阅读说明：本技术 一种复合固液分离装置 (Composite solid-liquid separation device ) 是由 张凝 陈宣 于 2021-03-14 设计创作，主要内容包括：本发明公开了一种复合固液分离装置,包括挤压脱水装置和离心脱水装置。挤压脱水装置包括筒体、旋转轴,旋转轴上设置有若干叶片。筒体选用三套筒结构,包括固定式设置的内筒和外筒,以及旋转式设置的中筒。内筒和中筒均采用网状结构,且内筒网状结构孔径大于中筒网状结构。筒体内从里到外依次形成第一浆料通道、第二浆料通道和第一浆液通道。离心脱水装置包括固定式的外壳体和旋转套筒。旋转套筒包括内离心筒和外离心筒,均选用凹凸结构的离心网,且内离心筒的离心网孔径大于外离心筒的离心网孔径。内离心筒的转速小于外离心筒的转速。本发明通过设置挤压脱水和离心脱水两个串联环节,有效实现了水热裂解产物粘稠物料的高效固液分离。(The invention discloses a composite solid-liquid separation device which comprises an extrusion dehydration device and a centrifugal dehydration device. The extrusion dehydration device comprises a cylinder body and a rotating shaft, and a plurality of blades are arranged on the rotating shaft. The barrel adopts a three-sleeve structure and comprises an inner barrel and an outer barrel which are fixedly arranged and a middle barrel which is rotatably arranged. The inner cylinder and the middle cylinder both adopt a net structure, and the pore diameter of the net structure of the inner cylinder is larger than that of the net structure of the middle cylinder. A first slurry channel, a second slurry channel and a first slurry channel are sequentially formed in the cylinder from inside to outside. The centrifugal dewatering device comprises a fixed outer shell and a rotating sleeve. The rotating sleeve comprises an inner centrifugal cylinder and an outer centrifugal cylinder, wherein centrifugal nets with concave-convex structures are selected, and the aperture of the centrifugal net of the inner centrifugal cylinder is larger than that of the centrifugal net of the outer centrifugal cylinder. The rotating speed of the inner centrifugal cylinder is less than that of the outer centrifugal cylinder. According to the invention, two serial links of extrusion dehydration and centrifugal dehydration are arranged, so that efficient solid-liquid separation of a viscous material of a hydrothermal cracking product is effectively realized.)

一种复合固液分离装置

技术领域

本发明涉及一种复合固液分离装置，尤其涉及一种用于畜禽粪便、秸秆、农产品加工剩余物、林业废弃物等有机废弃物水热裂解产物的复合固液分离装置，属于环保技术和机械设备技术领域。

背景技术

一方面，随着农村养殖业的发展，养殖粪便造成的农村水体、大气、土壤污染日益受到关注，未经有效处理会造成病菌、激素、抗生素等有毒物质通过畜禽粪便农用的方式进入到土壤、水体中，对环境构成深层威胁的同时也会进入食物链构成食品安全问题。秸秆就地焚化是造成大气污染的重要原因之一。另一方面，化肥的大量使用，导致土壤板结、肥力下降，化肥残留在危害食品安全的同时，还加剧了水土污染，浪费大量资源。

随着公众对环境的重视程度越来越高，农村畜禽粪便、秸秆、农产品加工剩余物等有机废弃物不能随便丢弃或焚毁，而收集起来焚烧处理的成本相对比较高。对这些有机废弃物进行高压灭菌、水热裂解制肥，无疑是一条有效的资源化处理途径。

水热裂解（也称为水热降解）是制肥工艺中一个重要的环节，既能够使其中的有机可降解物、抗生素等物质发生高压水热裂解反应，又能够杀灭细菌和病毒。但经过水热裂解的产物往往是粘稠的高水分浆状物料，尤其是在只有粪污的情况下，很难很好地进行固液分离。现有的固液分离设备往往难以对这类产物进行有效分离的固液分离。

发明内容

本发明的目的在于提供一种能够分离水热裂解后粘稠物料的复合固液分离装置。

本发明是通过以下技术方案来实现的。

一种复合固液分离装置，包括挤压脱水装置和离心脱水装置，所述挤压脱水装置包括筒体、设置在筒体中心的旋转轴，所述旋转轴上设置有若干叶片；所述筒体选用三套筒结构，所述三套筒结构包括固定式设置的内筒和外筒，以及旋转式设置的中筒；所述内筒和中筒均采用网状结构，且所述内筒和中筒网状结构的孔径分别为ø_in和ø_out, 有ø_in>ø_out；所述内筒末端形成第一浆料通道，所述内筒和中筒之间形成第二浆料通道，所述中筒和外筒之间形成第一浆液通道；所述离心脱水装置包括固定式的外壳体和与所述外壳体同轴设置的旋转套筒，所述旋转套筒包括内离心筒和外离心筒；所述内离心筒和外离心筒均选用离心网，且内离心筒的离心网孔径大于外离心筒的离心网孔径；第一浆料通道出口设置在所述内离心筒顶部，第二浆料通道出口设置在外离心筒顶部。

可选的，依据本发明一个实施例，前述技术方案中，所述内离心筒和所述外离心筒的离心网均选用凹凸结构。

可选的，依据本发明一个实施例，前述技术方案中，所述内离心筒的转速小于外离心筒的转速。

前述技术方案中，所述内离心筒底部设置有第一出料通道，所述外离心筒底部设置有第二出料通道，所述外壳体下方设置有第二浆液通道。

本发明具有以下优点及有益效果：通过挤压脱水装置初步分离的物料，变成了含较多粗物料的部分、含较多细物料的部分和以液体为主的部分，这些分离后的物料进入离心部分进行差速离心分离，可以进一步减少固体部分含水率，达到更彻底的固液分离效果。而挤压脱水装置通过增设转速可调的中筒，改变转速，在提高分离效率的同时，还可有效清理堵塞筛孔的物料，从而能够有效防止分离过程物料堵塞筛孔。通过设置挤压脱水和离心脱水两个串联环节，可有效实现水热裂解产物粘稠物料的高效固液分离。

附图说明

图1为本发明所涉及的其中一种实施方式的复合固液分离装置示意图。

图2为本发明所涉及的旋转套筒的凹凸结构示意图。

图中：1－料仓；2－挤压脱水装置；3－离心脱水装置；201－外筒；202－旋转轴；203－内筒；204－中筒；205－第一浆料通道；206－第二浆料通道；301－外壳体；302－外离心筒；303－内离心筒。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的具体实施方式及工作过程作进一步的说明。

本申请文件中的上、下、左、右、前和后等方位用语是基于附图所示的位置关系而建立的。附图不同，则相应的位置关系也有可能随之发生变化，故不能以此理解为对保护范围的限定。

畜禽粪便（包括牛粪、猪粪、鸡粪）、农作物秸秆等农村废弃物制有机肥过程中，高压水热裂解能够使得病毒、虫卵被灭活，同时分解抗生素、有机物等物质。但是经过高压水热裂解，生成的是粘稠的高水分浆状物料。本发明所述复合固液分离装置，就是用于分离这种粘稠的高水分浆状物料。

如图1所示，一种复合固液分离装置，包括挤压脱水装置2和离心脱水装置3。

挤压脱水装置包括筒体和设置在筒体一端的料仓1。待分离的高水分浆状物料从料仓1进入筒体。筒体选用三套筒结构，包括固定式设置的内筒203和外筒201，以及旋转式设置的中筒204，且中筒204的旋转速度可调。中筒204的筒体旋转，使得内筒203与中筒204之间以及中筒204和外筒201之间均分别形成旋转挤压通道。进一步的，筒体中心设置有旋转轴202，旋转轴202上设置有若干叶片。旋转轴一端设有电机带动其旋转，使得内筒内部也形成旋转挤压通道。内筒203和中筒204均采用网状结构，且内筒和中筒网状结构的孔径分别为ø_in和ø_out, 有ø_in>ø_out。此时，内筒203末端形成第一浆料通道205，内筒203和中筒204之间形成第二浆料通道206，中筒204和外筒201之间形成第一浆液通道。

进入筒体的浆状物料，在带着叶片的旋转轴202旋转形成的挤压作用下，浆液携带着部分较细（小于等于内筒网状孔径）的固体物料通过内筒203上的网状结构进入到第二浆料通道中，而经过第一级脱水的较粗物料则在挤压中顺着内筒203向前行进。进入了第二浆液通道的浆液和较细的固体物料在中筒旋转形成的挤压下浆液透过中筒网状结构进入第一浆液通道，最后从其末端收集。收集后的浆液，往往用于制作液体肥。而经过第一级脱水的较细物料则顺着第二浆料通道206向前行进。

上述挤压脱水分离的过程中，通过改变中筒转速，还可以有效清理堵塞筛孔的物料，从而能够有效防止物料堵塞筛孔。

离心脱水装置3包括固定式的外壳体301和差速旋转套筒，差速旋转套筒与外壳体301为同轴设置。差速旋转套筒包括内离心筒303和外离心筒302，内离心筒303的转速小于外离心筒302的转速。内离心筒303和外离心筒302均选用网状结构的离心网，且内离心筒离心网的孔径大于外离心筒离心网的孔径。内离心筒303内作为第一离心区，外离心筒302和内离心筒303之间的空间作为第二离心区。

其中一种实施方式如图1所示，内离心筒303和外离心筒302的下部均为圆锥台状的集料端，集料端可按固定式设置。离心脱水装置的顶部按照与外壳体密封设置，而与内离心筒303和外离心筒302的顶端之间留有旋转空隙。

第一浆料通道205出口设置在内离心筒303顶部，使得挤压脱水装置被挤压在内筒203中的较粗物料能够落入内离心筒303的第一离心区，在内离心筒303旋转离心作用下离心分离，离心分离后的干燥粗料从设置在内离心筒303底部的第一出料通道输出，进入后续工艺制作固体有机肥。而离心分离的浆液携带着部分较细物料穿过内离心筒的离心网壁面进入第二离心区。

第二浆料通道出口设置在外离心筒302顶部，位于外离心筒302和内离心筒303之间，使得通过第二浆料通道206前行的较细物料进入第二离心区，在外离心筒302的离心分离作用下，离心分离后的干燥细料从设置在第二离心区底部的第二出料通道输出，进入后续工艺。分离出的浆液穿过外离心筒的离心网壁面进入外壳体区域内收集，通过设置在外壳体底部的第二浆液通道收集，和从第一浆液通道收集的浆液一起，经进一步浓淡分离，浓液用于制作液体肥，稀液用来浸润原料。

在上述离心分离过程中，内离心筒和外离心筒为同时工作，因此含有较细物料的浆液从第一离心区分离进入第二离心区也是同步发生的。

作为一种优化的技术方案，如图2所示，内离心筒和外离心筒的离心网均选用凹凸结构，在旋转过程中物料互相摩擦和牵动，具有清理筛孔堵塞物料的作用，使得分离效果更好，且避免粘结在壁面上。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。