УСТРОЙСТВО УДАЛЕНИЯ ФИЛЬТРОВАЛЬНОГО ЗАТВЕРДЕВШЕГО ОСАДКА Российский патент 1999 года по МПК B01D33/48 

Настоящее изобретение относится к устройству для удаления фильтровального затвердевшего осадка, образующегося во всасывающем сушильном устройстве, причем осадок может извлекаться из всасывающего сушильного устройства в форме, удобной для его дальнейшей обработки.

Из патента Финляндии FI N 61739 известен способ сушки, при котором вещество, которое необходимо высушить, помещается между тонкопористыми, поглощающими жидкость всасывающими поверхностями для гидравлического взаимодействия с жидкостью, которое производится под меньшим давлением, чем давление вещества, которое необходимо высушить. Преимуществом данного способа является то, что только жидкость проникает через тонкопористую всасывающую поверхность.

В патенте Финляндии FI N 77161 описано сушильное устройство с использованием способа сушки согласно патенту FI N 61739, оснащенное одним или несколькими фильтрующими элементами. Фильтрующие элементы расположены так, что они взаимодействуют с жидким веществом, содержащим твердые частицы. Из-за прохождения всасываемого потока через фильтрующие элементы на поверхности фильтрующих элементов образуется слой затвердевшего осадка, который удаляется с нее специальным механическим скребком.

При оснащении устройства механическим скребком часть снимаемого затвердевшего вещества остается между скребком и поверхностью фильтра. Поэтому в патенте FI N 87539 представлен способ, при котором перед началом удаления затвердевшего осадка во всасывающем сушильном устройстве создается моментальное реверсивное давление и, таким образом, между поверхностями фильтра и слоя затвердевшего осадка образуется тонкий слой жидкости. Одновременно с созданием слоя жидкости на другую кромку затвердевшего осадка направляется струя газа, при этом затвердевший осадок начинает отходить от поверхности фильтра. Продувка газа, направленного на кромку затвердевшего осадка, может при необходимости форсироваться другой продувкой газа, производимой в средней части поверхности фильтра. Однако применение реверса давления и двухступенчатой продувки газа, например, при тонком затвердевшем слое осадка затруднительно, поскольку в промежутке между продувками и окончанием удаления затвердевшего осадка всегда сохраняется вероятность того, что затвердевший осадок будет разбит на мелкие части. В этом случае эффект от продувки утрачивается, а остаток затвердевшего слоя благодаря реверсированию жидкостного давления смачивается настолько, что общая влажность отфильтрованного вещества, получаемого из всасывающего сушильного устройства, превышает допустимые пределы. Таким образом, отфильтрованный продукт должен быть снова переработан, что значительно повышает стоимость фильтрования.

Задачей настоящего изобретения является устранение недостатков существующих установок и создание усовершенствованной установки для обработки затвердевшего осадка практически одновременно с его удалением с фильтрующей поверхности фильтрующего элемента. Существенные новые особенности изобретения изложены в прилагаемой формуле изобретения.

Согласно изобретению удаление затвердевшего осадка с фильтрующей поверхности всасывающего сушильного устройства и преимущественная обработка затвердевшего осадка, необходимая для проведения следующего этапа процесса, осуществляются при помощи продувочного устройства, установленного вблизи фильтрующей поверхности фильтрующего элемента, причем устройство состоит по меньшей мере из одного элемента. Продувочное устройство согласно изобретению преимущественно может устанавливаться, например, в соединении с механическим скребком или подвижно, так, чтобы, например, при удалении затвердевшего осадка продувочное устройство двигалось вблизи кромки удаляемого затвердевшего осадка. Изобретение преимущественно может быть реализовано так, чтобы продувочное устройство состояло из подвижного продувочного элемента и стационарного продувочного элемента. Продувочное устройство согласно изобретению и соответственно продувочный элемент продувочного устройства имеет одно или несколько сопл, так что продувочный эффект продувочного устройства или продувочного элемента распространялся практически по всей ширине той части фильтрующего элемента, где при фильтровании образуется затвердевший осадок. Продувочное устройство и соответственно продувочный элемент или элементы продувочного устройства могут преимущественно устанавливаться как в практически продольном, так и практически поперечном положении относительно фильтрующего элемента.

Для того чтобы удалить затвердевший осадок и обработать его согласно изобретению, через продувочное устройство преимущественно подается газ или смесь газа и жидкости, такая как пар. Кроме того, через продувочное устройство можно подавать материал, состоящий из твердых частиц, который может использоваться для очистки фильтрующей поверхности после удаления затвердевшего осадка. При помощи продувочного устройства согласно изобретению в ходе удаления затвердевшего осадка или до его удаления влажность затвердевшего осадка может быть доведена до стандартного уровня, что важно как для процесса удаления, так и для его дальнейшей переработки. Более того, при помощи продувочного устройства в затвердевший осадок могут вноситься добавки, например, может доводиться до нужного уровня концентрация водородных ионов. Kроме того, продувочное устройство может использоваться для создания защитной атмосферы вокруг затвердевшего осадка, например, когда он состоит из легкоокисляемого материала.

Согласно изобретению сопло продувочного устройства преимущественно устроено так, что вещество, продуваемое через него, преимущественно достигает высокой скорости даже при низком продувочном давлении. Может использоваться, например, сопло Лаваля, которое позволяет при давлении 0,05-0,3 бар достигать скорости потока в пределах 100-300 м/с.

Более детально изобретение будет описано со ссылками на прилагаемые чертежи:
фиг. 1 - вид сбоку с частичным разрезом предпочтительного варианта реализации изобретения;
фиг. 2 - вид сбоку с частичным разрезом другого предпочтительного варианта реализации изобретения;
фиг. 3а и b - вид сбоку с частичным разрезом третьего предпочтительного варианта реализации изобретения.

Согласно фиг. 1 всасывающее сушильное устройство 1 установлено в верхней части резервуара 2 с жидким веществом так, что всасывающее сушильное устройство 1 может вращаться вокруг оси 3. На всасывающем сушильном устройстве 1 установлены фильтрующие элементы 4, на поверхности которых образуется удаляемый затвердевший осадок 5. Для удаления затвердевшего осадка 5 всасывающее сушильное устройство оснащено механическим скребком 6, в связи с чем продувочное устройство 7 согласно изобретению установлено так, чтобы поток продувающего вещества был направлен между скребком 6 и фильтрующим элементом 4. Продувка производится при существенно длительной работе устройства. В зависимости от вещества, из которого образуется затвердевший осадок 5, продувка производится газом, таким как воздух или инертный газ или, например, смесью газа и жидкости для того, чтобы достичь необходимого уровня концентрации водородных ионов и/или влажности затвердевшего осадка 5.

На фиг. 2 показано всасывающее сушильное устройство 11, которое вращается вокруг оси 12 и так установлено по отношению к резервуару с жидким веществом, что часть вращающегося вокруг оси 12 фильтрующего элемента 14 попадает в резервуар 13 и проходит ниже уровня жидкости 15. На поверхности фильтрующего элемента 14, попадающего в жидкость, формируется затвердевший осадок 16 из твердых частиц, содержащихся в жидкости. Для удаления затвердевшего осадка 16 с поверхности фильтрующего элемента 14 всасывающее сушильное устройство 11 согласно изобретению оснащено продувочным устройством 17. Продувочное устройство 17 установлено во всасывающем сушильном устройстве 11 подвижно относительно фильтрующей поверхности фильтрующего элемента 14, так что удаление затвердевшего осадка 16 производится быстро. Когда начинается удаление затвердевшего осадка 16, во всасывающее сушильное устройство 11 подается реверсивное давление, и практически одновременно осуществляется продувка газом через продувочное устройство 17 на затвердевший осадок 16. В ходе этапа продувки продувочное устройство 17 движется быстрее, чем фильтрующий элемент, так что удаление затвердевшего осадка может преимущественно производиться без проблем, вызванных реверсированием давления и, таким образом, смачиванием затвердевшей поверхности 16. Таким образом, затвердевший осадок 16 может быть удален с фильтрующей поверхности фильтрующего элемента преимущественно в нужной форме и практически без проблем с очисткой фильтрующего элемента 14, которые могут быть вызваны разрушением затвердевшего осадка.

В варианте реализации изобретения, соответствующем фиг. 3а и b, продувочное устройство, обозначенное цифрой 21, соединено с трубопроводом подачи продувочного вещества и состоит из двух отдельных продувочных элементов, причем первый элемент 22 установлен стационарно по отношению к всасывающему сушильному устройству 25, а второй продувочный элемент установлен либо подвижно 23 (фиг. 3а), либо стационарно 24 (фиг. 3b). Всасывающее сушильное устройство 25 выполнено так, что оно может вращаться вокруг оси 26. Ось 26 крeпится к резервуару 27, так, что когда всасывающее сушильное устройство 25 вращается, часть фильтрующего элемента 28, соединенная с ним, постоянно находится ниже поверхности 29 жидкости. На продувочные элементы 22 и 23 продувочного устройства 21 преимущественно могут подаваться или одно и то же продувочное вещество или разные вещества. На основе этого принципа продувочные элементы 22 и 23 продувочного устройства 21 могут использоваться в зависимости от свойств фильтруемого вещества, преимущественно, например, так, что (фиг. 3а) продувка через стационарный продувочным элемент 22 производится, например, веществом, состоящим из твердых частиц, на поверхность фильтрующего элемента 28 для очистки фильтрующей поверхности, а второй, подвижно установленный продувочный элемент 23 используется для удаления затвердевшего осадка 30, например, так, как показано на фиг. 2. В другом случае, когда используются два стационарно установленных продувочных элемента 22 и 24 (фиг. 3b), продувка продувочного элемента 24 направлена на поверхность затвердевшего осадка 30 для дальнейшей его обработки, например, для получения нужного уровня концентрации водородных ионов. Что касается продувочного элемента 22, он используется для удаления затвердевшего осадка 30, например, так, как показано на фиг. 1.

Изобретение предназначено для удаления затвердевшего осадка, образующегося во всасывающем сушильном устройстве, с фильтрующей поверхности фильтрующего элемента и для, по существу, одновременной обработки затвердевшего осадка до состояния, необходимого для его дальнейшей переработки. Устройство включает всасывающее сушильное устройство, соединенную с ним фильтрующую поверхность и резервуар для вещества, которое необходимо отфильтровать. Согласно изобретению, вблизи фильтрующей поверхности фильтрующего элемента установлено продувочное устройство с, по меньшей мере, одним элементом, продувочный эффект которого может преимущественно распространяться по всей ширине фильтрующей поверхности фильтрующего элемента, на которой может образовываться затвердевший осадок. В устройстве обеспечивается снижение стоимости фильтрования и повышение эффективности удаления фильтровального затвердевшего осадка. 8 з.п.ф-лы, 4 ил.

1. Устройство удаления фильтровального затвердевшего осадка, образующегося во всасывающем сушильном устройстве, с фильтрующей поверхности фильтрующего элемента и одновременной обработки затвердевшего осадка до состояния, необходимого для его дальнейшей переработки, включающее всасывающее сушильное устройство (1, 11, 25), соединенную с ним фильтрующую поверхность (4, 14, 28) и резервуар (2, 13, 27) для вещества, которое необходимо отфильтровать, отличающееся тем, что вблизи фильтрующей поверхности (4, 14, 28) фильтрующего элемента установлено продувочное устройство (7, 17, 21) с по меньшей мере одним элементом для распространения продувочного эффекта, по существу, по всей ширине фильтрующей поверхности (4, 14, 28) фильтрующего элемента, на которой при фильтровании образуется затвердевший осадок (5, 16, 30). 2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что по меньшей мере часть продувочного устройства (21) установлена подвижно относительно фильтрующей поверхности (28). 3. Устройство по п.1, отличающееся тем, что продувочное устройство (17) включает один подвижно установленный продувочный элемент. 4. Устройство по п.1 или 2, отличающееся тем, что продувочное устройство (21) включает один подвижно установленный элемент (22) и один стационарно установленный элемент (23). 5. Устройство по любому из предыдущих пунктов, отличающееся тем, что продувка продувочным устройством (7, 17, 21) обеспечивает возможность установления требуемого уровня концентрации водородных ионов в затвердевшем осадке (5, 15, 30). 6. Устройство по любому из пп.1 - 4, отличающееся тем, что продувка продувочным устройством (7, 17, 21) обеспечивает возможность установления требуемого уровня влажности затвердевшего осадка (5, 16, 30). 7. Устройство по любому из предыдущих пунктов, отличающееся тем, что продувочным веществом продувочного устройства (7, 17, 21) является газ. 8. Устройство по любому из пп.1 - 6, отличающееся тем, что продувочным веществом продувочного устройства (7, 17, 21) является смесь газа и жидкости. 9. Устройство по любому из пп.1 - 6, отличающееся тем, что продувочным веществом продувочного устройства (7, 17, 21) является вещество, состоящее из твердых частиц.