部分的支撐梁和連接驅(qū)動(dòng)鏈 其中之一的二個(gè)替代的實(shí)施例;圖18c和圖18d分別表示圖18b輸送甲板的剖面圖和側(cè)面圖;圖19為輸送甲板的局部橫向剖面(如圖11中所示)的放大側(cè)面圖;圖20為輸送甲板的局部縱向剖面(如圖10中所示)的放大側(cè)面圖;圖21為圖19和圖20的輸送甲板一端的局部放大等軸視圖,表示密封和潤滑系 統(tǒng);圖22為圖7至圖13的液態(tài)移除裝置真空風(fēng)扇的局部放大透視圖23為使用濾液再循環(huán)系統(tǒng)的液態(tài)移除裝置修改的放大側(cè)面圖;圖24為圖7液態(tài)移除裝置的真空過濾滾輪的側(cè)面剖面圖;圖25a和圖25b分別表示圖24的真空過濾滾輪的端部和局部透視圖;圖26a和圖26b分別表示圖7的液態(tài)移除裝置的雙真空過濾滾輪的端部和局部透 視圖;圖27為圖24和圖26使用雙真空過濾滾輪的帶濾液態(tài)移除裝置的縱向剖面的側(cè) 面圖;圖28a和圖28b分別表示圖7至圖13傾斜液態(tài)移除裝置的影響,從而歧管低于及 高于產(chǎn)物出口;圖29為圖7液態(tài)移除裝置的第一進(jìn)料調(diào)節(jié)系統(tǒng)縱向剖面的放大側(cè)面圖;圖30為圖29中所示的進(jìn)料調(diào)節(jié)系統(tǒng)的平面視圖;圖31為圖1至圖13的液態(tài)移除裝置中使用的第二進(jìn)料調(diào)節(jié)系統(tǒng)的縱向剖面的側(cè) 面圖;圖32為圖31中所示的進(jìn)料調(diào)節(jié)系統(tǒng)的平面視圖;圖33為圖1至圖13液態(tài)移除裝置中使用第三進(jìn)料調(diào)節(jié)系統(tǒng)的縱向剖面的側(cè)面 圖;圖34為圖33中所示的進(jìn)料調(diào)節(jié)系統(tǒng)的平面視圖;圖35為圖1至圖13液態(tài)移除裝置中使用的第四進(jìn)料調(diào)節(jié)系統(tǒng)的縱向剖面的側(cè)面 圖;圖36為圖1至圖13液態(tài)移除裝置中使用的第五進(jìn)料調(diào)節(jié)系統(tǒng)的縱向剖面的側(cè)面 圖;圖37為圖36中所示形成部分進(jìn)料調(diào)節(jié)系統(tǒng)的第一漿液塊狀物成型器的放大側(cè)面 圖;圖38為圖36和圖37中所示進(jìn)料調(diào)節(jié)系統(tǒng)表面刮水器的放大側(cè)面圖;圖39為圖7至圖13的液態(tài)移除裝置中使用的第二漿液塊狀物成型器的縱向剖面 的側(cè)面圖;圖40為圖7至圖13的液態(tài)移除裝置中使用的第三漿液塊狀物成型器的縱向剖面 的側(cè)面圖;圖41為圖7至圖13的液態(tài)移除裝置輸送甲板一端的部分的縱向剖面的側(cè)面圖, 表示改變驅(qū)動(dòng)滾輪速度的影響;圖42a、圖42b和圖42c表示圖7至圖13液態(tài)移除裝置中改變驅(qū)動(dòng)滾輪速度時(shí)在 漿液上的各種影響;圖43表示圖7至圖13的液態(tài)移除裝置一同使用的可攪拌機(jī)構(gòu)的象征圖;圖44為依據(jù)本發(fā)明第五實(shí)施例液態(tài)移除裝置的縱向剖面的側(cè)面圖;圖45為依據(jù)本發(fā)明第六實(shí)施例液態(tài)移除裝置的縱向剖面的側(cè)面圖;圖46為依據(jù)本發(fā)明第七實(shí)施例液態(tài)移除裝置的縱向剖面的側(cè)面圖;圖47為依據(jù)本發(fā)明第八實(shí)施例液態(tài)移除裝置的縱向剖面的側(cè)面圖;圖48為將濾液再循環(huán)系統(tǒng)連接至圖8至圖13液態(tài)移除裝置的示意圖;圖49為帶濾液體移除系統(tǒng)一起使用的圖48的濾液再循環(huán)系統(tǒng)的示意圖50為本發(fā)明依據(jù)另一個(gè)特點(diǎn)的漿液系統(tǒng)的端部視圖;圖51為圖50的漿液添加系統(tǒng)的平面視圖;圖52a和圖52b表示依據(jù)本發(fā)明一個(gè)較佳實(shí)施例輸送甲板的替代實(shí)施例;以及圖53表示依據(jù)本發(fā)明另一實(shí)施例的一對(duì)過濾帶操作滾輪。
具體實(shí)施例方式圖1至圖4表示依據(jù)本發(fā)明第一實(shí)施例液態(tài)移除裝置1的第一個(gè)示例。液態(tài)移除 裝置1適于從液體和固體的進(jìn)料組合漿液50中至少部分地分離液體。液態(tài)移除裝置1具有可移動(dòng)的滲透膜,以具有第一側(cè)面2a和相對(duì)的第二側(cè)面2b 的過濾帶2的形式來提供。第二側(cè)面2b的至少一部分(以下稱作“裝載帶部分”3)配置以 容納漿液50。過濾帶2是為液體可滲透的,但大致對(duì)于漿液50中的固體成分不可滲透,從 而防止大多數(shù)的固體成分通過。液態(tài)移除裝置1具有滲透膜支持系統(tǒng)4,其配置為裝載帶部分3可移動(dòng)的支持。支 持系統(tǒng)4具有接觸裝載帶部分3下面的過濾帶2的第一側(cè)面2a —部分的輸送甲板5。配置 輸送甲板5與過濾帶2同步移動(dòng),從而輸送甲板和過濾帶之間稍有或沒有摩擦,這種摩擦?xí)?損壞過濾帶2。輸送帶5具有支持過濾帶第一側(cè)面2a的“最上面的運(yùn)行“。提供并配置外殼6以允許在過濾帶2的第一側(cè)面2a和第二側(cè)面2b之間施加壓差, 從而第一側(cè)面2a相對(duì)于第二側(cè)面2b在低壓下。外殼6包括具有第一孔徑8的低壓室7,與 裝載帶部分3下面的過濾帶第一側(cè)面2a的一部分密封接觸。第一孔徑8在圖15中所示的 實(shí)施例中清楚地表示出來,其周圍利用沿真空室7的周圍延伸的上密封條24來界定。在圖1至圖4所示的實(shí)施例中,壓力調(diào)節(jié)系統(tǒng)提供的形式是經(jīng)由外殼6施加壓差 的真空9,以相對(duì)于過濾帶第二側(cè)面2b在第一過濾帶側(cè)面2a上產(chǎn)生較低壓力。輸送甲板5整體位于低壓或“真空”室7 “之內(nèi)”,從密封24之間的過濾帶2的第 一側(cè)面2a延伸至液體出口 17。整體地放置輸送甲板5在低壓室7內(nèi),能使穿過由輸送甲 板5所支撐的裝載帶部分3的總表面施加壓差。與現(xiàn)有技術(shù)中的系統(tǒng)相較,產(chǎn)生了顯著優(yōu) 勢(shì)是將真空典型地限制施加于等效裝載帶部分的限制區(qū)域。液態(tài)移除裝置1的產(chǎn)出量直接由壓差的大小以及施加壓差的表面面積所決定。結(jié) 果,最大化裝載帶部分3承受壓差的表面面積,提供了相稱的產(chǎn)出量增進(jìn)。過濾帶2的裝載帶部分3表示為大致水平延伸。然而,輸送甲板可在一些應(yīng)用中 傾斜,以控制裝載帶部分3的漿液50的流動(dòng)。在圖1至圖4所示的示例中,輸送甲板5具有以二個(gè)驅(qū)動(dòng)鏈10形式所提供的連續(xù) 撓性驅(qū)動(dòng)構(gòu)件。圖1至圖4中表示僅一個(gè)驅(qū)動(dòng)鏈10。一些支撐梁11在二個(gè)驅(qū)動(dòng)鏈10 (即 圖1的頁面之中)之間延伸,并大致橫向過濾帶2的移動(dòng)方向來配置。撓性驅(qū)動(dòng)構(gòu)件的其 它形式還可使用如電纜、電線、繩、帶或其它支撐梁11可附接的撓性構(gòu)件。輸送甲板5還具有二個(gè)驅(qū)動(dòng)滾輪12,用于支援并驅(qū)動(dòng)驅(qū)動(dòng)鏈10和支撐梁11。這 些驅(qū)動(dòng)滾輪12可形成為嚙合驅(qū)動(dòng)鏈10的鏈輪。在實(shí)施例中,過濾帶2憑藉利用過濾帶2 的第一側(cè)面2a和第二側(cè)面2b之間壓差“夾住”鏈10和支撐梁11而單獨(dú)移動(dòng),從而排除驅(qū) 動(dòng)過濾帶2同步驅(qū)動(dòng)的需求。支撐梁11在大致橫向過濾帶2行進(jìn)方向中跨過第一孔徑8的開放空隙。橫向延伸的支撐梁11因此獨(dú)立地跨過大橫向第一孔徑8并在滾輪12和驅(qū)動(dòng)鏈10的作用下共同 地掛接,以在環(huán)狀旋轉(zhuǎn)回圈上移動(dòng)時(shí)可耐受高裝載。真空9具有萃取風(fēng)扇或在排風(fēng)管14中的真空幫浦13,自大氣延伸至低壓室7中 的氣體出口 15。當(dāng)操作真空9時(shí),低壓室7中的空氣/氣體經(jīng)由氣體出口 15、幫浦13和管 14而排空。當(dāng)裝置1在使用中,壓差存在于第一過濾帶側(cè)面2a和第二過濾帶側(cè)面2b之間,過 濾帶2經(jīng)受的明顯壓力可作用將過濾帶2推至支撐梁11上。例如,盡管壓差僅為每平方米 一公斤,但當(dāng)延伸經(jīng)過第一孔徑8的裝載帶部分3通常具有大表面面積(即,孔徑8的大 小),過濾帶2上所施加的有效總力因此與裝載帶部分3的大小倍增。由于這個(gè)原因,支撐 梁11相對(duì)密集地留間隔(圖4中可最清楚看見),并且足夠堅(jiān)固以耐受其上的壓力。施加壓差的壓力在過濾帶2的第二側(cè)面2b上行進(jìn)的進(jìn)料漿液50上,從而導(dǎo)致漿 液50的液體成分被迫通過液體滲透過濾帶2,并進(jìn)入真空室7之內(nèi)作為液體濾液52,同時(shí) 防止固體成分或“產(chǎn)物”51通過過濾帶2,并因此從裝置1通過后作為干燥產(chǎn)物51。重力迫 使液體通過過濾帶2,盡管重力遠(yuǎn)小于壓差的程度。液態(tài)移除裝置外殼6可形成為貨柜21,例如典型修改的二十英呎或四十英呎的運(yùn) 輸貨柜,或可構(gòu)建為與運(yùn)輸貨柜箱同一種的方式而可運(yùn)輸,即包括貨柜尖部中的扭鎖配件。在實(shí)施例中,低壓室7中的氣體出口 15置于液體出口 17的上面,以減少液體濾液 污染真空幫浦13的可能性。因此,液體出口 17位于收集濾液52的低壓室7的一部分中的 重力排水低點(diǎn)。液體出口 17透過排至大氣的泄壓閥18而可拆地密封。所示的安全閥18作為彈 簧偏置擋板泄壓閥,具有利用彈簧20偏置關(guān)閉位置的擋板19。在使用中,在液態(tài)移除裝置 1達(dá)到其操作真空程度后,任何額外收集的濾液52所增加的重量將導(dǎo)致泄壓閥18打開,直 至液體源頭52下降至足以維持泄壓閥18打開的程度,然后重復(fù)回圈。但液體壓力/重量 超過擋板19上的“關(guān)閉力”時(shí),擋板19打開,從而有效地將液體源頭52的水位控制在低壓 室7中。該關(guān)閉力部分依賴彈簧偏置,但主要依賴低壓室7和大氣之間的壓差。需要打開 泄壓閥18 (并因此為液體濾液52的水位)的濾液52的源頭,與低壓室7的關(guān)閉力直接成 比例。這個(gè)泄壓閥18因此為穿過過濾帶2的壓差強(qiáng)度提供非??煽康囊曈X指示器;實(shí)際上 作為真空計(jì)??梢庾R(shí)到的是,液體出口 17不需要低于氣體出口 15,以避免液體濾液的進(jìn)入。例 如,在圖7中所示的實(shí)施例中,真空室可劃分為幾個(gè)區(qū)段,收集液體濾液并排放至液體出 口,液體出口系在氣體出口上方的低點(diǎn),但在不同的區(qū)段中。因此液體濾液從每個(gè)區(qū)段高于 較低相鄰區(qū)段中真空的較高點(diǎn)處排放。外殼6中的過濾帶2延伸圍繞由一系列皮帶滾輪22a_e所形成的皮帶支持系統(tǒng), 該些皮帶滾輪為滲透膜支持系統(tǒng)4的一部分。皮帶張力系統(tǒng)以線性制動(dòng)器23的形式提供, 其調(diào)節(jié)皮帶滾輪22d的位置以調(diào)節(jié)過濾帶2的張力。皮帶張力系統(tǒng)23允許皮帶在置于皮 帶滾輪22a_e時(shí)減少張力,替換磨損皮帶,或在操作過程中調(diào)節(jié)張力。支承過濾帶2在支撐 梁11上的壓差不足以允許支撐梁11在過濾帶2沒有覆蓋漿液50的啟動(dòng)階段驅(qū)動(dòng)過濾帶 2。因此,在一些應(yīng)用中,可驅(qū)動(dòng)一個(gè)或更多的皮帶滾輪22a-e以驅(qū)動(dòng)過濾帶2,與支撐梁11的運(yùn)轉(zhuǎn)同步。驅(qū)動(dòng)滾輪的示例在圖16中所示的實(shí)施例中顯示出來。低壓室7的孔徑8具有的寬度(橫向漿液行進(jìn)的方向)大致對(duì)應(yīng)于二驅(qū)動(dòng)鏈10之 間的距離,并且長度與低壓室7和外殼6的長度類似。如前述,過濾帶2的第一側(cè)面2a延 伸過第一孔徑8,并當(dāng)真空9操作時(shí)相對(duì)于支撐梁11 “吸住”。為了將低壓室7與大氣密封隔離,提供密封構(gòu)件24在第一孔徑8周邊的周圍。密 封構(gòu)件24(圖3和圖4中更清楚顯示)形成為一系列塑膠密封條,包括二縱向條24a和二 橫向條24b,一起在第一孔徑8周邊的周圍延伸。這提供了大致矩形的第一孔徑8。密封條 24 可由例如,超高分子量聚乙烯(ultra-high molecular weight polyethylene, UHMWPE) 或鐵氟龍 ,其具有相對(duì)低的摩擦系數(shù)和適當(dāng)?shù)哪湍バ?。密封?gòu)件24界定了第一孔徑8的 周邊,并在每一端的皮帶滾輪22a、22b之間延伸至二驅(qū)動(dòng)鏈21之上。圖3和4圖表示密封構(gòu)件24和支撐梁11的一端以及一個(gè)驅(qū)動(dòng)鏈10的局部橫向 剖面視圖。每一個(gè)驅(qū)動(dòng)鏈10在與外殼6的內(nèi)部附接的鏈條導(dǎo)引器27中所支持??v向延伸 邊緣32 (圖3中所表示)提供在每個(gè)縱向密封條24a上面,以最小化漿液50向過濾帶2的 邊緣位移并移至密封構(gòu)件24a上面。密封構(gòu)件24a固定于驅(qū)動(dòng)鏈10上面,從而使用過濾帶 2向下拉至與密封構(gòu)件24接觸,并因此相對(duì)過濾帶2密封住孔徑8的周圍,以最大化穿過過 濾帶2的壓差。過濾帶第二側(cè)面2b上的漿液50的重量還可相對(duì)密封條24a壓迫過濾帶第一側(cè)面 2a。支撐梁11以螺栓固定于驅(qū)動(dòng)鏈10,并包括凹槽28,在其中從外殼6側(cè)面延伸出導(dǎo)流片 30。導(dǎo)流片30延伸至驅(qū)動(dòng)鏈10上面,并因此幫助防止任何液體或漿液50從過濾帶2的側(cè) 邊緣、在過濾帶2和密封構(gòu)件24之間行進(jìn),并流至驅(qū)動(dòng)鏈10上面,其可能導(dǎo)致驅(qū)動(dòng)鏈10的 損壞,或者至少降低潤滑和效率。另一個(gè)下部導(dǎo)流器33提供在支撐梁11以及驅(qū)動(dòng)鏈10下 面,以導(dǎo)引液體濾液52 (所示水滴)從驅(qū)動(dòng)鏈10的下部相對(duì)部分脫離。支撐梁11由與支撐板31焊接的支撐桿29所構(gòu)成,支撐板31與驅(qū)動(dòng)鏈10螺栓固 定。這些支撐桿29和支撐板31形成支撐梁11,其在過濾帶2允許液體在支撐桿29之間的 間隙中輸送時(shí)提供支持。支撐梁11彼此分離以最大化流過的液體,同時(shí)仍然為過濾帶2的 重量、漿液50和過濾帶2上作用的壓差提供足夠的支持。加強(qiáng)的側(cè)梁34鄰近過濾帶2側(cè) 邊緣縱向延伸,并幫助強(qiáng)化整體外殼6和支持系統(tǒng)4。在操作中,漿液50經(jīng)由歧管25在過濾帶2上經(jīng)過,液體成分52然后經(jīng)由過濾帶2 從漿液50過濾掉,并且剩余的固體成分51經(jīng)過產(chǎn)物出口管道26以被回收或處理。如圖2 中所示,歧管25具有分歧的側(cè)面,從而漿液50均勻擴(kuò)散至過濾帶2的寬度,從而壓差在漿 液的從頭到尾大致上一致。液體移除率因此也相對(duì)均勻。這個(gè)均勻的擴(kuò)散確保了產(chǎn)物51 具有普遍一致的剩余液體成分??梢庾R(shí)到的是,為了最大化液體移除,過濾帶2上的漿液50 的理想厚度是依漿液50中固液比、顆粒的尺寸和處理的漿液的化學(xué)組成而定。因此,漿液 流經(jīng)歧管25的體積流速是可調(diào)節(jié)的,以改變過濾帶2上漿液50的厚度。圖5為依據(jù)本發(fā)明第二實(shí)施例中液態(tài)移除裝置200的示意圖。第二實(shí)施例的液態(tài) 移除裝置200在功能上與第一實(shí)施例的液態(tài)移除裝置1類似,并由大致相同的組件所構(gòu)成, 如具有第一側(cè)面202a和相對(duì)的第二側(cè)面202b的過濾帶202、滲透膜支持系統(tǒng)204、輸送甲 板205、內(nèi)部低壓室207、具有密封構(gòu)件224的外殼206、歧管225、產(chǎn)物出口管道226、過濾帶 滾輪222a-e以及具有閥門218的液體出口 217。所示真空作為管道風(fēng)扇213,其經(jīng)由導(dǎo)管(圖中未示)而流暢地連接至液體出口 217上面的低壓室207。液態(tài)移除裝置200也具有不同的液體出口閥門218機(jī)構(gòu),使用液壓撞錘219而非 圖1至圖4所示的彈簧20。當(dāng)濾液52在低壓室207中的水位達(dá)到特定高度及/或壓差達(dá) 到特定程度時(shí),制動(dòng)液壓撞錘219以打開擋板220。真空控制以擋板242的形式來提供,從而關(guān)閉真空室243中的開口 244。穿過過濾 帶202的壓差依賴于風(fēng)扇213所造成的空氣移動(dòng)的體積和速率。因此,利用擋板242調(diào)節(jié) 開口 244向大氣的尺寸,空氣流的體積即受限,并因此穿過過濾帶202的壓差可得以控制。液態(tài)移除裝置200與液態(tài)移除裝置1有少許差別。例如,微小差別包括真空209 的形狀和位置、液體出口 217、以及歧管225配置與圖1至圖4中所示的各個(gè)組件不同。外 殼206形成為運(yùn)輸貨柜221,具有底部240和上部通道241,從而分別有助于運(yùn)輸和維修。圖6a和圖6b表示依據(jù)第三實(shí)施例的液態(tài)移除裝置300。這個(gè)液態(tài)移除裝置300 在微小特點(diǎn)上與第一和第二實(shí)施例的裝置不同,如歧管325的形狀和結(jié)構(gòu),所以不會(huì)詳細(xì) 描述。圖6a和圖6b分別表示在適當(dāng)位置具有和不具有輸送甲板305的液態(tài)移除裝置300。 為了維修及/或裝配/拆卸,滑動(dòng)框架360用于輔助將滲透膜支持系統(tǒng)304移動(dòng)入和移動(dòng) 出貨柜321。過濾帶302顯示為與滲透膜支持系統(tǒng)304獨(dú)立的組件。圖7至圖13表示依據(jù)本發(fā)明第四實(shí)施例的液態(tài)移除裝置100。液態(tài)移除裝置100 的組件大致與第一、第二和第三實(shí)施例的液態(tài)移除裝置1、200、300類似,并且類似的零件 在此類似地參考和描述。與所有實(shí)施例共同的零件列表如下。每個(gè)組件利用以下實(shí)施例數(shù)字的列表數(shù)字標(biāo) 記在圖示中,如“2.過濾帶”在第一實(shí)施例中標(biāo)記為“2”,然后在第二、第三和第四實(shí)施例中 分別標(biāo)記為202、302和102。這種對(duì)應(yīng)的符號(hào)標(biāo)記出現(xiàn)在所有共同或等效的零件。然而,漿 液50、產(chǎn)物51和濾液52同樣都在每個(gè)實(shí)施例中提及。1.液態(tài)移除裝置(1、200、300、100)
2.滲透膜,如過濾帶(2、202、302、102)
3.裝載帶部分(3,203,103)
4.滲透膜支持系統(tǒng)(4、204、304、104)
5.輸送甲板(5、205、305、105)
6.外殼(6、206、306、106)
7.低壓室(7、207、307、107)
8.第一孔徑(8、208、308、108)
9.壓力調(diào)節(jié)系統(tǒng),如真空(9、209、109)
10驅(qū)動(dòng)鏈(10、210、310、110)
11支撐梁(11、211、311、111)
12驅(qū)動(dòng)鏈滾輪/鏈輪(12、212、312、112)
13萃取風(fēng)扇/真空(13、213、313、113)
14氣體出 口管道(14、214、314、114)
15氣體出口(15、215、315、115)
16最上部運(yùn)轉(zhuǎn)(16、216、316、116)
17液體出口(17、217、317、117)
32
18.液體出 口閥門(18、218、318、118)19.液體出口閥門擋板(19、219、319、119)20.液體出口閥門彈簧/撞錘(20、220、320、120)21.貨柜(21、221、321、121)22.過濾帶滾輪(22、222、322、122)23.過濾帶張力機(jī)構(gòu)(23、223、323、123)24.密封條(24、224、324、124)25.歧管(25、225、325、125)和出口26.產(chǎn)物出 口管道(26、226、326、126)27.驅(qū)動(dòng)鏈導(dǎo)引器(27、227、327、127)28.支撐梁板凹槽(28、228、328、128)29.支撐梁桿(29、229、329、129)30.上部導(dǎo)流片(30、230、330、130)31.支撐梁板(31、231、331、131)32.邊緣(32、232、332、132)33.下部導(dǎo)流板(33、233、333、133)34.加強(qiáng)的側(cè)梁(34、234、334、134)圖7為液態(tài)移除裝置100另一個(gè)實(shí)施例的縱向側(cè)面剖面圖,并因此表示主要工作 組件的細(xì)節(jié)。液態(tài)移除裝置100的操作大致與液態(tài)移除裝置1、200、300相同,僅有的差異及/ 或額外的特點(diǎn)將在以下描述。如前面提及的實(shí)施例,液態(tài)移除裝置100適于從液體和固體的進(jìn)料組成漿液50中 至少部分地分離液體。裝置100具有除了低壓室107和真空109,在圖24至圖27中詳細(xì)表示并對(duì)應(yīng)描述 的四個(gè)真空過濾滾輪160a-d。每一個(gè)真空滾輪160a-d經(jīng)由各個(gè)導(dǎo)管161a_c與低壓室107 連接。雙真空滾輪160c和160d連接至相同的導(dǎo)管161c。濾液再循環(huán)導(dǎo)管180a、180b和對(duì) 應(yīng)的幫浦181a、181b用于獲取液體濾液52并再循環(huán)至漿液50上,如圖23中清楚所示。從 漿液中移除固體的程度可因此透過將液體濾液52本身作為過濾過程的一部分而提高。低壓室107具有由分區(qū)183a、183b所隔離的三個(gè)子隔室182a、182b、182c,子隔室 每一個(gè)配置以從裝載帶部分103的預(yù)訂部分收集液體濾液52。從隔室182b、182c中所收 集的濾液可分別再循環(huán)至隔室182a、182b上面的裝載帶部分103。如果足夠“干凈”,隔室 182a和182b中的濾液可分別經(jīng)過液體濾液出口導(dǎo)管148a、148b用于回收。顯而易見的是 這個(gè)技術(shù)可用于多階段結(jié)構(gòu),藉以連續(xù)的低壓室隔室182b、182c(除了自入口歧管125的 末端隔室182a之外)將收集到的濾液一部分回收至對(duì)應(yīng)于鄰近隔室的一部分裝載帶部分 103上。漿液輸入如木質(zhì)紙漿和各種石?;旌衔?,尤其是包含大固體的混合物適于這種技 術(shù)。在具有大顆粒的漿液起始層覆蓋過濾帶之后,萃取的濾液將包括細(xì)小顆粒,并且當(dāng)重復(fù) 施加于過濾帶的上表面時(shí),提供相應(yīng)地精細(xì)過濾。在三階段過程中重復(fù)施加濾液已發(fā)現(xiàn)幾 乎移除了所有不在溶液中的固體。添加物如PEO然后可加入最后的回收階段,以與樹脂染 料絮凝。
提供輸送帶145在產(chǎn)物出口 126的底下,并包括橫向輸送帶145a和縱向輸送帶 145b (圖8至圖13中所示),用于容納過濾產(chǎn)物51并傳送至輸送車輛或進(jìn)一步處理/過濾。 依漿液種類而定,過濾的產(chǎn)物51可作為其它應(yīng)用并可因此回收?;蛘?,過濾產(chǎn)物可再處理、 再過濾或作為廢物而通過。在一些例子中,液態(tài)移除裝置100不會(huì)移除液體,即真空109失效或過濾帶102阻 塞。在這些例子中,將未處理的漿液經(jīng)過輸送帶145是不利的,并因此提供了緊急“傾卸” 管道149用于偏轉(zhuǎn)未處理的漿液。傾卸管道149設(shè)置在出口 126的下面和橫向輸送帶145a 的上面,并由向橫向輸送帶145a上面開放的樞軸導(dǎo)流板149a所組成,以將出口 126的產(chǎn)物 改向至導(dǎo)管149b之內(nèi),該導(dǎo)管149b流經(jīng)回到漿液源或儲(chǔ)存槽以便再處理。在較佳實(shí)施例中,傾卸管道149可連接至控制器(圖中未示),配置以自動(dòng)地打開 導(dǎo)流板149a,以響應(yīng)檢測(cè)的組件失效或出口 126的液體水位超出預(yù)定閾值?;蛘?,傾卸管道 149可透過使用者以手動(dòng)來啟動(dòng)。圖7至圖13還表示上端向大氣打開的排氣槽147。當(dāng)泄壓閥118關(guān)閉以允許幫 浦181透過導(dǎo)管180b泵入濾液而逆真空工作以回流濾液時(shí),排氣槽147允許空氣進(jìn)入導(dǎo)管 180b。當(dāng)排氣槽147為大氣壓時(shí),當(dāng)真空109操作,擋板119會(huì)維持關(guān)閉。液體濾液52 進(jìn)而汲入低壓室隔室182c之中,直至達(dá)到擋板119上的液體濾液重量超過低壓室107和大 氣之間壓差的程度。擋板119進(jìn)而打開并允許液體濾液排出直至擋板119上的液體濾液重 量下降低于擋板119關(guān)閉所處的壓差。在這個(gè)方式中,液體濾液的水位在操作過程中維持 在大致恒定,并因此不升高而進(jìn)入真空109或升高以浸沒輸送甲板105或過濾帶102。這種 擋板泄壓閥118的使用避免了用于移除濾液的復(fù)雜汲取和閥門結(jié)構(gòu)的需要。雖未顯示,但 相似的擋板泄壓閥提供在其它隔室182a、182b中的液體出口 117??梢庾R(shí)到的是,這種擋板 泄壓閥119可用在任何以真空為基礎(chǔ)的液態(tài)移除裝置上,而不僅用在此處的液態(tài)移除裝置 實(shí)施例中。一系列的過濾帶滾輪122a_e支持和拉緊過濾帶102,以及其中一個(gè)滾輪122a可經(jīng) 驅(qū)動(dòng)(圖16中顯示得更清楚),以輔助輸送甲板105移動(dòng)過濾帶102。在較佳實(shí)施例中,提供皮帶洗滌器146,以在其經(jīng)過時(shí)于過濾帶2上噴灑水或其它 清潔劑,以清除其上殘留的漿液。圖8至圖13為液態(tài)移除裝置100的部分外部視圖。液態(tài)移除裝置100具有一系列出入信道101,其方便操作過程中的維修和監(jiān)視,以 及輸送帶145,用于運(yùn)走過濾產(chǎn)物。液態(tài)移除裝置100是足夠有效的,其尺寸可與ISO標(biāo)準(zhǔn)的20英呎或40英呎運(yùn)輸 貨柜的尺寸類似,而與大型原位系統(tǒng)或多個(gè)系統(tǒng)比較,仍舊可達(dá)到產(chǎn)出量和適應(yīng)性。這反 應(yīng)了提供具高效液體移除結(jié)構(gòu)的液態(tài)移除裝置100的重要性,即液態(tài)移除裝置1、200、300、 100非常有效,與很多現(xiàn)有技術(shù)的裝置相較,能夠包裝于可攜的結(jié)構(gòu)中。在現(xiàn)有的液體移除或脫水應(yīng)用中,龐大規(guī)模需要處理的漿液容量以及容納這種漿 液容量所需的現(xiàn)有技術(shù)裝置隨之而來的尺寸需要使用原位、固定的裝置。因此,與可攜式裝 置相較,在靈活性、成本費(fèi)用和占地資源上存在明顯的不利影響。如圖1至圖13中清楚所示,外殼106為傳統(tǒng)ISO標(biāo)準(zhǔn)20或40英呎的貨柜,并在外殼106的六個(gè)尖部處包括扭鎖配件179。扭鎖配件179可因此連接至卡車、火車車廂、船 或其它運(yùn)輸工具上的扭鎖。液態(tài)移除裝置100因此可輕易地運(yùn)輸。當(dāng)輸送甲板105整體地位于低壓室107之內(nèi)以及其頂部上時(shí),液態(tài)移除裝置100 具有曝露于裝置外殼106的每占位面積壓差的過濾帶102的高比例。在圖1至圖13中所示的液態(tài)移除裝置1、100、200、300的前述較佳實(shí)施例中,輸送 甲板5、105、205或305包括一些橫向支撐梁11、111、211或311,可循環(huán)以與各個(gè)過濾帶2、 102、202或302 —起移動(dòng)并支持過濾帶。在替代實(shí)施例(圖中未示)中,可設(shè)想輸送甲板5 具有一系列支持過濾帶2、102、202或302的滾輪,而取代支撐梁11,至少一個(gè)滾輪被驅(qū)動(dòng)。在另一個(gè)替代實(shí)施例中,液體滲透支撐帶(如編織材料、金屬或塑膠鏈接帶)可用 以取代支撐梁11、111、211或311,以支持過濾帶102。圖14a和圖14b表示輸送甲板105和上部扭鎖配件179的放大視圖。圖15表示在適當(dāng)位置上具有過濾帶102 (圖15a)以及移除上部輸送甲板105 (圖 15b)的液態(tài)移除裝置100的等軸視圖,從而可清楚看到第一孔徑108。第一孔徑的周邊由強(qiáng) 調(diào)的粗黑線圈住,其對(duì)應(yīng)于四個(gè)密封條124a、124b的邊緣,界定了低壓室107的上部周邊。 可看到第一孔徑108延伸過幾乎整個(gè)外殼106上方。圖16a和圖16b表示圖15b中所示的液態(tài)移除裝置100的任一端部的放大等軸視圖。圖17表示驅(qū)動(dòng)過濾帶滾輪122a的示例,其可輔助輸送甲板105移動(dòng)過濾帶102。圖18a表示由焊接至交叉撐條141的支撐桿140所組成的支撐梁111的放大視圖, 交叉撐條141依次焊接至管狀主梁142。支撐桿140與對(duì)應(yīng)的驅(qū)動(dòng)鏈輪144的中央旋轉(zhuǎn)軸 平面對(duì)齊。阻障凸緣143提供在管狀主梁142上,以幫助防止濾液沿主梁142行進(jìn)至驅(qū)動(dòng) 鏈110。圖18中所示的支撐梁Illx具有支撐桿140x,其剖面為正方形而非圓形。“方形” 桿140x在測(cè)試中較圓形桿140具有更為有彈性且有效。如前述,重要的是驅(qū)動(dòng)鏈110和其它軸承組件免于受到漿液50的損壞,漿液50可 能磨損及/或腐蝕組件,并潛在地?fù)p壞驅(qū)動(dòng)鏈110。可能也很重要的是,在驅(qū)動(dòng)鏈導(dǎo)引器127 中潤滑驅(qū)動(dòng)鏈110。因此,提供了驅(qū)動(dòng)鏈110的潤滑系統(tǒng),抑制液體及/或漿液進(jìn)入到驅(qū)動(dòng) 鏈110上及/或驅(qū)動(dòng)鏈導(dǎo)引器127上,并潤滑驅(qū)動(dòng)鏈110。潤滑系統(tǒng)詳細(xì)表示在圖19至圖 21中。濾液52表示為清晰的液滴同時(shí)潤滑油150顯示為實(shí)心的黑色液滴。圖21為支持系統(tǒng)104和輸送甲板105的進(jìn)料端的部分剖面圖。圖19和圖20中 所示的支撐梁Illy與圖17中所示的支撐梁111稍有不同。圖19為圖11中從B-B剖面看的橫向剖面的放大圖。圖20為圖10中從縱向剖面 A-A看的側(cè)面圖,并表示出支持系統(tǒng)104的一端。圖19和圖20表示了潤滑系統(tǒng)和油行經(jīng)驅(qū) 動(dòng)鏈110的路徑。所示的潤滑系統(tǒng)包括上組油輸入管151和下組油輸入管152,從供油槽(圖中未 示)延伸至驅(qū)動(dòng)鏈導(dǎo)引器127之內(nèi),并位于驅(qū)動(dòng)鏈110之上,以在操作過程中將潤滑油150 滴在驅(qū)動(dòng)鏈輪軸153、軸承154、鏈環(huán)155和輪組144之上。提供多個(gè)油管151、152并沿驅(qū) 動(dòng)鏈導(dǎo)引器127的長度分隔,以將足夠的潤滑油150供應(yīng)至驅(qū)動(dòng)鏈110。驅(qū)動(dòng)鏈導(dǎo)引器127 的底部包括運(yùn)轉(zhuǎn)耐磨護(hù)板156,并呈U形的橫向剖面,以在其中收集潤滑油150,并當(dāng)驅(qū)動(dòng)鏈 110行進(jìn)驅(qū)動(dòng)鏈導(dǎo)引器127時(shí),為驅(qū)動(dòng)鏈輪組144提供潤滑浴。驅(qū)動(dòng)鏈導(dǎo)引器127在輸送甲板105任一端的滾輪鏈輪112之間延伸,并在油槽157上終止排至滑油分離器(圖中未 示),將油中的任何殘留液體濾液分離。潤滑油然后進(jìn)入回收幫浦(圖中未示),將潤滑油再 循環(huán)至入口管151、152并回到驅(qū)動(dòng)鏈110上。鏈輪112與濾液52和漿液50利用護(hù)罩158 密封,亦排至油槽157??梢庾R(shí)到的是,油槽157還可依操作所需而供應(yīng)或消耗。傳動(dòng)鏈110和鏈輪112透過密封系統(tǒng)與濾液52和漿液50密封。這個(gè)密封系統(tǒng)由 縱向上密封條124a、邊緣132、端部密封條124b、上部導(dǎo)流片130、護(hù)罩158和輪軸蓋159。 第一孔徑108在圖15中看最清晰。縱向上密封條124a、上部導(dǎo)流片130和邊緣132覆蓋驅(qū)動(dòng)鏈110和驅(qū)動(dòng)鏈導(dǎo)引器 127。這些密封條124a在縱向端與端部密封條124b結(jié)合,其橫向延伸并與密封條124a—起 界定出低壓室107的上部周圍,進(jìn)而界定出第一孔徑108的周邊。密封條124a向下傾斜朝 向支撐桿129,從而過濾帶102的側(cè)面邊緣沿密封條124a上面滑動(dòng)。過濾帶102的側(cè)面邊 緣因此與密封條124a稍微傾斜地向上,并在重力作用下幫助導(dǎo)引邊緣上的漿液回向中央, 并減少過濾帶102和密封條124a之間漿液流動(dòng)以及潛在損壞密封條124a的可能性。邊緣132在密封條124a下面延伸,以形成上部導(dǎo)流片130,延伸至支撐梁板131中 的支撐梁板凹槽128之內(nèi),并因此導(dǎo)引液體朝向中心、遠(yuǎn)離下部驅(qū)動(dòng)鏈110。另外的下部導(dǎo) 流板133在邊緣132下面延伸,并進(jìn)一步在輸送甲板105之下朝向支持系統(tǒng)104和低壓室 107的中央。輪軸蓋159和導(dǎo)流板135在左側(cè)和右側(cè)鏈輪112之間延伸,以分別覆蓋驅(qū)動(dòng)鏈 輪軸153,并將下落的液體導(dǎo)流至低壓室107的中央。磨耗帶136也在下部驅(qū)動(dòng)鏈導(dǎo)引器 112和支撐梁111之間設(shè)置,以最小化其間的磨損。圖19至圖21中所示的密封系統(tǒng)可因此保護(hù)液態(tài)移除裝置100的脆弱驅(qū)動(dòng)組件, 免于受到潛在損害的液體和污染。圖22表示導(dǎo)管萃取風(fēng)扇113,其用于將空氣從低壓室107排出,以產(chǎn)生穿過過濾帶 102的壓差。圖23表示一個(gè)濾液再循環(huán)導(dǎo)管180a或180b (圖7中所示),其將液體濾液52從 對(duì)應(yīng)的液體出口 117和隔室182b或182c分別經(jīng)過,用于分別沉積在鄰近隔室182a或182b 上面的漿液50的頂部。這個(gè)濾液52’可依舊包含可能需要一次以上過濾過程以移除的微 ?;蛭廴疚?。藉由沉積漿液50頂部作為漿液50中的較大顆粒,作為濾液52’中較小顆粒 的濾層,從而增進(jìn)了“濾液” 52’的過濾。使用濾液再循環(huán)導(dǎo)管180a或180b的方法以從漿 液分離液體,包含施加漿液遍布過濾帶102 ;施加壓差遍布過濾帶102 ;從隔室182b或182c上面的裝載帶部分3收集液體濾液52,透過壓差從漿液中汲 取液體濾液52 ;在相鄰隔室182a或182b各自上面的過濾帶102上重復(fù)施加一些收集的液體濾液 52,。上述多階段方法透過使用“物理”程序,結(jié)果明顯減少了液體濾液中存在的微細(xì)顆 粒量。與單階段程序相較,即使是簡(jiǎn)單的兩階段再循環(huán),所需絮凝劑的量亦大大地減少。當(dāng) 用于工業(yè)規(guī)模時(shí),高分子絮凝劑添加劑很昂貴,上述方法可明顯節(jié)省成本。這個(gè)多階段程序 用于從具有高成分“大型”固體的組合漿液中移除液體,“大型”固體可作為微細(xì)成分的過濾介質(zhì),如木質(zhì)紙漿和鋼鐵廠廢料。圖24和圖25表示與圖7中所示的滾輪160a或160b類似的毛氈真空滾輪160。 毛氈真空滾輪160為具有內(nèi)部真空室164的圓柱滾輪,并且以外部多孔管163的形式來提 供可旋轉(zhuǎn)的外表面。旋轉(zhuǎn)軸承165固定于框架166 (如圖25中所示),包括孔徑167,外管 163的套筒168通過孔徑167,通過外管163支承在軸承165上。外管163進(jìn)而相對(duì)于維持 不動(dòng)的真空室164而可旋轉(zhuǎn)。真空室164經(jīng)由導(dǎo)管161a或161b (如圖7中所示)與低壓室107連接。外管163具有液體吸收材料套管,以僅表示在圖24中的毛氈外表162的形式所提 供。外管163為穿孔的或多孔的(參見圖25),并且內(nèi)部真空室164為經(jīng)由進(jìn)氣室169的形 式所提供的縱向?qū)Ч?,而與一部分毛氈外表162流體連通。進(jìn)氣室169從內(nèi)部真空室164 延伸至可旋轉(zhuǎn)的外管163內(nèi)表面163a,在毛氈外表162與過濾帶102上的漿液50的接觸點(diǎn) 面對(duì)的位置。當(dāng)過濾帶102經(jīng)輸送甲板105移動(dòng)時(shí),毛氈外表162置于與上部漿液表面輕 微的摩擦接觸,而外管163透過這個(gè)摩擦接觸而單獨(dú)旋轉(zhuǎn)。毛氈外表162透過與漿液50的初始接觸而輕微壓縮,并吸收一些液體成分52a。 真空室164中的真空壓力將液體52(箭頭52b所指示)透過毛氈外表162和螺旋外管163 經(jīng)由進(jìn)氣室169汲取至真空室164之中。當(dāng)滾輪旋轉(zhuǎn)時(shí),毛氈材料的壓縮部分162x膨脹, 并將從漿液50中進(jìn)一步吸收液體52(箭頭52b所指示)。此外,滾輪160的些微壓縮特性 透過過濾帶102從接觸過濾帶102的漿液50中擠壓出一些液體(箭頭52c所指示)。進(jìn)氣室169具有縱向前緣密封條170a和相對(duì)的后緣密封條170b,將進(jìn)氣室169與 外管163的內(nèi)部表面163a隔離密封。圖24中所示的滾輪160與圖25中的滾輪不同,在于進(jìn)氣室169形成有非對(duì)稱橫 向剖面,具有較高的前緣170a以對(duì)應(yīng)于漿液50的較高上表面,并藉以在漿液50通過滾輪 160下時(shí),最大化液體的吸收。進(jìn)氣室169經(jīng)由限制部分171與真空室164連接,限制部分 171由唇狀物172所形成,依次在真空室164中較唇狀物172更低的重力點(diǎn)處提供縱向凹 槽173。當(dāng)液體52’汲取至真空室164之內(nèi)成為霧氣或氣體,通過位于較低壓處的限制部分 171,并因此一些液體將在真空室164中冷凝以形成液滴,一些液滴會(huì)落入凹槽173之內(nèi),并 因此經(jīng)由導(dǎo)管161排出至低壓室107。圖25的真空滾輪160a或160b與圖24的滾輪160稍有不同,在于進(jìn)氣室169形 成具有對(duì)稱風(fēng)扇形剖面,從而滾輪160a或160b沒有方向性,即滾輪160a或160b可不考慮 旋轉(zhuǎn)方向而使用。圖24至圖25的真空滾輪160、160a、160b已發(fā)現(xiàn)在具有特定范圍液體成分的漿液 的最佳程度中操作。因此,如圖7中所示,滾輪160a、160b可位于沿符合所需漿液液體組成 的裝載帶部分3的距離上。在一個(gè)較佳實(shí)施例中,滾輪160a、160b的毛氈外表162利用液體預(yù)浸,可藉以提高 液體移除的初始性能。高分子絮凝劑典型地具有電荷,與漿液固體吸引并導(dǎo)致結(jié)合或“絮凝”。在使用這 種絮凝劑的應(yīng)用中,毛氈真空滾輪160a、160b可透過使用具有高吸收材料(如毛料)的毛 氈外表162而得以利用這個(gè)特性,該高吸收材料具有耐磨合成防護(hù)材料,該材料具有與絮 凝劑相斥的電荷,如聚酯。結(jié)果,滾輪160a、160b可用于吸收液體,而排斥固體。
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真空滾輪160能夠處理很多種具有細(xì)小微粒的漿液類型。然而,已發(fā)現(xiàn)僅利用絮 凝劑添加劑的參與而可獲得最佳的過濾結(jié)果,而沒有絮凝劑,細(xì)小微粒透過伴隨液體的毛 氈收集并因此透過真空滾輪160排出不良的過濾液體濾液。圖26表示圖7中所示的真空滾輪160c、160d的雙設(shè)置。雙真空滾輪160c、160d 分別與圖25的單一真空滾輪160a、160b相同。這些滾輪160c、160d與相對(duì)的進(jìn)氣室169c、 169d對(duì)轉(zhuǎn),進(jìn)氣室169c、169d向上朝向落下的產(chǎn)物51定位,以在產(chǎn)物經(jīng)過其間時(shí)捕捉和處 理。滾輪160c、160d在漿液50中吸收剩余的液體經(jīng)由導(dǎo)管161c而進(jìn)入低壓室107之內(nèi)。 真空滾輪160d朝向滾輪160c可滑動(dòng)地安裝,并利用彈簧174偏置,因此如果產(chǎn)物51中特 別大及/或硬的固體在滾輪160c、160d之間經(jīng)過,則滾輪160c、160d之間的距離即動(dòng)態(tài)地 調(diào)節(jié),以避免潛在的損壞。顯而易見的是,對(duì)于本領(lǐng)域的技術(shù)人員而言,圖7的滾輪160、160a、160b、160c、 160d、滾輪24、25及/或26可用于除了本發(fā)明的液態(tài)移除裝置之外的各種液體移除/吸收 處理。作為示例,圖27表示用于帶濾機(jī)90中的雙真空滾輪160c、160d。漏斗175用于在滾 輪160之間導(dǎo)引產(chǎn)物51。圖28表示傾斜液體移除系統(tǒng)102的影響,因此入口歧管125較出口 126低/高, 即傾斜的裝載帶部分103相對(duì)水平。液壓千斤頂137(圖7至圖13中表示得更清楚)抬升 或降低裝置100的一端或二端,或可選擇地支持系統(tǒng)104或輸送甲板105,以調(diào)節(jié)裝載帶部 分103的傾斜。當(dāng)漿液擴(kuò)散時(shí),調(diào)節(jié)傾斜會(huì)在重力作用下改變過濾帶102上漿液50的速度 和分配,因此上表面傾向水平。如圖28a和圖28b中所示,當(dāng)液態(tài)移除裝置100分別從入口歧管125端向上或向 下傾斜時(shí),漿液分別分配較厚的部分朝向或遠(yuǎn)離入口歧管125而形成。液壓千斤頂137可 與控制器和感測(cè)器連接,感測(cè)器檢測(cè)漿液流速并動(dòng)態(tài)地調(diào)節(jié)液態(tài)移除裝置100的傾斜,以 調(diào)節(jié)例如激增的流速。漿液在水平過濾帶102上流動(dòng)激增,導(dǎo)致漿液移動(dòng)太快/太遠(yuǎn)而超 過了過濾帶102,并從而潛在地減少了液體移除的有效性。在較佳實(shí)施例中,當(dāng)檢測(cè)到漿液 流動(dòng)太快時(shí),液態(tài)移除裝置100自歧管端向上傾斜,而當(dāng)流動(dòng)太慢時(shí),向下傾斜。圖29和圖30表示具有進(jìn)料分配歧管510的進(jìn)料調(diào)節(jié)系統(tǒng)500。歧管510具有可 變噴嘴出口 511和自噴嘴出口 511延伸至過濾帶102的分配斜槽512。歧管510內(nèi)部為“V” 形混合板501,混合漿液50。當(dāng)絮凝劑加入漿液50,混合板501周圍的擾動(dòng)可輔助混合和 分配絮凝劑。二個(gè)可調(diào)旋轉(zhuǎn)方向?qū)б?02改變漿液50的擴(kuò)散,并可利用把手503外部調(diào) 節(jié)。進(jìn)料調(diào)節(jié)系統(tǒng)500具有平渣機(jī),以螺旋鉆剖面504a、504b,用于將漿液50橫向分配 并攪動(dòng)漿液50內(nèi)的固體。螺旋鉆剖面504a、504b安裝于公共軸513。平渣機(jī)504相對(duì)于垂 直漿液流動(dòng)的軸旋轉(zhuǎn),并由變速/方向馬達(dá)505提供動(dòng)力。螺旋鉆剖面504a、504b的螺旋 凸緣自中央軸位置504c彼此相反地配向,并將橫向攪動(dòng)和擴(kuò)散經(jīng)過的漿液50。依照公共 軸513是否分別順時(shí)針或逆時(shí)針(當(dāng)從最靠近馬達(dá)505的一端觀察)旋轉(zhuǎn)而定,螺旋鉆剖 面504a、504b的螺旋凸緣將漿液50朝向或遠(yuǎn)離中央部分504c涂布。螺旋結(jié)構(gòu)除了橫向分 配漿液50之外,還防止?jié){液中的固體卡在平渣機(jī)504上。 進(jìn)料調(diào)節(jié)系統(tǒng)500還具有以氣泡石或連接至壓縮氣體供應(yīng)器的皮克羅管506的形 式所提供的氣體攪拌器/曝氣機(jī)。當(dāng)在過濾帶102上過濾漿液之前,漿液50中的氣體507可將幾種漿液50 (如細(xì)微灰顆?;蚓奂鬯w維)中較輕的顆粒抬升至漿液50的頂部,并 因此分離漿液50。漿液50的“分離”意味著更容易過濾的較重顆粒沿漿液50底部行進(jìn),并 作為用于從較輕顆粒中過濾液體的濾層。另外,分離可幫助防止過濾帶102被較輕、通常較 小的顆粒堵塞住。在充氣管506的下游提供流速控制508。流速控制508包括可調(diào)擋板508a,能夠 透過改變桿508b的位置而調(diào)節(jié)。流速控制508的擋板508a用于控制沉積在過濾帶102上 的漿液50的厚度和流速。觀察窗509允許使用者觀察漿液50,并因此精確調(diào)節(jié)導(dǎo)引器502 和平渣機(jī)504,以在過濾帶102上完成所需的漿液50的涂布。圖31和圖32表示另一個(gè)進(jìn)料調(diào)節(jié)系統(tǒng)520,使用于相對(duì)密集、粒狀漿液,如含有高 沙成分。進(jìn)料調(diào)節(jié)系統(tǒng)520具有與圖30中所示方向?qū)б?02類似的可調(diào)(經(jīng)由把手521) 方向?qū)б?22。調(diào)節(jié)系統(tǒng)520具有連接至漿液入口導(dǎo)管531的歧管530。歧管530具有 高度532和定向533調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)。高度調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)532可調(diào)節(jié)歧管噴嘴出口 534和歧管530和 液態(tài)移除裝置100之間的風(fēng)扇形進(jìn)料斜槽523的底部之間的距離。定向調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)533改變 具有進(jìn)料斜槽523的底部的歧管噴嘴出口 534的角度。進(jìn)料斜槽523相對(duì)于水平傾斜,以使用重力來輔助漿液流向液態(tài)移除裝置100。橫 向歧管噴嘴出口導(dǎo)引器535進(jìn)一步透過在歧管530中使一些漿液的流動(dòng)改道,而增加漿液 的涂布。高度調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)532和定向調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)533分別提供控制漿液50涂布和方向的方法, 如增加歧管噴嘴出口 534的高度,當(dāng)改變歧管噴嘴出口 534的方向同時(shí)增加涂布,會(huì)改變漿 液流動(dòng)的方向和速度。提供橡膠保護(hù)密封條524用于防止粒狀產(chǎn)物移動(dòng)至斜槽523和過濾 帶102之間的間隙之內(nèi),并輔助過濾。圖33和圖34表示另一個(gè)進(jìn)料系統(tǒng)540,對(duì)于相對(duì)密集、粒狀漿液亦有效。進(jìn)料調(diào) 節(jié)系統(tǒng)540具有可調(diào)(經(jīng)由把手541)可旋轉(zhuǎn)的方向?qū)б?45和歧管550。可調(diào)分散擋 板551允許漿液流入的速率和涂布得以控制。擋板551是為拉緊的,并可在出口 553以上 的高度可調(diào),以改變漿液的擴(kuò)散。當(dāng)與進(jìn)料調(diào)節(jié)系統(tǒng)520配合時(shí),進(jìn)料斜槽543朝向液態(tài)移 除裝置100向下傾斜。提供橡膠保護(hù)密封條544用于防止粒狀產(chǎn)物移動(dòng)至斜槽543和過濾 帶102之間的間隙中,并輔助過濾。圖35仍舊表示另一個(gè)進(jìn)料調(diào)節(jié)系統(tǒng)560,“預(yù)過濾”適當(dāng)漿液如生物污泥中的大量 液體,以在過濾之前“加濃”菜液50。典型地添加絮凝劑添加劑以絮凝漿液50中的微顆,以 輔助較小顆粒的過濾和操作。調(diào)節(jié)系統(tǒng)560具有曝氣機(jī)561,位于形成為歧管570 —部分 的預(yù)過濾室571中。預(yù)過濾室571經(jīng)由歧管入口 572流動(dòng)地連接至進(jìn)料漿液。曝氣機(jī)561 提供氣泡流,抬升漿液50中較輕的微粒。預(yù)過濾室571形成為二個(gè)部分,第一“抬升”部分 571a,具有曝氣機(jī)561a,配置用于曝氣漿液50,并抬升漿液50中的固體成分較小、較輕的粒 子。“抬升”漿液進(jìn)而經(jīng)過“萃取”室571b,為透氣膜所覆蓋的凹槽565,滲透膜以延伸 過凹槽565的楔形篩線網(wǎng)篩562的形式來提供。楔形篩線網(wǎng)篩562為格柵,具有如楔形(即 橫向剖面為三角形)形狀的格柵組件。楔形篩線網(wǎng)篩562配置有尖部,每個(gè)楔形向下指向 排水室571b。楔形篩線網(wǎng)篩562的上表面朝上配向,因此呈現(xiàn)為平面格柵上表面,漿液固體 不能通過。然而楔形篩線網(wǎng)篩562對(duì)于曝氣機(jī)561b中出來的氣泡流維持可滲透的。打開閥門573以經(jīng)由萃取出口 574將排水室571b中的液體排出。楔形篩線網(wǎng)篩562在固體和液體的上部漿液地層563和僅有液體的下部地層564之間插入。液體萃取出 口 574位于楔形篩線網(wǎng)篩562的下面,用于萃取液體52’。曝氣機(jī)561中出來的氣泡因此將 固體偏至于上部地層563,而液體的下部地層564包含在排氣室563中并進(jìn)行萃取。曝氣機(jī)561、楔形篩線網(wǎng)篩562和液體萃取出口 574共同地形成“分離機(jī)制”,配置 用于限制漿液固體在預(yù)過濾室571之內(nèi)的上部地層563。楔形篩線網(wǎng)篩562允許液體流入凹槽565之內(nèi),但防止任何處理過的固體進(jìn)入凹 槽565和萃取出口 574之內(nèi)。落入楔形篩線網(wǎng)篩562上的較小、較輕微?;蛐跄镆膊煌?過來自曝氣機(jī)的氣泡,曝氣機(jī)作為楔形篩線網(wǎng)篩562中間隙中的“氣體阻障”。過濾液體52’ 可再循環(huán)用于進(jìn)一步過濾,或如果充分過濾,可用于他處。調(diào)節(jié)系統(tǒng)560因此提供了一種方法,在漿液50經(jīng)過過濾帶102之前預(yù)過濾漿液50 的大量液體,藉以提高液態(tài)移除裝置100的效率。調(diào)節(jié)系統(tǒng)560通常適于包含相對(duì)低密度 微粒的漿液,(如生物污泥、煤塵和鋼鐵廠切屑),并且如果/當(dāng)需要時(shí),可與液態(tài)移除裝置 100附接。圖36表示替代的進(jìn)料調(diào)節(jié)系統(tǒng)580,也用于預(yù)過濾或“加濃”進(jìn)料漿液50。調(diào)節(jié) 系統(tǒng)580用于具有微細(xì)微粒成分的漿液,有效地與絮凝劑凝結(jié)。調(diào)節(jié)系統(tǒng)580藉由執(zhí)行一 般的沉淀槽角色,當(dāng)然還可與其它漿液類型一起使用。調(diào)節(jié)系統(tǒng)580具有歧管590,具有連 接至漿液入口導(dǎo)管591的預(yù)過濾室581。預(yù)過濾室581具有一系列9個(gè)擋板,由縱向傾斜。 第一擋板以箭頭582標(biāo)示。絮凝劑添加劑加入漿液50中,并且漿液50灌入預(yù)過濾室581之內(nèi),其中較大及/ 或較密集微粒沉淀在預(yù)過濾室581的底部,并經(jīng)過液態(tài)移除裝置100的歧管噴嘴出口 592。 歧管噴嘴出口 592提供限制其間體積流速的壓縮。因此,如果漿液從入口 591進(jìn)來的體積 流速超出通過噴嘴出口 592的體積流速,則漿液50在噴嘴出口 592上面的預(yù)過濾室581中 收集。較輕微粒和絮凝劑抬升穿過擋板582,而懸浮的液體滲透、固體阻障的凝結(jié)聚集固 體形成絮凝過濾阻障或“毛氈”(虛線584所標(biāo)示)。絮凝過濾阻障584允許液體成分52’ 穿過,但阻止抬升在絮凝過濾阻障584中收集的微粒的抬升。每一個(gè)擋板582具有允許漿 液從中輸送的孔徑588。擋板582妨礙和衰減漿液流動(dòng),并因此減少預(yù)過濾室581的擾動(dòng), 從而幫助過濾阻障584形成和固體沉淀??梢庾R(shí)到的是,如果通過預(yù)處理室581的流速過 高,則擾動(dòng)可能損壞絮凝過濾阻障584。預(yù)過濾室581還具有錐狀“膨脹”部分589,具有可變的水平剖面面積。當(dāng)漿液流 速改變時(shí),絮凝過濾阻障584相對(duì)膨脹部分589向上或向下移動(dòng),伴隨著對(duì)應(yīng)的絮凝過濾阻 障584所占用的表面面積變化。過濾的液體52,抬升超過預(yù)過濾室581的側(cè)壁593,并進(jìn)入溢流溝道585。這個(gè)液 體52’的萃取是經(jīng)由閥門587所控制以出口導(dǎo)管586形式所提供的液體萃取出口。提供觀察窗594在加厚槽581中,用于允許監(jiān)控絮凝過濾阻障584的高度和完整性。在操作中,一旦液態(tài)移除裝置100啟始,而漿液流入預(yù)過濾室581之內(nèi),則絮凝劑 添加劑與漿液固體結(jié)合,并且較重的聚集固體沉淀至預(yù)過濾室底面583,并離開歧管噴嘴出 口 592。漿液流中更加擾動(dòng)的上部撞擊到擋板582上,并且絮凝過濾阻障584形成由漿液流上沖的對(duì)抗力和克服重力影響的絮凝過濾阻障584浮力所界定出的高度。過濾的液體52’ 能夠自由地通過絮凝過濾阻障584穿過,直至其到達(dá)溢流溝道585和出口導(dǎo)管586。通過預(yù)過濾室581的漿液流可經(jīng)調(diào)節(jié)以維持動(dòng)態(tài)平衡,其中藉由經(jīng)過絮凝過濾 阻障584液體52’的流速,以及膨脹部分589之內(nèi)絮凝過濾阻障584的對(duì)應(yīng)高度,從歧管 590 (具有高沉淀固體成分)所輸出的漿液易操控率維持平衡。進(jìn)料調(diào)節(jié)系統(tǒng)580因此將漿 液分離成液體52’的上部地層595和漿液50的下部地層596的固體和液體。絮凝過濾阻 障584在地層595、596之間插入,并界定出地層595、596之間的邊界。上部和下部地層藉 由箭頭595、596在圖36中標(biāo)示出來,箭頭595、596從經(jīng)過近似高度的絮凝過濾阻障584的 虛線延伸??梢庾R(shí)到的是,絮凝過濾阻障584可不為水平,并依照預(yù)過濾室581的對(duì)應(yīng)部分 中的漿液流而改變高度??梢庾R(shí)到的是,在替代實(shí)施例中,浮動(dòng)或靜態(tài)液體滲透膜可用于替代絮凝過濾阻 障 584。可調(diào)節(jié)進(jìn)料調(diào)節(jié)系統(tǒng)580的傾斜,以改變歧管出口 592的流動(dòng),并因此調(diào)節(jié)穿過絮 凝過濾阻障584液體濾液的量。進(jìn)料調(diào)節(jié)系統(tǒng)560和580因此提供用于從具有高液體成分的進(jìn)料漿液中預(yù)過濾相 當(dāng)大部分液體成分的機(jī)構(gòu),藉以減少隨后液態(tài)移除裝置100所需的液體移除的程度。可意識(shí)到的是,進(jìn)料調(diào)節(jié)系統(tǒng)500、520、540、560和580如前述還可與除了此處所 描述的裝置之外的其它液態(tài)移除裝置一起使用。另外,在一些應(yīng)用中,進(jìn)料調(diào)節(jié)系統(tǒng)500、 520,540,560和580可獨(dú)立地用作液態(tài)移除裝置,或用作其它機(jī)構(gòu)或過程的預(yù)過濾。圖36還表示漿液塊狀物成型器600,其更詳細(xì)地在圖37和圖38中表示出來并在 以下進(jìn)行描述。若有需要,這個(gè)漿液塊狀物成型器600還可與進(jìn)料調(diào)節(jié)系統(tǒng)500、520、540、 560 一起使用。參考圖37,所示為漿液塊狀物成型器600的實(shí)際例,包括可調(diào)流速控制601,其控 制來自歧管噴嘴出口 592沉積在過濾帶102上漿液流的厚度和速率。流速控制601是實(shí)際 上可變孔徑噴嘴,或閥門。在圖36至圖38中所示的實(shí)施例中,流速控制601由板或擋板 602所構(gòu)成,延伸穿過外殼106和過濾帶102的寬度。流速控制桿603在適當(dāng)位置上支持擋 板602,并可調(diào)節(jié)以改變與過濾帶102的距離,因此也調(diào)節(jié)從歧管噴嘴出口 592所流出的漿 液50的體積流速。如圖37中所示,漿液塊狀物成型器600還具有由可調(diào)剛性管道605所組成的成型 器604,可調(diào)剛性管道605位于一部分過濾帶102上面。這個(gè)成型器604將導(dǎo)引來自流速 控制601和歧管噴嘴出口 592的漿液50,以形成阻塞物或漿液50的“塊狀物”。成型器604 可因此形成以控制過濾漿液塊狀物50的形狀、寬度、厚度和特性。漿液50所需的厚度會(huì)依照漿液類型以及液體移除上壓差的效果而改變,如與較 不密集的漿液相較,相對(duì)密集的漿液可能需要沉積在較薄層中。成型器導(dǎo)管605的形狀還 可選擇以影響液體移除在過濾帶102的寬度及/或長度上所分配的方式性質(zhì),如成型器導(dǎo) 管605可具有脊、導(dǎo)向器或開槽。由成型器604所產(chǎn)生的塊狀物50的形狀將隨后影響液體 移除之后余留產(chǎn)物51的形狀。漿液塊狀物成型器600還具有撓性表面刮水器606,其從成型器導(dǎo)管604延伸向過 濾帶102。這個(gè)表面刮水器606在圖38中放大表示出來,表示出對(duì)于漿液塊狀物上的影響。
41表面刮水器606在下部刮水器表面和上部過濾帶表面102b之間產(chǎn)生出拉長錐形槽607。因 此,表面刮水器606在漿液/微粒產(chǎn)物的上表面上施加壓縮力,迫使一些液體通過漿液固體 和過濾帶102。刮水器606還在漿液50的上表面上施加摩擦、研磨力,導(dǎo)致顆粒的上層經(jīng)相鄰的 下層剪切。刮水器606和漿液50之間邊界層接觸所導(dǎo)致的摩擦有效地相對(duì)過濾帶移動(dòng)的 方向“剝離”或滾動(dòng)表面層,如圖38中一系列旋轉(zhuǎn)的箭頭609所示。因此,結(jié)果,與較低漿 液層相較,最靠近刮水器的漿液以較低速度移動(dòng)。小裂隙和裂縫(由虛線608所表示)藉 以在上部漿液表面中產(chǎn)生。這些表面裂隙608提供穿過漿液50的氣體和液體通道,并防止 上表面形成有效的不透氣層。大、朝下指向的箭頭610代表作用于刮水器606和下面漿液 50上的壓差力。表面刮水器606還用于控制承受大壓差力(小黑色箭頭611所標(biāo)示)漿液50的厚度。表面刮水器606和剛性導(dǎo)管605不僅成型和控制漿液50,還減少了漿液下所經(jīng)歷 的整體的局部差壓。離開歧管噴嘴592的漿液從而經(jīng)歷了初始地“和緩的”初始液體移除, 其致能產(chǎn)物過濾塊狀物50在沒有推動(dòng)微小顆粒通過過濾帶102的全部真空壓力的劇烈作 用下而壓縮。在漿液中使用絮凝劑,這個(gè)初始“和緩的”分離還降低了絮凝劑與相對(duì)較大真 空的液體一起移除的可能性。絮凝體隨著絮凝劑聚集而更加有效地形成,并且漿液中的對(duì) 應(yīng)絮凝體隨著液體成分中初始減少而增加。圖39表示了以真空成型器624的形式的替代漿液塊狀物成型器620,在圖37所 示的成型器604上操作大致不同的機(jī)構(gòu)。真空成型器624具有流速控制621,具有擋板622 和調(diào)節(jié)桿623,形成連接至歧管噴嘴出口 592的可變孔徑噴嘴。真空成型器624還具有表面 刮水器626,與圖28中所示的表面刮水器606相同。真空成型器624在漿液中可用,并且粗 糙但仍可良好結(jié)合,如某些黏土。真空成型器624包含以楔形篩線網(wǎng)篩627為形式的滲透 膜,以及真空罩628,分別相對(duì)表面刮水器626和流速控制擋板622在任意端密封。提供額 外的液體出口 629以萃取經(jīng)過楔形篩線網(wǎng)篩627的液體。 真空壓力因此形成在成型器624中漿液50的上面和下面二者,上部真空透過楔形 篩線網(wǎng)篩627吸取上表面液體,而下部真空如前述地移除液體。真空罩628具有調(diào)節(jié)閥門 630,控制上部真空力。因此,除了從漿液表面上移除液體的程度之外,真空成型器624還減 少了真空成型器624下漿液上所經(jīng)歷來自壓力調(diào)節(jié)系統(tǒng)109 (經(jīng)過低壓室107)的整體局部 的壓差。離開歧管噴嘴592的漿液因此承受更多“和緩的”初始液體移除。這能使產(chǎn)物過濾 塊狀物50在沒有推動(dòng)微小顆粒通過過濾帶102的全部真空壓力的劇烈作用下而壓縮。此 夕卜,如前述,這種“和緩的”初始分離為絮凝體形成中提供隨后的過濾優(yōu)勢(shì)。這種真空成型器 624典型地用于從具有微細(xì)微粒和絮凝劑的漿液中移除液體,如生物污泥、煤和鋼鐵廠粉塵 /切屑和一些精細(xì)沙。圖40表示呈衰減大氣壓漿液成型器640形式的另一種漿液塊狀物成型器,使用被 動(dòng)壓力罩641來替代圖39中所示的真空罩628。這個(gè)被動(dòng)壓力罩641具有出口閥門642,其 偏置關(guān)閉阻塞物入口導(dǎo)管643。當(dāng)下部真空109操作以從漿液50汲取液體時(shí),閥門642向 大氣開放。然而,當(dāng)擋板閥門642還控制進(jìn)入被動(dòng)壓力罩641的大氣壓量,穿過過濾帶102 和漿液50的壓差還可透過改變擋板閥門642的偏置而控制,因此空氣體積允許進(jìn)入被動(dòng)壓力罩641。因此配置閥門642,從而穿過被動(dòng)壓力罩641下面的漿液50的壓差少于穿過 從表面刮水器644離開漿液塊狀物成型器640的漿液50的壓差。透過關(guān)閉離開歧管噴嘴 592漿液閥門的力,局部地衰減漿液50下面的巨大真空力,并因此經(jīng)歷更溫和的初始液體 移除。這種被動(dòng)壓力成型器640典型地用于從漿液中移除液體,該漿液具有大和微細(xì)微粒, 當(dāng)初始承受壓差時(shí),微細(xì)微粒易于通過過濾帶與液體一起被汲取。這種漿液包括如飛灰、木 質(zhì)紙漿和細(xì)沙。圖41表示驅(qū)動(dòng)液態(tài)移除裝置100的輸送甲板105和過濾帶102的漿液50上的間 歇影響,即以“脈沖”,如從右向左運(yùn)行的停止箭頭符號(hào)象征性地標(biāo)出。這個(gè)從液體和固體的 組合漿液中分離液體的方法,利用液態(tài)移除裝置100并可使用于各種應(yīng)用中,包括本發(fā)明 的液態(tài)移除裝置。在其最廣泛的形式中,本方法包括在第一孔徑108上面以第一速度移動(dòng)過濾帶102 ;在過濾帶102的第一側(cè)面施加漿液50 ;在過濾帶102的第一側(cè)面102a和第二側(cè)面102b之間施加壓差,以及周期地改變移動(dòng)過濾帶膜102的第一速度,以在漿液50上施加可變脈沖動(dòng)力。施加可變動(dòng)力導(dǎo)致漿液產(chǎn)物搖動(dòng)或震動(dòng)。最靠近過濾帶102的漿液50b具有循環(huán) 動(dòng)力脈沖的最少慣性。因此,速度的改變引起產(chǎn)物最上層50a承受導(dǎo)致產(chǎn)生表面裂隙91等 的更大動(dòng)量變化。在漿液50中提供存取通道91,漿液液體52經(jīng)壓差迫使從中通過。漿液 50具有二個(gè)層,較小、較輕微粒絮凝體50a的上層,以及較大微粒50b的下層。當(dāng)輸送甲板 105間歇驅(qū)動(dòng)時(shí),在漿液50中形成裂隙91,從而液體52從中汲取。漿液50的這個(gè)“擾動(dòng)” 輔助移除存在于上層50a中存在的液體,該上層50a不能從下層50b汲取。如果例如液體 從下層50b中移除,則液體可以在上層50a上收集。圖42表示透過驅(qū)動(dòng)輸送甲板和過濾帶102的漿液50的形成等速(第42a圖)間歇脈沖的低驅(qū)動(dòng)速度(圖42b),以及間歇脈沖的快驅(qū)動(dòng)速度(圖4北)。當(dāng)過濾帶102間歇地驅(qū)動(dòng)(圖42b、圖42c)時(shí),會(huì)在漿液50中形成破裂或裂隙91, 并與不存在任何裂隙91或其它表面不規(guī)則或不連續(xù)相較,加速了液體52的移除。裂隙形 成會(huì)依漿液微粒尺寸和組成、液體成分和脈沖配置而改變。例如,裂隙通常不會(huì)形成自由流 動(dòng)的粒狀微粒如沙子??梢庾R(shí)到的是,在合適的漿液中,如果驅(qū)動(dòng)速度快而脈沖之間的周期 相對(duì)長,則所形成的裂隙會(huì)相對(duì)較大,即漿液的動(dòng)量最大化。將相對(duì)低的循環(huán)頻率施加于速 度變化脈沖可發(fā)現(xiàn)缺陷。圖43表示在過濾帶102上攪動(dòng)漿液的替代方法,以攪動(dòng)并中斷漿液形成的連續(xù) 性,并藉以產(chǎn)生提高液體移除的裂隙91。過濾帶102的機(jī)械攪動(dòng)或震動(dòng)在與過濾帶102移 動(dòng)正交的平面中提供可變動(dòng)力。這個(gè)攪動(dòng)透過震動(dòng)過濾帶102下面的平臺(tái)92而提供,該過 濾帶102透過旋轉(zhuǎn)偏心曲柄93等而操作。圖44中表示依據(jù)另一個(gè)較 佳實(shí)施例的液態(tài)移除裝置700,與前面實(shí)施例的液態(tài) 移除裝置不同之處,包括在單一外殼706中具有雙輸送甲板705a、705b的滲透膜支持系統(tǒng) 704。雙輸送甲板/低壓室705a、705b/707a、707b允許沿過濾帶102施加二不同的壓差。 在一個(gè)實(shí)施例中,第二低壓室707b與第一低壓室707a相較,維持在相對(duì)于大氣的較低壓力下。因此,第一低壓室707a中的低壓差允許較輕度的液體萃取階段,以在不污染具有細(xì)微粒子的液體濾液52或移除過量絮凝劑之下,從漿液50中移除大多數(shù)液體。第二低壓室 707b進(jìn)而可在漿液50’上施加較高的壓差以萃取剩余液體。單一過濾帶102延伸過輸送甲板705a、705b 二者?!半p”液態(tài)移除裝置700的第一 低壓室707a操作如同先前所描述的實(shí)施例1、100、200、300中的每一個(gè)。然而,第二低壓室 707b經(jīng)由管道714b向上排出氣體通過在二輸送甲板705a、705b之間延伸的過濾帶102的 中央部分102x。通過中間過濾帶部分102x的氣體排出作為調(diào)節(jié)系統(tǒng),對(duì)于從第一輸送甲 板705a上面經(jīng)過至第二輸送甲板705b的產(chǎn)物50進(jìn)行曝氣,并在第二輸送甲板705b上面 遭受穿過過濾帶102的壓差之前,將微細(xì)微粒抬升至漿液的頂部。如以上所述,當(dāng)使用單一 輸送甲板時(shí),漿液流至裝載帶部分上,該部分受到激烈壓力,并因此漿液中的微細(xì)微粒可在 絮凝劑(所用的)有時(shí)間將微細(xì)微粒結(jié)合成較大絮凝體之前被迫通過過濾帶。因此,在不 同的壓差下使用二輸送甲板,如前述實(shí)施例,允許漿液在承受第二輸送甲板705b上的較強(qiáng) 力之前,利用第一輸送甲板705a上的較弱力來預(yù)過濾。前述“雙甲板”實(shí)施例特別對(duì)于處理具有大量微細(xì)微粒組成的漿液有用,該種微細(xì) 微粒組成需要絮凝劑結(jié)合在一起。這種漿液可包括例如厭氧或好氧污泥、污水或其它生物 污泥、鋼鐵廠切屑、煤塵、具有高含量細(xì)沙的泥漿。圖45表示依據(jù)本發(fā)明一個(gè)特點(diǎn)的液態(tài)移除裝置的另一個(gè)實(shí)施例。表示出的液態(tài) 移除裝置800與圖1至圖4的裝置1不同,外殼806與大氣密封,并形成超大氣或“高壓”室 808,空氣或氣體經(jīng)由氣體入口 809抽入室內(nèi)。低壓室807和輸送甲板805操作如圖1至圖 4中每一個(gè)實(shí)施例所示,與排至大氣的氣體出口 817 —起使用。低壓室807具有相對(duì)于上 部周邊延伸的周邊密封824(僅表示端部密封),并與過濾帶802密封接觸。輸送甲板805 具有驅(qū)動(dòng)滾輪812,并完全地位于外殼807之內(nèi)。透過經(jīng)由壓入進(jìn)料歧管803引入漿液50, 和經(jīng)由導(dǎo)管810與旋轉(zhuǎn)密封閥門811從外殼806排出產(chǎn)物51,外殼806和高壓室808維持 密封狀態(tài)。裝置800可用于產(chǎn)生穿過過濾帶802的更高壓差,或用于處理包含若無法維持 在超大氣壓就會(huì)氣化的液體/固體的漿液。此外,可取的做法可能是將特定氣體通過具有 預(yù)定組成的漿液,以達(dá)到所需化學(xué)反應(yīng)。密封外殼806致能這種反應(yīng)發(fā)生,而不受環(huán)境大氣 的污染或影響。為了維持這個(gè)環(huán)境密封,必須防止?jié){液/產(chǎn)物進(jìn)料和流出的滲漏??梢庾R(shí) 到的是,除了圖45中所示的方法還可應(yīng)用一些方法。入口歧管803可僅透過漿液本身而密 封,提供足夠的壓力供應(yīng)維持。圖46表示修改圖45中所示液態(tài)移除裝置800的液態(tài)移除裝置850。液體移除裝 置850包括滲透膜支持系統(tǒng)854,作用與圖1中每個(gè)實(shí)施例的作用相同。輸送甲板855完全 地位于具有氣體出口 867和密封864的低壓室857之內(nèi),與過濾帶852密封接觸。過濾帶 852相對(duì)于低壓室807延伸,并延伸過輸送甲板855。漿液50經(jīng)由進(jìn)料分配歧管853投入 過濾帶852。三個(gè)氣體入口 859位于與形成為上部過濾帶852x (圖46 (b)中表示更清楚)的透 氣膜密封隔絕的高壓室851,上部過濾帶852x覆蓋了漿液50的上表面。上部過濾帶852x 相對(duì)于惰輪滾輪860通過,從而上部過濾帶852x能夠與下部過濾帶852和輸送甲板855 — 起移動(dòng)??蛇x擇地,至少一個(gè)滾輪860可獨(dú)立驅(qū)動(dòng)。高壓室851具有撓性密封856,繞高壓 室851的下部周邊延伸,并相對(duì)于上部過濾帶852x的內(nèi)側(cè)密封接觸。配置高壓室851成錐形或傾斜上部過濾帶852x,從而上部過濾帶852x和下部過濾帶852之間的分離朝向出料端 858減少。上部過濾帶852x和下部過濾帶852因此漸進(jìn)地壓縮其間的漿液,以增加高壓室 851和低壓室857之間壓差所導(dǎo)致的液體移除。液態(tài)移除裝置800具有壓力調(diào)節(jié)器861,檢測(cè)低壓室857和高壓室851中的壓力, 并且還檢測(cè)穿過過濾帶852、852x的壓差。調(diào)節(jié)器861可編程以控制壓差以維持在特定程 度,或動(dòng)態(tài)調(diào)節(jié)壓差以響應(yīng)感測(cè)器(圖中未示)的回饋,感測(cè)器可測(cè)量各種參數(shù),如漿液固 液比、過濾帶上的張力、漿液50的重量。高壓室851的使用避免圖45液態(tài)移除裝置800中對(duì)整個(gè)外殼806加壓的需要。 圖47表示依據(jù)較佳實(shí)施例的液態(tài)移除裝置900,用于漿液組成,如黏結(jié)或攜帶的 載體微粒,需要加熱液化并從黏結(jié)載體微粒釋放的石油或其它化學(xué)物質(zhì)。液態(tài)移除裝置900 還可用于具有必須控制在壓力下以防止環(huán)境污染或汽化成分的漿液,如來自礦物廢料的化 學(xué)浙取液。液態(tài)移除裝置900對(duì)于“油砂”中浙青或“油回收”操作特別有用。從油砂中經(jīng)濟(jì) 回收油的現(xiàn)有困難源于需要輸入大量能量(經(jīng)由加熱沙子以釋放與沙結(jié)合的石油/焦油) 以萃取石油。本發(fā)明的節(jié)能液體萃取特性,與以下所述的裝置一起,致能以極少的輸入能量 執(zhí)行油砂上的石油萃取。液態(tài)移除裝置900與圖45的超大氣液態(tài)移除裝置800的組成類似,但差別在于進(jìn) 料調(diào)節(jié)系統(tǒng)901的內(nèi)含物,液態(tài)移除裝置900過濾之前,利用熱量902初始分離與非石化漿 液50成分(典型為水、沙和黏土)黏結(jié)的石油浙青焦油。壓力密封罩912置于外殼906的 頂部上,以形成具有氣體入口 903和風(fēng)扇905的高壓室913,風(fēng)扇從進(jìn)料調(diào)節(jié)系統(tǒng)901經(jīng)由 導(dǎo)管907提取加熱氣體,并將加熱氣體908輸送至高壓室913之內(nèi)。將加熱氣體908引入高壓室913之內(nèi)維持漿液50的高溫,因此持續(xù)分離為固體和 液體成分。此外,從初始漿液加熱獲取熱量902,然后再從相同的液體萃取過程中再利用加 熱的氣體進(jìn)一步輔助減少分離油砂單位量所需的總能量。漿液產(chǎn)物50上所施加的壓差在 減少石油焦油的速度成為可流動(dòng)的黏性所需的能量,具有相關(guān)的有益效果。從漿液50移除液體成分52所用的方式與前述液態(tài)移除裝置100經(jīng)由低壓室911 所用的方式一樣,并經(jīng)由液體出口 910流至儲(chǔ)存槽909。出料端具有最佳旋轉(zhuǎn)密封閥門914,與圖45中所示的閥門811類似。產(chǎn)物51在 密封槽915中收集,其用于進(jìn)一步密封外殼906的出口端。在產(chǎn)物51的密封槽915下面供 應(yīng)輸送帶916,利用螺旋鉆917移動(dòng)產(chǎn)物51,同時(shí)輔助維持外殼906的密封。液態(tài)移除裝置 900因此提供密封、加熱、高壓外殼906、913。圖48和圖49表示依據(jù)本發(fā)明較佳實(shí)施例,分別與前述液態(tài)移除裝置100和液體 移除帶濾機(jī)90—起使用的濾液再循環(huán)系統(tǒng)1000。現(xiàn)有技術(shù)的液體分離裝置,通常配置壓機(jī) 等,以容納具有固體百分比在特定范圍內(nèi)的漿液。固體成分的降低不造成重大困難,但任何 未預(yù)期的固體百分比的增加就相當(dāng)難以進(jìn)行容納。在這種波動(dòng)過程中檢測(cè)這種波動(dòng)、適應(yīng) 和持續(xù)液體分離的能力提供明確的商業(yè)利益。替代中斷或終止運(yùn)作直到固體輸入百分比恢 復(fù)到可接受的程度,本發(fā)明利用解決這個(gè)問題的動(dòng)態(tài)方法。再循環(huán)系統(tǒng)1000包括以管道1001和再循環(huán)導(dǎo)管1004形式所提供的再循環(huán)管道。 管道1001從液體出口 117經(jīng)由再循環(huán)幫浦1002和單向閥門1003延伸,用于選擇性地阻礙從幫浦1002中流出。單向閥門1003與再循環(huán)導(dǎo)管1004連接,該再循環(huán)導(dǎo)管1004延伸回 到漿液入口歧管125并包括另一個(gè)單向閥門1005,用于選擇性地阻擋再循環(huán)導(dǎo)管1004以防 止濾液進(jìn)入漿液進(jìn)料1006。漿液進(jìn)料1006包括用于將漿液50灌入歧管125的幫浦1007, 以及用于選擇性地阻擋流入和流出幫浦1007的雙向閥門1008。雙向閥門1009與再循環(huán)導(dǎo) 管1010連接,該再循環(huán)導(dǎo)管1010可與關(guān)閉閥門1005相連打開以選擇性地切斷濾液52的 再循環(huán)并將濾液52通過再循環(huán)導(dǎo)管1010作為他用。固體高度儀表1011用于測(cè)量流過漿 液的固體成分。磁流計(jì)1012用于測(cè)量漿液進(jìn)料的流速??刂破?圖中未示)與固體高度 儀表1011連接,磁流計(jì)1012與每個(gè)閥門1003、1005、1008、1009連接,并依照從磁流計(jì)1012 和固體高度儀表1011所接收的回饋而調(diào)節(jié)漿液進(jìn)料。在操作中,濾液再循環(huán)系統(tǒng)1000使用固體高度儀表1011和磁流計(jì)1012,以動(dòng)態(tài)地 測(cè)量漿液進(jìn)料中的固體成分。濾液再循環(huán)系統(tǒng)1000將濾液再循環(huán)至進(jìn)料漿液,以維持進(jìn)入 液態(tài)移除裝置100或帶濾機(jī)90的恒定固液比,藉以允許液態(tài)移除裝置100或帶濾機(jī)90在 通常恒定的比率下操作,以產(chǎn)生出恒定的產(chǎn)物51。
圖50和圖51表示與液態(tài)移除裝置100連接的漿液添加系統(tǒng)1100,用于控制添加 劑引入進(jìn)料漿液50中。添加劑典型地為絮凝劑或其它預(yù)調(diào)節(jié)添加劑。從木質(zhì)紙漿移除液 體時(shí),PEO或聚乙二醇(polyethylene glycol,PEG)的添加劑與空氣一起使用,從而與木質(zhì) 紙漿反應(yīng),以促進(jìn)水份釋放以及與紙漿顆粒絮凝。漿液添加系統(tǒng)1100與具有幫浦1102的漿液進(jìn)料1101和再循環(huán)系統(tǒng)1103連接成 一直線。磁流計(jì)和固體高度儀表包括并由方塊1104來代表。添加劑注入室1105提供在漿 液進(jìn)料1101和入口歧管125之間。添加劑注入室1105具有二個(gè)進(jìn)料,第一進(jìn)料1106用于 空氣而第二進(jìn)料1107用于PE0、PEG或絮凝劑。需要空氣進(jìn)料1106以注入空氣,從而PEO/ PEG可與漿液發(fā)生反應(yīng),但可在使用不需空氣就可反應(yīng)的絮凝劑類型時(shí),選擇性地關(guān)閉空氣 進(jìn)料1106。在添加劑注入室1105和歧管125之間的導(dǎo)管1108在外殼106下面以迂回路徑經(jīng) 過,以使?jié){液在到達(dá)歧管125之前最大化添加劑作用的時(shí)間,但仍維持在裝置100的容積底 面積中。儀表1104測(cè)量流速和通過漿液進(jìn)料1101的固體成分,而控制器(圖中未示)因 此分別調(diào)節(jié)通過進(jìn)料1106、1107的添加劑的量和空氣。再循環(huán)系統(tǒng)1103具有再循環(huán)導(dǎo)管1109和二個(gè)閥門1110,閥門用于控制再循環(huán)的 方向,即流向漿液進(jìn)料1101或從系統(tǒng)經(jīng)由導(dǎo)管1111流出。漿液添加系統(tǒng)1100因此為添加劑絮凝劑或PEO提供了路徑以添加至漿液中,以預(yù) 調(diào)節(jié)漿液而不需單獨(dú)的混合槽。液態(tài)移除裝置100因此具有增強(qiáng)的功能性,而仍具高度可 攜帶性。漿液添加系統(tǒng)1100可與所有液體裝置1、100、200、300、700、800、900 —起使用。圖52a和圖52b分別表示本發(fā)明用于輔助液體移除的輸送甲板1150、1160的二個(gè) 可能的實(shí)施例。輸送甲板1150、1160每一個(gè)都包含圖7至圖13中所示的輸送甲板105以 及還具有一系列支持過濾帶102的滾輪1151、1161。滾輪1151、1161可為被動(dòng)或驅(qū)動(dòng)的。 當(dāng)在過濾帶102的第一側(cè)面102a和第二側(cè)面102b之間施加壓差時(shí),第一側(cè)面102a與滾輪 1151,1161接觸以形成升高部分1152,1162和降低部分1153、1163。升高部分1152,1162 和降低部分1153、1163的波浪部分分別在過濾帶102上的漿液產(chǎn)物51’、51上施加張力和 壓縮,并且因此分別拉伸和壓縮漿液產(chǎn)物51’、51。漿液產(chǎn)物51因此當(dāng)在升高部分1152、1162上拉伸時(shí)破裂以形成裂隙,漿液產(chǎn)物51’中的液體可從中流過。漿液產(chǎn)物51在降低部 分1153、1163中壓縮,并且液體因此從漿液產(chǎn)物51中擠出。與平面輸送甲板相較,輸送甲 板1150、1160可提供進(jìn)一步增強(qiáng)的液體移除。圖52a中實(shí)施例中所示的輸送甲板1150將滾輪1161置于輸送甲板105上面,同 時(shí)圖52b中所示的輸送甲板1160的滾輪置于輸送甲板105的出料端和低壓室密封1124之 間。輸送甲板1160的滾輪1161具有縱脊1164,沿每個(gè)滾輪1161的長度延伸。這種脊 1164增加了過濾帶經(jīng)過脊1161所承載的曲率變化,因此放大了升高部分1162上漿液產(chǎn)物 51,的拉伸和破裂。在圖53中所示的另一個(gè)實(shí)施例中,滾輪1150、1160可形成為具有波浪放大1172 和收縮1171部分的滾輪1170a、1170b,該些部分配置以分別施加張力和壓縮在漿液產(chǎn)物51上??梢庾R(shí)到的是液態(tài)移除裝置1、100、200、300、700、800、900,進(jìn)料調(diào)節(jié)系統(tǒng)500、 520、540、560、580,調(diào)節(jié)器600、620,濾液再循環(huán)系統(tǒng)1000和漿液添加系統(tǒng)1100可單獨(dú)使用
或選擇合并,以獲得一些不同的液體移除結(jié)構(gòu),在此描述應(yīng)解讀的內(nèi)容是這些組成可彼此 互換使用以適合特定的液體移除應(yīng)用。例如,依據(jù)本發(fā)明的一個(gè)特點(diǎn),在土壤復(fù)育過程中, 液態(tài)移除裝置100可與圖36中所示的進(jìn)料調(diào)節(jié)系統(tǒng)580 —起使用。污染的土壤可能混合 有大量溶劑、水或其它承載液體和絮凝劑。土壤漿液可進(jìn)而經(jīng)過進(jìn)料調(diào)節(jié)系統(tǒng)580以移除 大量液體和對(duì)應(yīng)所承載的污染物。剩余的污染物可進(jìn)而在液體濾液中移除??梢庾R(shí)到的是在液態(tài)移除裝置1、100、200、300、700、800、900,進(jìn)料調(diào)節(jié)系統(tǒng)500、 520、540、560、580,調(diào)節(jié)器600、620,過濾再循環(huán)系統(tǒng)1000以及漿液添加系統(tǒng)1100中所用的 材料可選擇以適于應(yīng)用。例如,在一個(gè)實(shí)施例中,液體可能需要從具有腐蝕性成分的組合漿 液中及/或需要腐蝕性添加物處理的組合漿液中移除。在這種實(shí)施例中,用于結(jié)構(gòu)中的材 料可選擇為抗腐蝕性的,如玻璃纖維、高密度塑膠、碳纖維或替代物,經(jīng)過抗腐蝕防護(hù)涂層 處理過的金屬。本發(fā) 明的各個(gè)特點(diǎn)已透過實(shí)施例進(jìn)行描述。是以,凡有在相同的發(fā)明精神下所作 有關(guān)本發(fā)明的任何修飾或變更,皆仍應(yīng)包括在本發(fā)明意圖保護(hù)的范疇。
權(quán)利要求
1.一種液態(tài)移除裝置,適于從液體和固體的進(jìn)料組成漿液中至少部分地分離液體,該 裝置包括可移動(dòng)的滲透膜(以下稱作“過濾帶”),具有第一側(cè)面和相對(duì)的第二側(cè)面,該第二側(cè)面 的至少一部分(以下稱作“裝載帶部分”)配置以容納該漿液;滲透膜支持系統(tǒng),配置以為該裝載帶部分提供可移動(dòng)的支持,該支持系統(tǒng)包括 至少一個(gè)輸送甲板,位于鄰近或接觸該裝載帶部分下面的該過濾帶的至少部分該第一 側(cè)面;外殼,配置以在該過濾帶的該第一和第二側(cè)面之間施加壓力差,從而該第一側(cè)面相對(duì) 于該第二側(cè)面處于低壓;該外殼包括至少一個(gè)低壓室,具有第一孔徑,與該裝載帶部分下面的該可移動(dòng)的過濾帶的該第一 側(cè)面密封接觸;以及壓力調(diào)節(jié)系統(tǒng),用于經(jīng)由該外殼施加該壓力差,以在該過濾帶的該第一側(cè)面上產(chǎn)生較 該第二側(cè)面為低的壓力;其中,該輸送甲板或每個(gè)輸送甲板完全位于該低壓室之內(nèi)。
2.依據(jù)權(quán)利要求1所述的液態(tài)移除裝置,其特征在于,該壓力調(diào)節(jié)裝置進(jìn)一步包括高壓室。
3.依據(jù)權(quán)利要求2所述的液態(tài)移除裝置,其特征在于,該高壓室配置以允許相對(duì)于該 過濾帶的該第一側(cè)面要施加于該過濾帶的該第二側(cè)面的加壓。
4.依據(jù)權(quán)利要求3所述的液態(tài)移除裝置,其特征在于,該加壓包括一超大氣壓。
5.依據(jù)權(quán)利要求2至4中任一項(xiàng)所述的液態(tài)移除裝置,其特征在于,該高壓室與該過濾 帶的該第二側(cè)面的至少一部分連通。
6.依據(jù)權(quán)利要求2至5中任一項(xiàng)所述的液態(tài)移除裝置,其特征在于,該高壓室與重迭的 該第一孔徑的該第二側(cè)面的一部分至少部分地連通。
7.依據(jù)權(quán)利要求1至6中任一項(xiàng)所述的液態(tài)移除裝置,其特征在于,該輸送甲板包括 一個(gè)或多個(gè)連續(xù)的撓性驅(qū)動(dòng)構(gòu)件;以及多個(gè)支撐梁。
8.依據(jù)權(quán)利要求7所述的液態(tài)移除裝置,其特征在于,該輸送甲板進(jìn)一步包括一個(gè)或 多個(gè)滾輪。
9.依據(jù)權(quán)利要求8所述的液態(tài)移除裝置,其特征在于,一個(gè)或多個(gè)所述滾輪為驅(qū)動(dòng)滾輪。
10.依據(jù)權(quán)利要求7至9中任一項(xiàng)所述的液態(tài)移除裝置,其特征在于,該撓性驅(qū)動(dòng)構(gòu)件 形成為藉由二個(gè)或更多個(gè)滾輪所限制的平行軌道中的一對(duì)環(huán)狀滾輪鏈,所述多個(gè)支撐梁在 其中附接,并藉由至少一個(gè)以驅(qū)動(dòng)鏈輪所提供的驅(qū)動(dòng)滾輪對(duì)于該限制的軌道而可旋轉(zhuǎn)的。
11.依據(jù)權(quán)利要求10所述的液態(tài)移除裝置,其特征在于,該支撐梁和滾輪鏈組配的最 上層在直接穿過該低壓室中的第一孔徑的平面中運(yùn)轉(zhuǎn)。
12.依據(jù)權(quán)利要求7至11中任一項(xiàng)所述的液態(tài)移除裝置,進(jìn)一步包括在該過濾帶和支 撐梁之間插入的一個(gè)或多個(gè)附加層。
13.依據(jù)權(quán)利要求1至11中任一項(xiàng)所述的液態(tài)移除裝置,其特征在于,該過濾帶藉由附 加驅(qū)動(dòng)自該輸送甲板或每個(gè)輸送甲板獨(dú)立地驅(qū)動(dòng)。
14.依據(jù)權(quán)利要求1至13中任一項(xiàng)所述的液態(tài)移除裝置,配置有符合國際標(biāo)準(zhǔn)組織 (ISO)運(yùn)輸貨柜的外部尺寸。
15.依據(jù)權(quán)利要求14所述的液態(tài)移除裝置,其特征在于,該裝置在一大致長方體的外 殼裝置結(jié)構(gòu)的尖部處提供有標(biāo)準(zhǔn)的ISO運(yùn)輸貨柜扭鎖配件。
16.依據(jù)權(quán)利要求1至15中任一項(xiàng)所述的液態(tài)移除裝置,其特征在于,該過濾帶以連續(xù) 的環(huán)狀回圈運(yùn)行在提供用于容納該漿液的該裝載帶部分的大致平面的上運(yùn)轉(zhuǎn)部分。
17.依據(jù)權(quán)利要求1至16中任一項(xiàng)所述的液態(tài)移除裝置,其特征在于,該低壓室的氣體 出口位于液體出口上面。
18.依據(jù)權(quán)利要求1至17中任一項(xiàng)所述的液態(tài)移除裝置,其特征在于,液體出口位于形 成以收集液體濾液的該低壓室一部分中的重力排水低點(diǎn)。
19.依據(jù)權(quán)利要求17或18所述的液態(tài)移除裝置,其特征在于,該液體出口利用排至大 氣的泄壓閥來可拆地密封。
20.依據(jù)權(quán)利要求19所述的液態(tài)移除裝置,其特征在于,需要打開泄壓閥的液體濾液 的源頭與密封該泄壓閥的有彈性地偏置閥構(gòu)件的關(guān)閉力直接成比例。
21.依據(jù)權(quán)利要求17至20中任一項(xiàng)所述的液態(tài)移除裝置,其特征在于,該氣體出口在 覆蓋的封閉空間中形成為大直徑的萃取風(fēng)扇,定向并配置用以防止吸收從該過濾帶落下的 任何液體濾液。
22.依據(jù)權(quán)利要求21所述的液態(tài)移除裝置,其特征在于,該萃取風(fēng)扇覆蓋的封閉空間 提供有大致向下定向的孔徑。
23.依據(jù)權(quán)利要求17至22中任一項(xiàng)所述的液態(tài)移除裝置,其特征在于,該液態(tài)移除裝 置外殼包括具有二個(gè)或更多個(gè)隔室的低壓室,每個(gè)隔室配置以收集該裝載帶部分的預(yù)定部 分下面的液體濾液,其中從至少一個(gè)隔室收集的液體濾液進(jìn)一步再施加于該裝載帶部分的 預(yù)定部分。
24.依據(jù)權(quán)利要求23所述的液態(tài)移除裝置,其特征在于,在一個(gè)該隔室中所收集的液 體濾液進(jìn)一步再施加于對(duì)應(yīng)至另一個(gè)該隔室的該裝載帶部分的預(yù)定部分。
25.依據(jù)權(quán)利要求1至24中任一項(xiàng)所述的液態(tài)移除裝置,進(jìn)一步包括進(jìn)料調(diào)節(jié)系統(tǒng),配 置以操縱該漿液進(jìn)料在該過濾帶上,該進(jìn)料調(diào)節(jié)系統(tǒng)包括進(jìn)料分配歧管,配置以橫向穿越 該過濾帶分配該進(jìn)料漿液。
26.依據(jù)權(quán)利要求25所述的液態(tài)移除裝置,其特征在于,該歧管包括入口,能夠接收該 漿液,以及放大的出口,設(shè)置鄰近該裝載帶部分開始處,且橫向延伸穿過該過濾帶。
27.依據(jù)權(quán)利要求26所述的液態(tài)移除裝置,其特征在于,該進(jìn)料分配歧管進(jìn)一步包括 以下所述的至少其中之一平渣機(jī);多個(gè)導(dǎo)向器;氣體攪拌器/曝氣機(jī);及/或流量控制。
28.依據(jù)權(quán)利要求27所述的液態(tài)移除裝置,其特征在于,該平渣機(jī)為拉長的旋轉(zhuǎn)軸,裝 備有外部凸出物,定向以均勻地脫離該漿液穿過該過濾帶。
29.依據(jù)權(quán)利要求28所述的液態(tài)移除裝置,其特征在于,該平渣機(jī)形成為在公共轉(zhuǎn)軸周圍的一對(duì)螺旋部分,其中形成該螺旋部分的螺旋凸緣由中心軸位置彼此相反地配向。
30.依據(jù)權(quán)利要求27至29中任一項(xiàng)所述的液態(tài)移除裝置,其特征在于,當(dāng)該漿液經(jīng)過 氣體攪拌器/曝氣機(jī)所產(chǎn)生的氣泡以沉積在該過濾帶的該裝載帶部分時(shí),進(jìn)料分配歧管利 用尺寸來垂直地分離漿液顆粒。
31.依據(jù)權(quán)利要求25所述的液態(tài)移除裝置,其特征在于,該進(jìn)料調(diào)節(jié)系統(tǒng)包括 進(jìn)料分配歧管,提供有可變的噴嘴出口 ;分散斜槽,從朝向該過濾帶的該歧管噴嘴出口向下傾斜。
32.依據(jù)權(quán)利要求31所述的液態(tài)移除裝置,進(jìn)一步包括一個(gè)或多個(gè)導(dǎo)向器。
33.依據(jù)權(quán)利要求31所述的液態(tài)移除裝置,其特征在于,該可變的噴嘴出口的下列所 述的至少其中之一是為可調(diào)的出口尺寸; 出口定向;出口漿液分散;及/或 出口蓋關(guān)閉偏壓力。
34.依據(jù)權(quán)利要求33所述的液態(tài)移除裝置,其特征在于,該進(jìn)料調(diào)節(jié)系統(tǒng)配置有進(jìn)料分配歧管,形式是為具有噴嘴出口的管道,配備有由可拆地偏置于該關(guān)閉位置的 密封罩所提供的出口蓋關(guān)閉偏壓力,該噴嘴出口位于頂點(diǎn);以及扇形斜槽,向下傾斜至具有一個(gè)或多個(gè)導(dǎo)向管位于其間的該過濾帶; 其中該噴嘴出口能夠傾斜及/或升高/降低,以變化該出口的尺寸和形狀,并因此變化 該漿液流量的體積和形狀。
35.依據(jù)申請(qǐng)專利范圍第25項(xiàng)至第34項(xiàng)中任一項(xiàng)所述的液態(tài)移除裝置,其特征在于, 該進(jìn)料調(diào)節(jié)系統(tǒng)包括進(jìn)料分配歧管,具有預(yù)過濾室,該預(yù)過濾室包括分配歧管漿液入口和出口,分別能夠接收和排出該漿液; 液體萃取出口;至少第一和第二基本水平的地層;以及分離機(jī)構(gòu),配置以限制該漿液固體至該預(yù)過濾室之內(nèi)的該第一水平地層; 其中位于該第二水平地層的該漿液液體經(jīng)由該萃取出口移除。
36.依據(jù)權(quán)利要求35所述的液態(tài)移除裝置,其特征在于,該分離機(jī)構(gòu)包括多個(gè)曝氣機(jī),位于該漿液流下面,用于使該漿液處于大致連續(xù)的氣泡蒸氣,藉以偏置該 固體至上部第一水平地層;透氣膜,插入在該第一水平地層和第二下部水平地層之間;以及 液體萃取出口,位于該透氣膜的下面。
37.依據(jù)權(quán)利要求35所述的液態(tài)移除裝置,其特征在于,該分離機(jī)構(gòu)包括 懸浮的液體滲透固體阻障,插入在該第一水平地層和第二下部水平地層之間; 至少一個(gè)擋板,在該預(yù)過濾室內(nèi),配置以阻礙和衰減該漿液流量;預(yù)過濾室結(jié)構(gòu),在該漿液流量變化時(shí),提供用于該懸浮固體阻障的可變表面面積;以及 液體萃取出口,位于該液體滲透固體阻障上面。
38.依據(jù)權(quán)利要求37所述的液態(tài)移除裝置,其特征在于,該預(yù)過濾室結(jié)構(gòu)包括具有可 變水平橫截面(此處稱作“膨脹”部分)的一部分,從而當(dāng)漿液流速變化時(shí),該懸浮固體阻障移動(dòng)至該懸浮固體阻障所占表面面積對(duì)應(yīng)變化的膨脹部分之上或之下。
39.依據(jù)權(quán)利要求38所述的液態(tài)移除裝置,其特征在于,配置該液體萃取出口以收集 從該預(yù)過濾室的該上地層所滿溢的液體。
40.依據(jù)權(quán)利要求39所述的液態(tài)移除裝置,其特征在于,該液體萃取出口包括流量控 制閥,能夠調(diào)節(jié)從該預(yù)過濾室的液體流動(dòng)。
41.依據(jù)權(quán)利要求25至40中任一項(xiàng)所述的液態(tài)移除裝置,其特征在于,該進(jìn)料分配歧 管用于與以下的一個(gè)或多個(gè)結(jié)合表面刮水器,設(shè)置鄰近該分配歧管出口,配置以將至少部分壓縮、摩擦力施加至處于該 歧管出口的漿液固體的上表面之上;剛性塊狀物成型器,設(shè)置鄰近該分配歧管出口,配置以將處于該歧管出口的至少部分 壓縮和噴出漿液固體至顆粒產(chǎn)物塊狀物中;真空成型器;衰減的大氣壓漿液成型器;以及流率控制,配置以可控制地衰減從該歧管至該過濾帶上的漿液流量。
42.依據(jù)權(quán)利要求41所述的液態(tài)移除裝置,其特征在于,該表面刮水器形成為大致傾 斜的構(gòu)件,在該下刮水器表面和該過濾帶第二側(cè)面之間產(chǎn)生拉長的錐狀開槽。
43.依據(jù)權(quán)利要求41所述的液態(tài)移除裝置,其特征在于,該真空成型器利用密封的封 閉空間在處于該歧管噴嘴出口的該過濾帶上的該漿液的該上表面施加局部的真空。
44.依據(jù)權(quán)利要求41所述的液態(tài)移除裝置,其特征在于,該衰減的大氣壓漿液成型器 包括包含透氣膜的室,與該過濾帶第二側(cè)面上的漿液定位接觸,該室進(jìn)一步包括可調(diào)尺寸 的開口。
45.依據(jù)權(quán)利要求44所述的液態(tài)移除裝置,其特征在于,該室開口包括偏向防止氣體 穿入該室開口的封閉結(jié)構(gòu)的閥,當(dāng)該壓差超出預(yù)定程度時(shí),該閥配置至少部分打開。
46.依權(quán)利要求1至45中任一項(xiàng)所述的液態(tài)移除裝置,進(jìn)一步包括至少一個(gè)升降機(jī)機(jī) 構(gòu),能夠升高和降低該裝置的末端。
47.依據(jù)權(quán)利要求1至46中任一項(xiàng)所述的液態(tài)移除裝置,進(jìn)一步包括一個(gè)或多個(gè)液體 吸收真空滾輪。
48.依據(jù)權(quán)利要求47所述的液態(tài)移除裝置,其特征在于,該真空滾輪配置為具有內(nèi)部 真空室的圓柱滾輪,并且可旋轉(zhuǎn)的外表面提供有液體吸收材料套筒,該內(nèi)部真空室與至少 一部分的該吸收套筒連通。
49.依據(jù)權(quán)利要求48所述的液態(tài)移除裝置,其特征在于,該外表面穿孔且與該吸收套 筒部分的連通是由從內(nèi)部室延伸至該可旋轉(zhuǎn)外表面的縱向管道所提供。
50.依據(jù)權(quán)利要求49所述的液態(tài)移除裝置,其特征在于,該縱向管道固定在大致面對(duì) 該吸收套筒與該過濾帶上漿液的接觸點(diǎn)的位置中。
51.依據(jù)權(quán)利要求1至50中任一項(xiàng)所述的液態(tài)移除裝置,進(jìn)一步包括至少二個(gè)該低壓室,具有各自的第一孔徑以與該裝載部分下面該過濾帶的該第一側(cè)面 密封接觸;以及至少一個(gè)壓力調(diào)節(jié)系統(tǒng),用于經(jīng)由該外殼施加該壓差以在該第一過濾帶側(cè)面上產(chǎn)生低 于該第二側(cè)面上的壓力;其特征在于,該或每個(gè)輸送甲板完全地位于該低壓室之中。
52.依據(jù)權(quán)利要求1至51中任一項(xiàng)所述的液態(tài)移除裝置,進(jìn)一步包括至少二個(gè)該輸送 甲板,每一個(gè)都與該裝載帶部分下面的該過濾帶的至少部分該第一側(cè)面接觸。
53.依據(jù)權(quán)利要求1至51中任一項(xiàng)所述的液態(tài)移除裝置,其特征在于,該液態(tài)移除裝置 包括第一該輸送甲板和第二該輸送甲板,該第一和第二輸送甲板分別完全地位于第一該低 壓室和第二該低壓室之內(nèi)。
54.依據(jù)權(quán)利要求53所述的液態(tài)移除裝置,其特征在于,該第一和第二低壓室分別具 有第一和第二壓力調(diào)節(jié)系統(tǒng)。
55.依據(jù)權(quán)利要求54所述的液態(tài)移除裝置,其特征在于,該第一及/或第二壓力調(diào)節(jié)系 統(tǒng)配置用于分別從該第一及/或該第二低壓室中抽空氣體;以及將該抽空氣體通過該第一和第二輸送甲板之間的該過濾帶的一部分。
56.依據(jù)權(quán)利要求53所述的液態(tài)移除裝置,其特征在于,該第一和第二低壓室相對(duì)于 大氣維持在不同的壓力中。
57.依據(jù)權(quán)利要求53所述的液態(tài)移除裝置,其特征在于,該漿液首先沉積于該第一低 壓室上的該第一輸送甲板上,該第一低壓室維持在較該第二低壓室為高的壓力下。
58.一種液態(tài)移除裝置,適于從液體和固體的進(jìn)料組成漿液中至少部分地分離液體,該 裝置包括可移動(dòng)的滲透膜(稱作“過濾帶”),具有第一側(cè)面和相對(duì)的第二側(cè)面,該第二側(cè)面的至 少一部分(稱作“裝載帶部分”)配置以容納該漿液;滲透膜支持系統(tǒng),配置以為該裝載帶部分提供可移動(dòng)的支持,該支持系統(tǒng)包括至少一個(gè)輸送甲板,位于鄰近或接觸該裝載帶部分下面的該過濾帶的至少部分該第一 側(cè)面;外殼,配置以在該過濾帶的該第一和第二側(cè)面之間施加壓力差,從而該第一側(cè)面相對(duì) 于該第二側(cè)面處于低壓;該外殼包括至少一個(gè)低壓室,具有第一孔徑,與該裝載帶部分下面的該過濾帶的該第一側(cè)面密封 接觸;至少一個(gè)超大氣壓室,在該裝載帶部分上面;以及至少一個(gè)壓力調(diào)節(jié)系統(tǒng),用于經(jīng)由該外殼施加該壓力差,以在該第一過濾帶側(cè)面上產(chǎn) 生較該第二過濾帶側(cè)面為低的壓力;其中,該或每個(gè)輸送甲板完全位于該低壓室之內(nèi)。
59.依據(jù)權(quán)利要求58所述的液態(tài)移除裝置,其特征在于,該外殼大致上與大氣密封并 形成該超大氣室。
60.依據(jù)權(quán)利要求58所述的液態(tài)移除裝置,其特征在于,,該超大氣室配置與位于該過 濾帶上面的透氣膜密封接觸,并配置以允許該漿液在該透氣膜和該過濾帶之間通過。
61.一種液態(tài)移除裝置,適于從液體和固體的組成漿液中至少部分地分離液體,該液態(tài) 移除裝置包括至少一個(gè)液體吸收真空滾輪,配置用于滾動(dòng)經(jīng)過該漿液表面,該真空滾輪配 置為具有內(nèi)部真空室的圓柱滾輪,并且可旋轉(zhuǎn)的外表面提供有液體吸收材料套筒,該內(nèi)部 真空室與至少一部分的該吸收套筒連通。
62.依據(jù)權(quán)利要求61所述的液態(tài)移除裝置,其特征在于,該外表面穿孔且該連通裝置 是由從內(nèi)部室延伸至該可旋轉(zhuǎn)外表面的縱向管道所提供。
63.依據(jù)權(quán)利要求61或62所述的液態(tài)移除裝置,其特征在于,該管道固定在大致面對(duì) 該吸收材料與該漿液的接觸點(diǎn)的位置中。
64.依權(quán)利要求61至63中任一項(xiàng)所述的液態(tài)移除裝置,其特征在于,該液體吸附材料 套筒具有凈電荷。
65.依據(jù)權(quán)利要求61至64中任一項(xiàng)所述的液態(tài)移除裝置,其特征在于,該電荷排斥該 漿液固體的電荷。
66.一種利用權(quán)利要求1至60中任一項(xiàng)所述的液態(tài)移除裝置從液體和固體組成漿液中 分離液體的方法,該方法包括以下步驟在該第一孔徑上面以第一速度移動(dòng)該滲透膜;在該過濾膜的該第一側(cè)面施加該漿液;以及在該過濾帶的該第一和第二側(cè)面之間施加壓差;其特征在于,該移動(dòng)膜的該第一速度為周期性脈沖,以在該過濾膜上的該漿液施加可 變動(dòng)力。
67.一種利用過濾膜以及用于穿過該過濾膜提供壓差的裝置從液體和固體的進(jìn)料組成 漿液中至少部分地分離液體的方法,該方法包括以下步驟施加該漿液穿過形成裝載部分的一部分該過濾膜;施加壓差穿過該過濾膜;從該裝載部分的區(qū)域收集液體濾液,該液體藉由該壓差透過該漿液來提?。灰约皩⒅辽俨糠衷撌占囊后w濾液再施加于該裝載部分的另一區(qū)域上。
68.一種液態(tài)移除裝置,適于從液體和固體的進(jìn)料組成漿液中至少部分地分離液體,該 裝置包括滲透膜,具有第一側(cè)面和相對(duì)的第二側(cè)面;外殼,配置以在該滲透膜的該第一和第二側(cè)面之間施加壓力差,從而該第一側(cè)面相對(duì) 于該第二側(cè)面處于低壓;該外殼包括至少一個(gè)低壓室,具有第一孔徑,與該可移動(dòng)的滲透膜的該第一側(cè)面密封接觸;以及壓力調(diào)節(jié)系統(tǒng),用于經(jīng)由該外殼施加該壓力差,以在該第一滲透膜側(cè)面上產(chǎn)生較該第 二側(cè)面為低的壓力;其中該裝置外殼包括具有二個(gè)或更多個(gè)的隔室的低壓室,每個(gè)隔室配置以大致在裝載 帶部分的預(yù)定部分下面收集液體濾液,其中從至少一個(gè)隔室中收集到的液體濾液再施加于 該裝載帶部分的另一預(yù)定部分上。
69.依據(jù)申請(qǐng)專利范圍第68項(xiàng)所述的液態(tài)移除裝置,其特征在于,從一個(gè)隔室收集的 至少一個(gè)該預(yù)定部分再施加于對(duì)應(yīng)至另一個(gè)隔室的該裝載帶部分的預(yù)定部分。
70.一種利用液態(tài)移除裝置從液體和固體的組成漿液進(jìn)行液體分離的方法,該液態(tài)移 除裝置包括可移動(dòng)的滲透膜,具有第一側(cè)面和相對(duì)的第二側(cè)面,該第二側(cè)面的至少一部分配置以 容納該漿液;外殼,配置以在該滲透膜的該第一和第二側(cè)面之間施加壓力差,從而該第一側(cè)面相對(duì)于該第二側(cè)面處于低壓;該外殼包括至少一個(gè)低壓室,具有第一孔徑,與該裝載帶部分下面的該可移動(dòng)的滲透膜的該第一 側(cè)面密封接觸;以及壓力調(diào)節(jié)系統(tǒng),用于經(jīng)由該外殼施加該壓力差,以在該第一滲透膜側(cè)面上產(chǎn)生較該第 二滲透膜側(cè)面為低的壓力; 其中該方法包括以下步驟 在該第一孔徑上面以第一速度移動(dòng)該滲透膜; 在該滲透膜的該第一側(cè)面施加該漿液;以及 在該滲透膜的該第一和第二側(cè)面之間施加壓差;其特征在于,該移動(dòng)滲透膜的該第一速度為周期性脈沖,以在該滲透膜上的該漿液施 加可變動(dòng)力。
71.一種液態(tài)移除裝置,適于從液體和固體的進(jìn)料組成漿液中至少部分地分離液體,該 裝置包括滲透膜,具有第一側(cè)面和相對(duì)的第二側(cè)面;外殼,配置以在該滲透膜的該第一和第二側(cè)面之間施加壓力差,從而該第一側(cè)面相對(duì) 于該第二側(cè)面處于低壓;該外殼包括至少一個(gè)低壓室,具有第一孔徑,與該可移動(dòng)的滲透膜的該第一側(cè)面密封接觸; 壓力調(diào)節(jié)系統(tǒng),用于經(jīng)由該外殼施加該壓力差,以在該第一滲透膜側(cè)面上產(chǎn)生較該第 二滲透膜側(cè)面為低的壓力;以及液體出口,位于收集液體濾液的該低壓室的一部分中的重力排水低點(diǎn)處; 其中該液體出口利用耗盡大氣的泄壓閥可拆地密封。
72.依權(quán)利要求71所述的液態(tài)移除裝置,其特征在于,需要打開泄壓閥的所收集的液 體濾液的源頭與密封該泄壓閥的有彈性地偏置閥構(gòu)件的關(guān)閉力直接成比例。
73.一種液態(tài)移除裝置,適于從液體和固體的進(jìn)料組成漿液中至少部分地分離液體,該 裝置包括滲透膜,具有第一側(cè)面和相對(duì)的第二側(cè)面;外殼,配置以在該滲透膜的該第一和第二側(cè)面之間施加壓力差,從而該第一側(cè)面相對(duì) 于該第二側(cè)面處于低壓;該外殼包括至少一個(gè)低壓室,具有第一孔徑,與可移動(dòng)的過濾帶的該第一側(cè)面密封接觸;以及 壓力調(diào)節(jié)系統(tǒng),用于經(jīng)由該外殼施加該壓力差,以在第一過濾帶側(cè)面上產(chǎn)生較該第二 側(cè)面為低的壓力;其中,該進(jìn)料調(diào)節(jié)系統(tǒng)包括進(jìn)料分配歧管,具有預(yù)過濾室,該預(yù)過濾室包括 分配歧管漿液入口和出口,分別能夠接收和排出該漿液; 液體萃取出口;至少第一和第二基本水平的地層;以及分離機(jī)構(gòu),配置以限制該漿液固體至該預(yù)過濾室之內(nèi)的該第一水平地層; 其中位于該第二水平地層的該漿液液體經(jīng)由該萃取出口移除。
74.依據(jù)權(quán)利要求73所述的液態(tài)移除裝置,其特征在于,該分離機(jī)構(gòu)包括多個(gè)曝氣機(jī),位于該漿液流下面,用于使該漿液處于大致連續(xù)的氣泡蒸氣,藉以偏置該固體至上部第一水平地層;透氣膜,插入在該第一水平地層和第二下地層之間;以及 液體萃取出口,位于該透氣膜的下面。
75.依據(jù)權(quán)利要求73所述的液態(tài)移除裝置,其特征在于,該分離機(jī)構(gòu)包括 絮凝劑添加劑,與該漿液混合;懸浮的液體滲透固體阻障,插入在該第一水平地層和第二下地層之間;以及 至少一個(gè)擋板,在該預(yù)過濾室內(nèi),配置以阻礙和衰減該漿液流量以及在該絮凝劑添加 劑和該漿液固體之間的絮凝;預(yù)過濾室結(jié)構(gòu),在該漿液流量變化時(shí),提供用于該懸浮固體阻障的可變表面面積;以及 液體萃取出口,位于該液體滲透阻障上面。
76.一種液態(tài)移除裝置,適于從液體和固體的進(jìn)料組成漿液中至少部分地分離液體,該 裝置包括滲透膜,具有第一側(cè)面和相對(duì)的第二側(cè)面;外殼,配置以在該滲透膜的該第一和第二側(cè)面之間施加壓力差,從而該第一側(cè)面相對(duì) 于該第二側(cè)面處于低壓;該外殼包括至少一個(gè)低壓室,具有第一孔徑,與該可移動(dòng)的滲透膜的該第一側(cè)面密封接觸;以及 壓力調(diào)節(jié)系統(tǒng),用于經(jīng)由該外殼施加該壓力差,以在該第一滲透膜側(cè)面上產(chǎn)生較該第 二滲透膜側(cè)面為低的壓力;其中該進(jìn)料分配歧管用于與以下的一個(gè)或多個(gè)結(jié)合表面刮水器,設(shè)置鄰近該分配歧管出口,配置以將至少部分壓縮、摩擦力施加至處于該 歧管出口的漿液固體的上表面之上;剛性塊狀物成型器,設(shè)置鄰近該分配歧管出口,配置以將處于該歧管出口的至少部分 壓縮和噴出漿液固體至顆粒產(chǎn)物塊狀物中; 真空成型器;衰減的大氣壓漿液成型器;以及流率控制,配置以可控制地衰減從該歧管至該滲透膜上的漿液流量。
77.一種利用權(quán)利要求1至57中任一項(xiàng)所述的液態(tài)移除裝置進(jìn)行液體分離的方法,該 方法包括以下步驟施加該壓差的該壓力調(diào)節(jié)系統(tǒng)在第一預(yù)定壓力等級(jí)范圍之內(nèi)的該低壓室中的該第一 過濾帶側(cè)面上產(chǎn)生壓力;將該裝載帶部分上所接收的該漿液加熱至第一預(yù)定溫度等級(jí)范圍內(nèi)的溫度; 其特征在于,該第一預(yù)定壓力和溫度范圍透過選擇將經(jīng)過該過濾帶的該漿液液體轉(zhuǎn)換 為氣體。
78.依據(jù)權(quán)利要求77所述的方法,其特征在于,該漿液液體的該轉(zhuǎn)換利用汽化或蒸發(fā)。
79.依據(jù)權(quán)利要求2至6中任一項(xiàng)所述的液態(tài)移除裝置從包括浙青油砂的漿液中萃取 浙青石油的方法,該方法包括以下步驟預(yù)熱該漿液;從該預(yù)熱中獲得加熱的氣體; 將該漿液置放于該裝載帶部分上;將該獲得的加熱氣體施加于該高壓室內(nèi);以及在該施加壓差的作用下,收集從該過濾帶經(jīng)過至低壓室之內(nèi)的熔融及/或液體油。
80.依據(jù)權(quán)利要求79所述的方法,其特征在于,至少一個(gè)液體載體流體添加至該預(yù)熱 的漿液。
81.依據(jù)權(quán)利要求79所述的方法,其特征在于,至少一個(gè)化學(xué)溶劑添加至該漿液。
82.依據(jù)權(quán)利要求1至57中任一項(xiàng)所述的液態(tài)移除裝置,其特征在于,在該壓力調(diào)節(jié)系 統(tǒng)中所有的漿液液體途徑以及與該漿液物理接觸的該裝置的任意部分提供有非金屬表面。
83.依據(jù)權(quán)利要求82所述的液態(tài)移除裝置,其特征在于,該物理接觸包括與該漿液所 散發(fā)的任意氣體的接觸。
84.依據(jù)權(quán)利要求1至57中任一項(xiàng)所述的液態(tài)移除裝置,進(jìn)一步包括至少一個(gè)帶操作 滾輪,位于該過濾帶的該第一側(cè)面的下面并密切接觸,其中該過濾帶移動(dòng)穿過該帶操作滾 輪或每個(gè)帶操作滾輪,導(dǎo)致該漿液穿過在該漿液內(nèi)產(chǎn)生壓縮和張力的起伏的途徑。
85.依據(jù)權(quán)利要求84所述的液態(tài)移除裝置,其特征在于,所述帶操作滾輪位于該過濾 帶和輸送甲板之間。
86.依據(jù)權(quán)利要求84所述的液態(tài)移除裝置,其特征在于,所述帶操作滾輪插入在該輸 送甲板和延伸穿過該過濾帶寬度密封接觸的該第一孔徑的外周之間。
87.依據(jù)權(quán)利要求84至86中任一項(xiàng)所述的裝置,其特征在于,至少一個(gè)帶操作滾輪配 置有至少一個(gè)放大的以及一個(gè)穿過該過濾帶寬度的限制的部分。
88.依據(jù)權(quán)利要求87所述的裝置,其特征在于,相鄰帶操作滾輪中的該放大和限制部 分是為偏移。
89.一種用于控制液體和固體的進(jìn)料組成漿液的固液比的方法,該漿液透過液態(tài)移除 裝置來分離,該方法包括(a)將該進(jìn)料漿液的第一部分通過該液態(tài)移除裝置;(b)利用該液態(tài)移除裝置從該漿液的第一部分中至少部分地分離液體濾液,該液體濾 液包括來自該漿液第一部分的液體;(c)在該進(jìn)料漿液的第二部分內(nèi)再循環(huán)該液體濾液,以改變進(jìn)料漿液的該第二部分的 該固液比;以及(d)將進(jìn)料漿液的該第二部分傳遞至該液態(tài)移除裝置。
90.依據(jù)權(quán)利要求71所述的方法,其特征在于,重復(fù)步驟(a)至步驟(d)以調(diào)節(jié)該進(jìn)料 漿液的該固液比。
91.依據(jù)權(quán)利要求64所述的方法,其特征在于,該進(jìn)料漿液的該固液比進(jìn)行測(cè)量,并且 重復(fù)步驟(a)至步驟(d)以維持預(yù)定范圍內(nèi)的該固液比。
92.依據(jù)權(quán)利要求64或65所述的方法,進(jìn)一步包括以下步驟將絮凝劑添加在該進(jìn)料漿液中。
93.一種濾液再循環(huán)系統(tǒng),用于能夠從液體和固體的組成漿液中移除液體濾液的液態(tài) 移除裝置中再循環(huán)液體濾液,該濾液再循環(huán)系統(tǒng)包括再循環(huán)管道,流動(dòng)地連接至該液態(tài)移除裝置的液體萃取出口,并連接至該液態(tài)移除裝 置的漿液入口 ;以及至少一個(gè)控制閥,選擇性地阻礙從該液體萃取出口至該漿液入口的液體濾液的途徑;其中在使用中,該控制閥選擇性地打開,以允許液體濾液從該液體濾液出口至該漿液 入口的途徑,從而改變漿液其中的該固液比。
94.依據(jù)權(quán)利要求93所述的濾液再循環(huán)系統(tǒng),其特征在于,設(shè)置一個(gè)或多個(gè)感測(cè)器用 于測(cè)量該進(jìn)料漿液的該固液比。
95.依據(jù)權(quán)利要求94所述的濾液再循環(huán)系統(tǒng),其特征在于,提供控制器,該控制器能夠 從所述感測(cè)器接收回饋,并控制該再循環(huán)系統(tǒng)以選擇性地再循環(huán)該液體濾液,從而維持該 進(jìn)料漿液的該固液比。
全文摘要
一種液態(tài)移除裝置,適于從液體和固體的組成漿液中分離液體。該裝置包括可移動(dòng)的滲透膜,具有相對(duì)的第一側(cè)面和第二側(cè)面;該第二側(cè)面的“裝載帶部分”配置以容納該漿液;滲透膜支持系統(tǒng),配置以為該裝載帶部分提供可移動(dòng)的支持并包括輸送甲板,與該裝載帶部分下面的該滲透膜的該第一側(cè)面接觸。該液態(tài)移除裝置具有帶低壓室的外殼,與該滲透膜的該第一側(cè)面密封接觸。壓力調(diào)節(jié)系統(tǒng)用于經(jīng)由該外殼施加壓差,以在該第一過濾帶側(cè)面上產(chǎn)生較該第二側(cè)面為低的壓力。該輸送甲板位于該低壓室之內(nèi)。
文檔編號(hào)B01D33/74GK102006918SQ200980112286
公開日2011年4月6日 申請(qǐng)日期2009年4月6日 優(yōu)先權(quán)日2008年4月5日
發(fā)明者史密斯·蓋瑞·路易斯 申請(qǐng)人:阿夸克立爾科技有限公司