固液分离装置及过滤装置

文档序号:722584 发布日期:2021-04-16 浏览:10次 >En<

阅读说明:本技术 固液分离装置及过滤装置 (Solid-liquid separation device and filter device ) 是由 岛田纯 须贺利大 陈贵吉 栗田新平 古川智浩 于 2019-02-28 设计创作,主要内容包括:本发明的固液分离装置,在沿圆周方向旋转的分离辊(7)的外周缠绕有过滤带(1)、密封带(8)和压榨带(15)并能够沿分离辊(7)的旋转方向行进,被供给到过滤带(1)与密封带(8)之间的被处理物(P)在分离辊(7)的外周被夹入过滤带(1)与密封带(8)之间并被压榨带(15)压榨,通气气体经由形成在该分离辊(7)的内周部的通气气室(10),向分离辊(7)的径向外周侧喷出并被通气而进行脱液,其中,密封带(8)为复丝的织物或复丝与单丝组合而成的织物,密封带(8)比压榨带(15)薄。(A solid-liquid separator in which a filter belt (1), a seal belt (8), and a press belt (15) are wound around the outer periphery of a separation roll (7) rotating in the circumferential direction and can travel in the rotation direction of the separation roll (7), a material (P) to be treated which is supplied between the filter belt (1) and the seal belt (8) is sandwiched between the filter belt (1) and the seal belt (8) at the outer periphery of the separation roll (7) and pressed by the press belt (15), and an air is ejected to the radially outer peripheral side of the separation roll (7) via an air chamber (10) formed at the inner peripheral portion of the separation roll (7) and is ventilated to carry out liquid removal, wherein the seal belt (8) is a woven fabric of multifilament or a woven fabric in which a seal belt and monofilament are combined, and the seal belt (8) is thinner than the press belt (15).)

固液分离装置及过滤装置

技术领域

本发明涉及一种固液分离装置以及具备这种固液分离装置的过滤装置,所述固液分离装置在分离辊的外周依次缠绕有过滤带、密封带和压榨带,将供给到过滤带与密封带之间夹入的被处理物通过压榨带进行压榨,并且通过从分离辊喷出的通气气体通气而进行脱液。

本申请基于在2018年12月7日于日本申请的专利申请2018-229943号要求优先权,并将其内容援引于此。

背景技术

作为这种固液分离装置,例如在专利文献1中记载有一种固液分离装置,在沿圆周方向旋转的分离辊的外周上,重合并缠绕有环形状的一对分离滤布(过滤带和密封带),并且在这一对分离滤布的外周上还缠绕有压榨带,这些一对分离滤布和上述压榨带可沿着上述分离辊的旋转方向行进,被供给到上述一对分离滤布之间的被处理物在上述分离辊的外周被夹入该分离滤布之间并被上述压榨带压榨,通过形成在该分离辊的内周部的通气气室,通气气体向上述分离辊的径向外周侧喷出并被通气而进行脱液。

另外,同样地在上述专利文献1中还记载有一种过滤装置,在该过滤装置中,从供给单元向缠绕于多个辊上行进的滤布上供给被处理物,通过在与该供给单元相比更靠上述滤布的行进方向侧上设置的过滤单元对上述被处理物进行过滤,其中,在与上述过滤单元相比更靠上述行进方向侧上配设有上述固液分离装置,上述多个辊之中与上述过滤单元相比位于上述行进方向侧的辊被设为上述分离辊,并且上述滤布为上述过滤带。

专利文献1:日本专利第4381462号公报

这样,在专利文献1中记载的固液分离装置中,对于分离辊来说,被处理物被夹入缠绕于该分离辊外周的过滤带与密封带之间,进而在密封带的外周上缠绕有压榨带,通过从分离辊的内周部喷出的通气气体进行通气脱液,在夹入被处理物的状态下重叠三张带。

因此,特别是在位于最内周的过滤带和在与该过滤带之间夹入被处理物的中间的密封带,由于被处理物的厚度而产生圆周速度差,并且在带宽方向的两端部形成有阶梯差,因此在密封带上容易产生皱纹。并且,这样在密封带上产生皱纹时,由于压榨带的加压导致密封带从皱纹部分弯曲,在进行长时间的固液分离的过程中密封带有可能断裂。

发明内容

本发明是在这样的背景下完成的,其目的在于提供一种固液分离装置及过滤装置,在如上所述的固液分离装置及过滤装置中,抑制密封带上产生皱纹,从而即使进行长时间的固液分离也能够防止密封带的断裂。

本发明的固液分离装置,在沿圆周方向旋转的分离辊的外周上缠绕有环形状的过滤带,并且在该过滤带的外周上缠绕有密封带,在该密封带的进一步外周上缠绕有压榨带,这些过滤带、密封带和压榨带能够沿上述分离辊的旋转方向行进,被供给到上述过滤带与上述密封带之间的被处理物,在上述分离辊的外周被夹入上述过滤带与上述密封带之间并被上述压榨带压榨,并且通气气体经由形成在该分离辊的内周部的通气气室,向上述分离辊的径向外周侧喷出并被通气而进行脱液,其中,上述密封带为复丝的织物或复丝与单丝组合而成的织物,上述密封带比上述压榨带薄。

另外,本发明的过滤装置,从供给单元向缠绕在多个辊上行进的滤布上供给被处理物,并通过设置在与该供给单元相比更靠上述滤布的行进方向侧的过滤单元对上述被处理物进行过滤,其中,与上述过滤单元相比更靠上述行进方向侧配设有上述的固液分离装置,上述多个辊中的位于与上述过滤单元相比更靠上述行进方向侧的辊为上述分离辊,并且上述滤布为上述过滤带。

在这样构成的固液分离装置及过滤装置中,由于固液分离装置的密封带比压榨带薄,而且是复丝的织物或复丝与单丝组合而成的织物,因此当被处理物被压榨带压榨时,密封带与压榨带很好地适应,跟随性高。因此,能够抑制在密封带上产生皱纹,能够长期防止由皱纹引起的密封带的断裂。此外,为了确实防止发生这种密封带的皱纹,优选密封带的厚度为3mm以下。

另外,通过将上述密封带的透气度设为比上述过滤带的透气度高,且在5cc/cm2/分~1000cc/cm2/分的范围内,能够防止密封带的孔眼堵塞,进行高效的固液分离。当密封带的透气度为过滤带的透气度以下,或不足5cc/cm2/分时,密封带的孔眼容易堵塞,难以从被处理物中分离液体成分。但是,当密封带的透气度超过1000cc/cm2/分时,密封带的强度受损,容易发生断裂,并且由于通气造成被处理物和液体成分一起通过密封带而泄漏,因此被处理物的回收率降低。

另一方面,上述压榨带的透气度优选为3000cc/cm2/分以上。当压榨带的透气度不足3000cc/cm2/分时,通气气体难以通过压榨带,并且压榨带容易发生孔眼堵塞,有可能无法高效地对通过密封带从被处理物分离的液体成分进行脱液。

另外,该压榨带在有拉伸应力起作用时,优选在20N/mm以上的拉伸应力下断裂。通过使压榨带不至于在如此高拉伸应力下断裂,能够提高通气气体的喷出压力,进而能够促进高效的固液分离。此外,为了确保这样的高抗拉伸应力,上述压榨带优选其经线为聚芳酯纤维或聚对苯撑苯并双噁唑纤维。

进而,上述过滤带优选为复丝的织物、单丝的织物和纺纱(スパンテーブル)的织物中的一种、或者为将复丝、单丝和纺纱中的至少两种组合而成的织物。由此,如上所述,即使提高通气气体的喷出压力,也能够防止因通气气体的喷出而造成的过滤带的损伤,能够减少过滤带的更换频率,进一步确实地促进高效的固液分离,并且经济实惠。

如上所述,根据本发明,能够抑制在密封带上产生皱纹,长期防止由于这样的皱纹引起的密封带的断裂,并且能够防止过滤带和压榨带的损伤,实现高效的固液分离。

附图说明

图1是表示本发明的过滤装置的一个实施方式概略结构的侧视图。

图2是表示用于图1所示的过滤装置的本发明的固液分离装置的一个实施方式的侧视图。

图3是从图2的右侧观察的图2所示固液分离装置的局部断裂后视图。

具体实施方式

图1~图3示出本发明的固液分离装置以及具备该固液分离装置的过滤装置的一个实施方式。如图1所示,本实施方式中的固液分离装置具备过滤带1、辊2、分离辊7、密封带8、通气气室10和压榨带15。

本实施方式中的过滤装置是水平式真空过滤装置的结构,如图1所示,环形状的过滤带1被拉开以缠绕在中心轴线水平地相互平行配置的多个辊2上环绕,其中一个辊被设为驱动辊2A并围绕上述中心轴线旋转驱动。由此,可以使过滤带1中的水平地传递到装置上部的水平部1A以沿箭头F所示的行进方向移动的方式行进。而且,从配设在该水平部1A的行进方向F后方侧的供给单元3供给的被处理物P,通过配设在该供给单元3和就在其行进方向F侧的驱动辊2A之间的过滤单元4且通过过滤带1过滤。

这里,上述驱动辊2A位于上述水平部1A的行进方向F侧的端部,如图2所示,通过电动机等驱动单元5并通过可变减速机6旋转,从而以连续或规定的间距间歇地使过滤带1行进。另外,在过滤单元4中,被处理物P通过在水平部1A中支撑过滤带1的未图示的真空托盘,液体成分被过滤带1吸引而过滤。并且,如图1中虚线所示,进一步与该过滤单元4相比在上述行进方向F侧配设有本发明的一个实施方式的固液分离装置。

在该实施方式的固液分离装置中,如图2和图3所示,在朝向旋转方向T沿圆周方向旋转的分离辊7的外周上重合并缠绕有环形状的过滤带1和密封带8,在过滤带1和密封带8之间夹入有经过滤单元4过滤的被处理物P,并且可沿上述旋转方向T行进。这里,在本实施方式中,上述过滤装置中的辊2中的上述驱动辊2A设为分离辊7,另外,关于过滤带1,过滤装置的过滤带1直接缠绕于该分离辊7上。

该分离辊7(驱动辊2A)设为大致中空的圆筒状,并且如图3所示,在其圆筒面部分中,在分离辊7的中心轴线方向上,与该分离辊7的宽度的范围相比更在内侧且在圆周方向上的分离辊7的全周开设有多个贯通孔9。另一方面,在分离辊7的内周部,在与在上述中心轴线方向上形成有贯通孔9的范围大致相等的范围内且在圆周方向上的分离辊7的全周,以将分离辊7的内周部大致等间隔分割为弧状的方式相互隔绝地形成有与这些贯通孔9分别连通的多个通气气室10。

另外,在分离辊7的更内周部,从中心轴线方向一端侧(图3中的右侧)插通有与通气气室10相同数量的通气配管11且分别与各通气气室10连接,向这些通气配管11供给的空气(压缩空气)或蒸汽等的通气气体A经由该通气气室10从上述贯通孔9向分离辊7的外周喷出而通气。此外,通气气体A从未图示的供给源经由旋转接头(或多级旋转接头)12被供给到固定在旋转的分离辊7上的通气配管11中。

进而,在与该旋转接头12连接的分离辊7侧的通气气体分岔室12A与各通气配管11之间,每个通气配管11具备自动阀13。这里,该自动阀13的开闭操作通过如下的方式得到控制:即,通过安装在分离辊7上并根据各通气气室10的旋转位置进行操作的限位开关13A,来自上述通气气体分岔室12A的通气气体A作为信号气体经由供给配管13B而成为供给或非供给到该自动阀13的状态而控制该自动阀13的开闭操作。

并且,通过这样控制的自动阀13,本实施方式被构造为如下的结构:即,位于在分离辊7的圆周方向上缠绕有过滤带1和密封带8的范围内的通气气室10中,仅对位于规定的旋转位置的通气气室10,通气气体A伴随着分离辊7的旋转而依次切换的同时被连续供给。即进行如下的控制:当通气气室10位于该规定的旋转位置时,自动阀13打开,通气气体A总是被供给到通气气室10并从贯通孔9喷出,另一方面,在该规定的旋转位置以外的位置,自动阀13关闭不进行通气。

另一方面,密封带8为与过滤带1大致相等的宽度,在分离辊7的外周中缠绕在过滤带1的外侧,可朝向该分离辊7(驱动辊2A)的旋转方向T,与过滤带1一体地在与行进方向F相同的行进方向G上行进。另外,在该行进方向G上,如图2所示,继分离辊7之后缠绕有密封带8的辊2B与缠绕有过滤带1的辊2共通,密封带8从该辊2B向下方被拉出到过滤带1的相反侧并与该过滤带1分离,而且被缠绕在多个辊14上以环形状再次卷绕到分离辊7的外周上。

并且,在这样重合缠绕有过滤带1与密封带8的分离辊7的外周上,其中在密封带8的进一步外周上缠绕有压榨带15。该压榨带15也可与过滤带1和密封带8一起在分离辊7的外周上,沿其旋转方向T在与行进方向F、G相同的行进方向H上行进。

另外,该压榨带15在本实施方式中设为比过滤带1和密封带8更宽的宽度,如图3所示,压榨带15的宽度方向的两端分别越过过滤带1和密封带8的宽度方向的两端,以覆盖过滤带1和密封带8的方式缠绕在分离辊7上。不过,如果压榨带15的横向宽度比夹入过滤带1和密封带8之间被压榨的被处理物P的滤饼宽度更宽,则不一定需要设为比过滤带1和密封带8更宽的宽度,即压榨带15的宽度可以与过滤带1和密封带8的宽度大致相等,也可以比它们更窄。

进而,在行进方向H上,压榨带15在分离辊7之后缠绕在缠绕有上述过滤带1和密封带8的共通的上述辊2B上,然后如图2所示,依次缠绕在配设于分离辊7与卷绕在上述辊14的密封带8之间的多个辊16上。之后,在到达分离辊7之前,与密封带8一起缠绕在缠绕有密封带8的辊14A上,再次以环形状卷绕到分离辊7的外周。

此外,缠绕有该压榨带15的辊2B、14A、16与仅缠绕有过滤带1的辊2和仅缠绕有密封带8的辊14相比设为大径,并且与分离辊7相比为小径。进而,多个辊16中的一个辊被安装在以支撑轴17A为中心可由气缸装置17B转动的压缩带张紧装置17的臂17C上,这样通过使臂17C转动并在规定的位置定位,对压榨带15施加规定的张力。

另外,多个辊16中的另一个辊被安装在压榨带蛇行修正装置18的支架18B上,该压榨带蛇行修正装置18的至少一端也通过气缸装置18A朝向压榨带15的行进方向H进退,这样通过使支架18B在行进方向H上进退来微调整辊16相对于该行进方向H的倾斜,在压榨带15的行进中产生蛇行时修正该蛇行。不过,包括这些辊16在内,在本实施方式的过滤装置及固液分离装置中,除了上述驱动辊2A(分离辊7)以外的辊2、14、16都是不与驱动单元连结的从动辊。

进而,在压榨带15的行进路径上设置有压榨带清洗装置19,在密封带8的行进路径上设置有分离滤布清洗装置20,在过滤带1的行进路径上也设置有未图示的清洗装置。另外,在固液分离装置的底部配设有接收盘21。此外,在上述辊2B的下方设置有排出口22,该排出口22排出由该固液分离装置固液分离的被处理物P的滤饼。

此外,对于从该辊2B分别朝向其行进方向F、G向相反的方向分离行进的过滤带1和密封带8,以与被处理物P相接的面相接的方式配设有刮板23或金属线等。另外,在分离辊7上缠绕有过滤带1、密封带8和压榨带15的部分的更靠外周处,与压榨带15隔开间隔配设有截面圆弧状的回收板24,回收通过通气分离的液体成分并引导至上述接收盘21。

并且,在这种结构的固液分离装置及过滤装置中,上述密封带8为复丝的织物,或复丝与单丝组合而成的织物,比压榨带15薄。该密封带的厚度优选为3mm以下。另外,该密封带8的透气度优选比过滤带1的透气度高,且在5cc/cm2/分~1000cc/cm2/分的范围内。

另一方面,上述压榨带15的透气度优选为3000cc/cm2/分以上。另外,该压榨带15优选具有在使拉伸应力起作用时,以20N/mm以上的拉伸应力断裂的强度。进而,该压榨带15优选经线为聚芳酯纤维或聚对苯撑苯并双噁唑纤维。此外,上述过滤带1优选为复丝的织物、单丝的织物、纺纱的织物中的一种、或者为将复丝、单丝、纺纱中的至少两种组合而成的织物。

在这种固液分离装置及过滤装置的一个实施方式中,通过过滤装置的过滤单元4过滤的被处理物P在固液分离装置的分离辊7的外周上被夹入过滤带1与密封带8之间,进而在其外周上以高张力缠绕有压榨带15,从而在分离辊7的径向内周侧受到按压力而被压榨及脱液。因此,通过从形成在分离辊7的贯通孔9喷出的通气气体A的脱液作用和由压榨带15的压榨产生的脱液作用,能够更有效地去除被处理物P的液体成分,在利用该固液分离装置对被处理物P进行的固液分离工序的后段具有干燥工序的情况下,也能够减轻该干燥工序中的负荷。

另外,夹入被处理物P并缠绕在分离辊7上的过滤带1与密封带8和压榨带15,根据被处理物P的厚度而与分离辊7的中心轴线之间的距离不同,并且过滤带1直接缠绕在分离辊7(驱动辊2A)上行进,与此相对,密封带8和压榨带15通过该过滤带1和被处理物P从动地行进。因此,在分离辊7的外周上,这些过滤带1与密封带8产生圆周速度差,由于该圆周速度差,在圆周方向上想要剪切的剪切力作用于被处理物P,通过该剪切力与上述按压力,被处理物P被有效地压榨及脱液。

并且,在上述结构的固液分离装置及过滤装置中,由于固液分离装置的密封带8比压榨带15薄,而且是复丝的织物或复丝与单丝组合而成的织物,因此当通过压榨带15经由密封带8压榨被处理物P时,密封带8与压榨带15很好地适应,跟随性高。因此,即使如上所述那样在过滤带1与密封带8之间产生圆周速度差,或者根据被处理物P的厚度,在过滤带1与密封带8的宽度方向(分离辊7的中心轴线方向)的两端部形成阶梯差,也能够抑制在密封带8上产生皱纹。

因此,根据这种固液分离装置及过滤装置,能够防止如下事态的发生:该事态为,这种皱纹部分由于被压榨带15加压而弯曲,在进行长时间的固液分离的过程中早期断裂。因此,根据上述结构的固液分离装置及过滤装置,能够长期进行稳定的固液分离,既高效又经济实惠。

另外,为了确实防止这样在密封带8上产生皱纹而早期断裂,如上所述,密封带8的厚度优选为3mm以下。当密封带8的厚度比3mm厚时,就会产生皱纹并在有折痕时难以恢复原状,从该折痕部分容易发生断裂。

进而,为了如此防止密封带8的断裂,并且实现更高效的固液分离,密封带8的透气度优选比过滤带1的透气度高,且在5cc/cm2/分~1000cc/cm2/分的范围内。当密封带8的透气度在过滤带1的透气度以下、或不足5cc/cm2/分时,密封带8的孔眼容易堵塞,有可能难以从被处理物P高效地分离液体成分。另一方面,当密封带8的透气度超过1000cc/cm2/分时,密封带8的强度受损,容易发生断裂,并且由于通气而被处理物P与液体成分一起通过密封带8泄漏,因此被处理物P的回收率降低。

另外,压榨带15的透气度优选为3000cc/cm2/分以上。当压榨带15的透气度低于3000cc/cm2/分时,通气气体A难以通过压榨带15,并且压榨带15的孔眼容易堵塞,有可能无法对与被处理物P分离的液体成分从密封带8通过压榨带15高效地进行脱液。

进而,该压榨带15在有拉伸应力起作用时,优选具有在20N/mm以上的拉伸应力(张力)下断裂的强度。通过使压榨带15不至于在如此高拉伸应力下断裂,能够提高通气气体A的喷出压力,因此能够进一步促进高效的固液分离。

这里,为了确保压榨带15的强度,以在这样的高拉伸应力下也不会发生断裂,该压榨带15的经线优选为聚芳酯纤维或聚对苯撑苯并双噁唑纤维。此外,由于不会对纬线作用那么高的拉伸应力,因此只要具有通常强度,则不特别限定。

进而,过滤带1优选为复丝的织物、单丝的织物、纺纱的织物中的一种、或者为将复丝、单丝、纺纱中的至少两种组合而成的织物。由此,即使如上所述那样提高通气气体A的喷出压力,也能够防止因通气气体A的喷出而造成的过滤带1的损伤,因此能够减少过滤带1的更换频率,能够更确实地进行高效的固液分离。另外,过滤带1的更换频率变少,因此也很经济实惠。

通过将本发明的固液分离装置应用于本领域,能够抑制密封带产生皱纹,即使进行长时间的固液分离,也能够防止密封带的断裂。

附图标记说明

1 过滤带

2、14、16 辊

2A 驱动辊

3 供给单元

4 过滤单元

7 分离辊

8 密封带

9 贯通孔

10 通气气室

11 通气配管

13 自动阀

15 压榨带

17 压榨带张紧装置

A 通气气体

P 被处理物

F 过滤带1的行进方向

G 密封带8的行进方向

H 压榨带15的行进方向

T 分离辊7的旋转方向

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