分离装置

文档序号:641647 发布日期:2021-05-14 浏览:17次 >En<

阅读说明:本技术 分离装置 (Separating device ) 是由 金政伟 樊晓婷 齐志丽 樊盼盼 杨磊 王建成 井云环 董连平 王儒洋 鲍卫仁 苏 于 2021-02-25 设计创作,主要内容包括:本发明涉及气化滤饼的炭灰分离技术领域,具体地涉及一种分离装置。分离装置对矿浆进行除灰处理,包括旋流器和磁力装置,旋流器的壳体的上部具有入料口以供矿浆流入腔室,壳体的顶部具有排炭口以供含炭浆液排出腔室,壳体的底部具有排灰口以供粗灰粒和细灰排出腔室,壳体能够对腔室内的矿浆进行离心分离,以使矿浆掺杂的粗灰粒甩到壳体的内表面,进而得到中间液,磁力装置能够通过磁吸方式吸附并携带中间液掺杂的细灰下移,以得到含炭浆液。分离装置集重力分选和磁力分选于一体,通过磁力装置以辅助旋流器腔室的磁场强化,提升了旋流器的旋流力场中细灰与非磁性滤饼的分离精度,实现了矿浆的高效除灰,有利于含炭浆液的回收再利用,更环保。(The invention relates to the technical field of carbon ash separation of gasified filter cakes, in particular to a separating device. Separator removes ash to the ore pulp and handles, including swirler and magnetic means, the upper portion of the casing of swirler has the pan feeding mouth and flows into the cavity in order to supply the ore pulp, the top of casing has row charcoal mouth in order to supply the carbonous thick liquid discharge cavity, the bottom of casing has row ash mouth in order to supply coarse grits and fine ash discharge cavity, the casing can carry out centrifugal separation to the ore pulp in the cavity, so that the internal surface of casing is got rid of to the coarse grits of ore pulp doping, and then obtain the intermediate solution, magnetic means can adsorb and carry the fine ash of intermediate solution doping through the magnetism mode and move down, in order to obtain the carbonous thick liquid. The separating device integrates gravity separation and magnetic separation, and is strengthened by the magnetic field of the auxiliary cyclone chamber through the magnetic device, so that the separation precision of fine ash and non-magnetic filter cakes in the cyclone force field of the cyclone is improved, the high-efficiency ash removal of ore pulp is realized, the recycling of carbon-containing slurry is facilitated, and the separating device is more environment-friendly.)

分离装置

技术领域

本发明涉及气化滤饼的炭灰分离技术领域,具体地涉及一种分离装置。

背景技术

煤气化技术是现代煤化工产业的核心技术。在煤气化过程中,会产生气化粗渣和气化滤饼两种固体废弃物。其中,气化粗渣大多数为玻璃球状豆粒大小的固体,渣孔隙率较小,含炭量一般5%以下,含水量也较低;而气化滤饼残炭含量较高,一般大于20%,甚至达到40%以上。目前,煤气化渣主要以填埋处理,既浪费了宝贵的碳源,又占用大量的土地资源,造成水质、地质、环境等问题。

发明内容

有鉴于此,本发明提供了一种分离装置,以解决现有技术中的气化滤饼直接填埋而导致的资源浪费和环境污染等问题。

为了实现上述目的,本发明提供一种分离装置,所述分离装置用于对矿浆进行除灰处理,以脱除所述矿浆掺杂的粗灰粒和细灰,进而得到含炭浆液,所述分离装置包括旋流器和磁力装置,所述旋流器包括具有腔室的壳体,所述壳体的上部具有入料口以供所述矿浆流入所述腔室,所述壳体的顶部具有排炭口以供所述含炭浆液排出所述腔室,所述壳体的底部具有排灰口以供所述粗灰粒和所述细灰排出所述腔室,所述壳体能够对所述腔室内的所述矿浆进行离心分离处理,以使得所述矿浆掺杂的所述粗灰粒甩到所述壳体的内表面,进而得到中间液,所述磁力装置设置为能够通过磁吸方式吸附并携带所述中间液掺杂的所述细灰下移,以得到所述含炭浆液。

可选的,所述磁力装置包括磁力件和移动机构,所述磁力件设置为能够通过磁吸方式吸引所述细灰,所述移动机构设置为能够带动所述磁力件下移,以使得所述细灰在所述磁力件的带动作用下进行下移。

可选的,所述移动机构包括电机、支架和链传动组件,所述链传动组件包括链条以及安装于所述支架的主动链轮和从动链轮,所述磁力件安装于所述链条,所述主动链轮设置在所述从动链轮的下方并且通过所述链条与所述从动链轮传动连接,所述电机的主动轴与所述主动链轮传动连接,以使得所述电机能够通过所述主动链轮带动所述链条转动。

可选的,所述壳体包括圆筒部分和圆锥部分,所述圆锥部分设置为上宽下窄并且连接在所述圆筒部分的底部,所述排炭口设置在所述圆筒部分的顶部,所述排灰口设置在所述圆锥部分的底部,所述从动链轮设置在所述圆筒部分外,所述主动链轮设置在所述圆锥部分外,所述链传动组件还包括位于所述圆筒部分和圆锥部分的交界处的转向链轮,所述转向链轮与所述链条传动连接并且能够改变所述链条的延伸方向。

可选的,所述从动链轮和所述转向链轮沿所述圆筒部分的轴向切面设置,所述主动链轮沿所述圆锥部分的轴向切面设置,所述磁力装置包括沿所述链条的延伸方向依次分布的多个所述磁力件。

可选的,在相邻两个所述磁力件中,其中一个所述磁力件的N极与另一个所述磁力件的S极邻近设置。

可选的,所述链条的底端与所述排灰口齐平。

可选的,所述磁力装置包括沿所述壳体的外周方向间隔分布的多个所述链传动组件。

可选的,所述磁力装置包括控制单元,所述控制单元与所述电机电连接并且设置为能够控制所述主动轴的转速。

可选的,所述分离装置包括溢流管,所述溢流管设置为自所述排炭口插入所述腔室并且能够将所述含炭浆液输出所述腔室。

通过上述技术方案,所述分离装置设置有旋流器和磁力装置,其中,旋流器能够对矿浆进行离心分离,以使得矿浆掺杂的粗灰粒甩飞并聚集到旋流器壳体的内表面,而剩余的矿浆形成为中间液,这样,集中在壳体内表面处的粗灰粒在自身重力作用下能够下移至排灰口排出,有利于脱除矿浆中的粗灰粒;而且,磁力装置能够通过磁吸方式吸附并携带中间液掺杂的细灰下移,便于细灰从排灰口排出腔室,有利于脱除中间液中的细灰,这样,留在旋流器腔室内的液体的含炭量显著提高,即为含炭浆液,从而提高了矿浆的除灰效率,有利于实现含炭浆液的回收再利用,还保护了环境。

附图说明

图1是本发明提供的一种分离装置的结构示意图。

附图标记说明

1、旋流器;2、入料口;3、腔室;4、溢流管;5、排灰口;6、圆筒部分;7、圆锥部分;8、电机;9、链条;10、主动链轮;11、从动链轮;12、转向链轮;13、磁力件;14、变频器;15、支架。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是,此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本发明,并不用于限制本发明。

本发明提供了一种分离装置,如图1所示,所述分离装置用于对矿浆进行除灰处理,以脱除所述矿浆掺杂的粗灰粒和细灰,进而得到含炭浆液,所述分离装置包括旋流器1和磁力装置,所述旋流器1包括具有腔室3的壳体,所述壳体的上部具有入料口2以供所述矿浆流入所述腔室3,所述壳体的顶部具有排炭口以供所述含炭浆液排出所述腔室3,所述壳体的底部具有排灰口5以供所述粗灰粒和所述细灰排出所述腔室3,所述壳体能够对所述腔室3内的所述矿浆进行离心分离处理,以使得所述矿浆掺杂的所述粗灰粒甩到所述壳体的内表面,进而得到中间液,所述磁力装置设置为能够通过磁吸方式吸附并携带所述中间液掺杂的所述细灰下移,以得到所述含炭浆液。

通过上述技术方案,所述分离装置设置有旋流器1和磁力装置,其中,旋流器1能够对矿浆进行离心分离,以使得矿浆掺杂的粗灰粒甩飞并聚集到旋流器1壳体的内表面,而剩余的矿浆形成为中间液,这样,集中在壳体内表面处的粗灰粒在自身重力作用下能够下移至排灰口5排出腔室3,有利于脱除矿浆中的粗灰粒;而且,磁力装置能够通过磁吸方式吸附并携带中间液掺杂的细灰下移,便于细灰从排灰口5排出腔室3,有利于脱除中间液中的细灰,这样,留在旋流器1腔室3内的液体的含炭量显著提高,即为含炭浆液。相对于单一旋流器对矿浆进行重力分选而言,本申请的分离装置集重力分选和磁力分选于一体,通过磁力装置以辅助旋流器腔室的磁场强化,提升了旋流器的旋流力场中细灰(即,细粒级磁性颗粒)与非磁性滤饼(即,炭)的分离精度,实现了矿浆的高效除灰,得到的含炭浆液中的炭含量更高,有利于含炭浆液的回收再利用,还保护了环境。

其中,矿浆可以为各种形式,例如,矿浆可以为气化滤饼和水混合而成的浆液;具体的,气化滤饼的元素组成除Si、Al、Ca等主要元素外,还含有大量的Fe、Mn、Ti等磁性元素,而这部分磁性元素构成的无机矿物质也是气化滤饼灰分的主要贡献者,因此,根据矿物磁性差异,磁力装置能够通过磁吸方式选择性地吸引并携带细灰下移,以进一步降低矿浆中的灰含量。需要说明的是,粗灰粒和细灰均为灰含量较高的颗粒,不同的是,粗灰粒的粒径大于细灰的粒径;含炭浆液指的是,矿浆在脱除粗灰粒和细灰之后的浆液,其中,含炭浆液中的炭含量远高于矿浆中的炭含量。

进一步的,所述磁力装置包括磁力件13和移动机构,所述磁力件13设置为能够通过磁吸方式吸引所述细灰,所述移动机构设置为能够带动所述磁力件13下移,以使得所述细灰在所述磁力件13的带动作用下进行下移,结构更为简单,设计更为合理。其中,磁力件可以为各种形式,例如,磁铁等。

进一步的,如图1所示,所述移动机构包括电机8、支架15和链传动组件,所述链传动组件包括链条9、主动链轮10和从动链轮11,所述磁力件13安装于所述链条9,所述主动链轮10设置在所述从动链轮11的下方并且通过所述链条9与所述从动链轮11传动连接,所述主动链轮10和所述从动链轮11安装于所述支架15,所述电机8的主动轴与所述主动链轮10传动连接,以使得所述电机8能够通过所述主动链轮10带动所述链条9转动,结构更为简单,便于制作与加工。使用时,电机8通过主动轴带动主动链轮10旋转,主动链轮10通过链条9带动从动链轮11旋转,其中,链条9的安装有磁力件13的链节向下移动。此外,电机8的主动轴还可以通过减速器与主动链轮10进行传动连接。

进一步的,所述壳体包括圆筒部分6和圆锥部分7,所述圆锥部分7设置为上宽下窄并且连接在所述圆筒部分6的底部,所述排炭口设置在所述圆筒部分6的顶部,所述排灰口5设置在所述圆锥部分7的底部,所述从动链轮11设置在所述圆筒部分6外,所述主动链轮10设置在所述圆锥部分7外,所述链传动组件还包括位于所述圆筒部分6和圆锥部分7的交界处的转向链轮12,所述转向链轮12与所述链条9传动连接并且能够改变所述链条9的延伸方向,有利于细灰能够在磁性件13的带动作用下下移至排灰口5,方便旋流器腔室3内的细灰顺利排出。其中,旋流器可以为水介旋流器,值得一提的是,为了优化旋流器的重力分选效果,旋流器的入料口沿圆筒部分6的切线方向设置并且位于圆筒部分6的圆周面的最上方。

进一步的,所述从动链轮11和所述转向链轮12沿所述圆筒部分6的轴向切面设置,所述主动链轮10沿所述圆锥部分7的轴向切面设置,所述磁力装置包括沿所述链条9的延伸方向依次分布的多个所述磁力件13。更进一步地,从动链轮11和所述转向链轮12沿圆筒部分6的轴线方向间隔分布,转向链轮12和主动链轮10沿所述圆锥部分7的母线的延伸方向设置。

通过上述结构,主动链轮10和转向链轮12的连心线与转向链轮12和从动链轮11的连心线相交以共同形成弯折连心线,链条9的位于该弯折连心线的两侧的两个部分与壳体的间距也不同;使用时,主动链轮10可以带动链条9旋转,使得链条9的靠近壳体的其中一部分向下移动,同时链条9的远离壳体的另一部分也会向上移动,鉴于链条9的其中一部分上的磁力件13更靠近壳体(这是相当于链条9的另一部分上的磁力件13而言),腔室3内的细尘会在这部分的磁力件13的磁吸作用下随之下移,从而保证了细尘能够从排灰口5顺利排出腔室3。此外,转向链轮12可以设置为各种合理结构,例如,链传动组件包括两个转向链轮12,其中一个转向链轮12套在链条9内并且与链条9的远离壳体的另一部分啮合连接,另一个转向链轮12设置在链条9的靠近壳体的其中一部分与壳体之间并且与链条9的该其中一部分啮合连接。

进一步的,在相邻两个所述磁力件13中,其中一个所述磁力件13的N极与另一个所述磁力件13的S极邻近设置。通过将链条9上的磁极设置为N-S交替排列的形式,分离装置可以利用磁场力的交替“淘洗”作用,能够更有针对性地脱除中间液中的细灰,从而实现了矿浆的高效除灰。

进一步的,所述链条9的底端与所述排灰口5齐平,有利于磁力件13随着链条9下移至排灰口5处,方便细灰在磁力件13的带动作用下顺利下移至排灰口5处并排出。此外,链条9的顶端还可以设置在旋流器1的入料口之下。

为了优化磁力装置通过磁吸方式脱除细尘的效果,所述磁力装置包括沿所述壳体的外周方向间隔分布的多个所述链传动组件(例如,4个)。以上面提到的壳体包括圆筒部分6和圆锥部分7为例,多个链传动组件可以沿圆筒部分6的周向等间隔分布;进一步的,所述支架15为套设在旋流器1壳体外的鸟笼结构,该鸟笼结构包括沿圆筒部分6的周向设置的上环杆和下环杆以及沿圆锥部分7的周向设置的底部环杆(例如,上环杆、下环杆和底部环杆可以采用焊接的方式装配到鸟笼结构上),多个链传动组件的从动链轮11等间距地可旋转安装于上环杆,多个链传动组件的转向链轮12等间距地可旋转安装于下环杆,多个链传动组件的主动链轮10等间距地可旋转安装于底部环杆。需要注意的是,链传动组件中的转向链轮12、主动链轮10和从动链轮11在支架上的安装位置可以相互调换。此外,支架15可以采用各种材质,例如,可以采用钢材质。

为了便于智能化控制电机的转速,以实现智能化调节细灰的脱除效率,所述磁力装置包括控制单元,所述控制单元与所述电机8电连接并且设置为能够控制所述主动轴的转速。其中,控制单元可以为各种形式,例如,变频器14等。

进一步的,所述分离装置包括溢流管4,所述溢流管4设置为自所述排炭口插入所述腔室3并且能够将所述含炭浆液输出所述腔室3。

根据本发明的一些具体实施方式,分离装置对矿浆进行除灰分离作业时,具体过程如下所述:首先,在水介旋流器初始工作时,正常调整水介旋流器的工作压力,只要保证水介旋流器能够正常开车不堵塞即可;然后,待水介旋流器工作状况稳定后,通过变频器14调节电机8的转速,具体的,当水介旋流器的排灰口5处的高灰产品(其中,高灰产品指的是灰含量较高的产品,也就是上文提到的粗灰粒和细灰)的灰含量低于工艺要求时,通过变频器14降低电机8的转速,以降低链条9的转速,以使得磁铁能够更为稳定地带动细灰下移,以提高排灰口5排出的高灰产品的灰含量,反之,通过变频器14提高链条9的转速。此外,如果通过调节链条的转速仍然无法达到工艺要求时,可以更换磁铁的牌号,以提高磁场强度;如果通过更换磁铁的牌号仍然无法达到工艺要求时,可以调整排灰口5的口径(即,调节排灰口5的流通面积)以及溢流管4的插入深度,以使得排灰口5处的高灰产品能够达到工艺要求。

以上结合附图详细描述了本发明的优选实施方式,但是,本发明并不限于此。在本发明的技术构思范围内,可以对本发明的技术方案进行多种简单变型,为了避免不必要的重复,本发明对各种可能的组合方式不再另行说明。但这些简单变型和组合同样应当视为本发明所公开的内容,均属于本发明的保护范围。

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