[發明專利]一種固液分離裝置及其方法

有效

• 申請號: 202011004867.6
• 申請日: 2020-09-22
• 公開（公告）號: CN112057947B
• 公開（公告）日: 2022-08-02
• 發明（設計）人: 李朝恒;裴旭東;涂先紅;陳衛紅;都軍偉
• 申請（專利權）人: 中國石油化工股份有限公司;中石化煉化工程（集團）股份有限公司
• 主分類號: B01D36/00
• 分類號: B01D36/00;B01D36/04
• 代理公司: 北京超凡宏宇專利代理事務所(特殊普通合伙) 11463
• 代理人: 陳秋夢

本發明公開了一種固液分離裝置及其方法，涉及超細粉體固液分離技術領域，該固液分離裝置包括有分離器及其頂端的過濾件，分離器具有氣體入口，過濾件的底面為用于過濾固體顆粒且向下凸出的凸面，凸面的最低點不高于分離器用于裝填漿液的最高液位。漿液裝入分離器中后，由氣體入口輸送的氣體在漿液中產生氣泡，而漿液中大部分超細固體顆粒吸附于氣泡表面向上運動，直至過濾件的凸面處，氣泡破裂，固體顆粒與氣液相分離后吸附于過濾件表面，在氣液相以及新生成的固相顆粒的推動下排出，實現固體顆粒的回收，且過濾件的底面也得到不斷更新。與現有技術相比，該裝置及其方法能夠實現連續的固液分離，獲取純度較高的濾液以及固體顆粒。

技術領域

本發明涉及超細粉體固液分離技術領域，具體而言，涉及一種固液分離裝置及其方法。

背景技術

固體粉體的分級通常按照粒徑進行，可分為微米級粉體(1μm～100μm)、亞微米級粉體(0.1μm～1μm)、納米粉體(0.001μm～0.1μm)。通常，將粒徑小于3μm顆粒的稱為超細粉體。在固體粉體應用領域，經常面臨粉體懸浮液的固液分離過程，尤其是超細粉體的固液分離，極為困難。

現有從溶液中分離超細粉體的方法主要包括力場沉降、場流分級和過濾等。

其中，力場沉降包括重力沉降和離心分離，重力沉降利用固相與液相物料的密度差實現自然沉降分離，該方法簡單易行，但技術效果受物料密度和粒徑影響。當物料密度很小或顆粒的粒徑較小時，重力沉降的效率下降，此類工況借助離心力強化沉降，如：

專利CN201910730500.3提供了一種堿性合成溶液中超細分子篩產物的固液快速分離方法，向超細分子篩母液中加入快速沉降劑，通過快速沉降后，過濾，回收超細分子篩產物。

專利CN201910187494.1公開了一種磁性氧化鐵與元素硒納米復合微粒及其制備方法和應用，通過液相催化合成的磁性氧化鐵與元素硒納米復合微粒采用離心分離點方法實現固液分離。

專利CN201210364152.0提供了一種從含有SiC以及Si的固體微粒子的液體將固體微粒子分離回收的方法，其固液分離同樣采用離心分離。沉降分離的缺點是間歇操作，設備大，效率低，固液界面不清晰，分離不徹底。得到的固體含液量高，清液懸浮物含量高。

場流分級，通常采用旋流器，其優點是設備較小，在旋流離心力的作用下，能夠快速連續地實現固液物料的初級分離。如專利CN201821821917.8公開了一種微細粒級旋流分離器，通過向混有微細粒級物料的液體加壓，并使其沿相切方向進入筒狀殼體內，并沿導流板向下運動，通過旋流產生離心力使密度小的液體上升并從溢液口流出，而密度大的微細粒級物料從錐狀殼體下端的出料口流出，實現固液分離。專利CN201680074470.X公開了一種水力旋流分離器用于分類液體懸浮液中的固體材料。專利CN201811277601.1提供了一種用于淀粉洗滌的旋流分離器。流場分級的缺點是分離不徹底，適用于物料粗分或濃縮處理。

過濾，是應用最為廣泛的固液分離過程，借助于過濾介質，能夠得到干凈的濾液和(或)低含液量的濾餅。根據漿液進料方式不同，過濾方式可分為終端過濾和錯流過濾。終端過濾是傳統的過濾過程，最為常見，如壓濾和抽濾等。終端過濾的缺點是需要間歇操作，壓力損耗大，過濾介質壽命短，易泄露。錯流過濾則通過改變濾液出料方向，利用進料物流對過濾介質進行自沖洗，從而克服了終端過濾的部分缺點，能夠在較長時間內連續操作。錯流過濾可以得到清液，但不能形成濾餅，適用于漿料濃縮與清液回收。

鑒于粉體的固液分離技術現狀，需要一種能夠實現連續、高效進行固液分離的新方法。

發明內容

本發明的目的在于提供一種固液分離裝置及其方法。

本發明是這樣實現的：

第一方面，實施例提供了一種固液分離裝置，其包括有：過濾件和分離器；