[發明專利]過濾脫水—干燥一體離心機

無效

• 申請號: 200810045918.2
• 申請日: 2008-08-28
• 公開（公告）號: CN101380611A
• 公開（公告）日: 2009-03-11
• 發明（設計）人: 肖澤儀;張鴻翔;湯曉玉;原林;周一慧;鐘月華;伍勇
• 申請（專利權）人: 四川大學
• 主分類號: B04B3/02
• 分類號: B04B3/02;B04B11/04;B04B7/08;B04B15/12
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技術領域

本發明為一種新型的固液分離及干燥設備，涉及到離心過濾、洗滌和脫水以及熱力干燥等過程，是一種高效操作的間歇式離心機。本發明將過濾脫水、洗滌、熱干燥等多個操作單元融為一體，避免了物料在各工藝流程之間輸送過程中可能造成的污染或結構形態的破壞，具有清潔性、設備緊湊性、環保性、適應性等等優點，特別適用于具有嚴格要求的精細化工產品、醫藥品、食品和生物制品等高價值產品生產加工。

技術背景

隨著科學技術的進步，與人類生產和生活相關的許多工業產品呈現高純度、高品質、多批次或多品種以及小產量的發展趨勢，為生物工程、食品工程、現代制藥工程以及精細化工工程等的技術發展帶來許多新的課題。在以固體顆粒或粉體狀物料為最終產品的生產過程中，發展集成化、節約化、精細化、高度清潔化的懸浮液固液分離的機械脫水(脫濕)和熱力干燥兩者密切結合的技術，是具有重要意義的一個課題。例如，在醫藥工業中，許多新開發的醫藥制品，其作用效果的靈敏度極高，即使非常少量的自由釋放都是不能容忍的。因此，許多醫藥制品的分離(包括中間產品和最終產品)要求離心分離和熱力干燥在一個單一設備中完成。在機械分離和熱力干燥的產品生產最后階段，隔絕空氣和避光等要求也是發展一體化設備的重要理由。迄今，離心脫水——干燥一體化機械不僅見諸于專利文獻，而且已經實現工程實用化，出現了系列的機械產品和應用實例。本發明與一種脫水——熱力干燥一體化離心機有關。

美國專利5163895，1992年11月17日公開了一種脫水——干燥一體離心機的設計方案。這種離心機采用臥式結構布局，與普通的臥式過濾離心機大同小異:一個錐形的過濾轉鼓，以燒結金屬濾網作為過濾介質，其小錐端與一根空心主軸固定連接，懸臂支撐在軸承和軸承座上；軸的后端連接三角皮帶輪，以電機驅動轉鼓旋轉；空心主軸的前端與轉鼓內部空間相通，作為向轉鼓內進懸浮液物料和洗滌水的通道；轉鼓的大錐端有一可在軸向移動的整體蓋板，向轉鼓方向移動時就使大錐端口封閉，形成轉鼓密閉空間，便于離心脫水和干燥操作，反方向移動時則使空間敞開，便于卸料；蓋板以軸承裝在與主軸同軸線的一根軸上，該軸支撐在機殼上，可軸向移動；蓋板隨著轉鼓轉動，但不與轉鼓固接；轉鼓大端外圍有一個環形槽固定在機殼前擋板上，用于收集從大端卸出的物料，而環形槽有一個出口，在某個位置與機殼外的物料輸送或進一步干燥的管道設備連接；轉鼓大端處至少固定裝有一個刮片與環形料槽配合，其隨著轉鼓的轉動將環形槽內的物料拋向出口。電機采用變頻調速工作方式，驅動主軸和轉鼓以不同的速度旋轉，適應不同階段的操作。該離心機可以有間歇操作和連續操作兩種工作方式。該脫水——熱力干燥一體離心機具有如下特點:(1)沒有卸料機構(如刮刀)與物料的硬接觸破壞產品的形態；(2)產品污染大大減輕甚至消除；(3)沒有濾餅殘余層；(4)很大的操作彈性。其不足之處在于:(1)制造圓錐形整體燒結金屬轉鼓技術難度大，成本高；(2)操作時難以均勻地在轉鼓內分布物料和噴淋洗滌水，分離因子低，洗滌效果不好；(3)卸料方式僅適合于少數大顆粒松散物料。

美國專利5865993，1999年2月2日公開了另一種脫水——干燥一體離心機的設計方案。這個方案的基本思想是，對一臺普通的自動卸料過濾離心機，在其機殼的前端連接一個干燥室，離心脫水洗滌操作完成后的濕物料從轉鼓內直接排入干燥室，在干燥室內進行固定床或沸騰床干燥。干燥室和離心機機殼內部空間共同構成密閉的空間，在干燥室的底部有一可活動的多孔底板，干燥熱空氣(氣體)通過多孔板進入干燥室，穿過堆積在多孔板上的物料進行干燥，或甚至使物料流態化，使干燥過程被強化。活動的多孔底板關閉時，干燥室內進行干燥操作，干燥完成后打開多孔板卸出物料。干燥廢氣從干燥室的頂部排出，經過濾除塵后循環使用。這個設計方案有如下優點:(1)緊湊的系統，離心脫水和最終產品干燥在一套設備中完成；(2)所有間歇過濾離心機都可以改造成這種一體化機器；(3)離心和干燥操作可以分別得到優化；(4)離心脫水和熱力干燥兩個單元操作只需一套控制系統；(5)應用適應性廣；(6)低操作成本；(7)較高的操作安全性。該機型的問題在于:(1)脫水和干燥操作分別在一套設備的不同區域中完成，是離心脫水機和干燥器的機械組合，算不上真正的一體化離心機；(2)設備外形尺寸較大，制造、安裝和使用維護難度大。