公布日：2023.09.29
申请日：2023.06.14
分类号：B01D63/16(2006.01)I;B01D61/00(2006.01)I
摘要
本发明公开了一种运动桶状介质截留物质分离装置及方法，所述方法是将若干小片或小块介质拼装密封成桶状介质组件；母液通入至桶状介质组件内部，利用桶状介质组件的运动，使得被桶状介质组件截留的物质不断发生位移，为待分离的小物质让开通道，实现桶状介质组件的自清洁及母液的分离。本发明桶状介质组件截留的物质因介质运动而发生位移，进而不会出现阻碍分离后的小物质通过介质的现象，克服了片状陶瓷介质不能连续作业的缺陷，克服了原管状介质厚度不能减薄的问题。本发明与静态分离介质相比，具有介质面积大、能耗小、通量大的优势，可广泛应用于中药、冶金生产、污水污泥处理等领域，具有应用范围广、效率高、成本低、经济效益显著等特点。
权利要求书
1.一种运动桶状介质截留物质分离装置，其特征在于，包括：外壳(2)；桶状介质组件，内部形成母液盛放腔，所述桶状介质组件与外壳(2)之间形成分离液存储腔；所述桶状介质组件运动时，使得被桶状介质组件截留的物质不断发生位移，为待分离的小物质让开通道，小物质或分离液顺利通过桶状介质组件进入分离液存储腔；所述桶状介质组件由若干小片介质拼装密封而成；所述小片介质为小块平板或小曲面介质；驱动机构，适于带动桶状介质组件运动；母液进液管(1)，与所述母液盛放腔相连通，所述母液进液管(1)适于将待分离的母液输入至母液盛放腔内；分离液出液管(3)，与所述分离液存储腔相连通，所述分离液出液管(3)适于将分离液存储腔内的分离液或小物质排出；母液出液管(4)，与所述母液盛放腔相连通，所述母液出液管(4)适于将母液盛放腔内的剩余母液排出；所述母液出液管(4)与母液进液管(1)连通，以使得母液不断循环分离；搅拌装置，设置在所述桶状介质组件内部；所述驱动机构带动桶状介质组件和搅拌装置同时运动，进而带动母液进行分离。
2.根据权利要求1所述的一种运动桶状介质截留物质分离装置，其特征在于，所述桶状介质组件同心套设有至少一层，每层桶状结构沿竖直方向布设有至少一段。
3.根据权利要求2所述的一种运动桶状介质截留物质分离装置，其特征在于，所述桶状结构为立面片型桶状结构或折叠式桶状结构；和/或所述桶状结构包括多层套设的介质桶，各层介质桶的高度由内向外依次增高，或在各层介质桶的桶口设置进液管注入口。
4.根据权利要求2所述的一种运动桶状介质截留物质分离装置，其特征在于，所述桶状结构由至少一面涂有分离介质的平板或小曲面介质组成；所述小块平板或小曲面介质包括多孔陶瓷支架以及涂覆在多孔陶瓷支架外表面的分离介质；所述平板或小曲面介质为单层平板或小曲面介质或中间有分离物通道的隧道式平板或小曲面介质。
5.根据权利要求1至4任意一项所述的一种运动桶状介质截留物质分离装置，其特征在于，所述搅拌装置与母液出液管(4)之间和/或桶状介质组件与母液出液管(4)之间设置有唇形瓣膜式密封件；所述唇形瓣膜式密封件包括唇形连接部件和唇形瓣膜密封部；所述唇形连接部件的上部有气流窄缝，下部有气流溢出小孔，中部贯通有母液通道；所述唇形瓣膜密封部下端设置为弧形状密封瓣膜；所述唇形瓣膜密封部的侧部底端对气流溢出小孔形成压差使运动件与固定件之间形成密封；所述唇形瓣膜密封部的顶部与桶状介质组件的母液出口或搅拌装置运动段部件连接，所述唇形瓣膜式密封件适于在转动时与唇形连接部件适配处产生气流间隙，气流间隙与气流溢出小孔相连通。
6.根据权利要求1所述的一种运动桶状介质截留物质分离装置，其特征在于，所述装置应用于PCB板印刷电路板生产中的污水处理或锅炉循环水处理或盐湖提锂。
7.一种运动桶状介质截留物质分离方法，其特征在于，所述方法基于权利要求1至6任意一项所述的运动桶状介质截留物质分离装置进行，所述方法是将若干小片或小块介质拼装密封成桶状介质组件，以减小桶状介质组件的厚度；所述方法包括以下步骤：母液通入至桶状介质组件内部，利用桶状介质组件的运动，使得被桶状介质组件截留的物质不断发生位移，为待分离的小物质让开通道，以实现桶状介质组件的自清洁及母液的分离。
8.根据权利要求7所述的一种运动桶状介质截留物质分离方法，其特征在于，所述桶状介质组件的运动，使母液不断冲刷所述桶状介质组件表面，分离物不断流出，母液不断循环进出，桶状介质组件表面的截留物质不断运动位移且不沉积在桶状介质组件上。
9.根据权利要求7所述的一种运动桶状介质截留物质分离方法，其特征在于，所述桶状介质组件的运动由控制器控制的驱动机构控制，使桶状介质组件转速快或慢或正转或正反转或间歇式正反转，进而调节自清洁的冲洗力加大或减小；由此形成均一的或潮夕式的清洁方式；和/或所述桶状介质组件运动时，搅拌装置同时运动，以增强清洁桶状介质组件的效果。
10.根据权利要求7至9中任意一项所述的一种运动桶状介质截留物质分离方法，其特征在于，母液至少经过一层桶状介质组件进行分离。
11.根据权利要求10所述的一种运动桶状介质截留物质分离方法，其特征在于，当母液从母液出液管的移动段进入到唇形连接部件内部，桶状介质组件未运动时，母液出液口处的母液向外侧挤压唇形瓣密封部件，使唇形瓣密封部件的唇形口向外扩张，使得气流溢出小孔与唇形瓣密封部件的底部瓣膜呈压差，呈密封状态；桶状介质组件及母液出液管移动段运动时，唇形瓣密封部件与母液出液管固定管头部球形表面产生间隙，则空气进入，并通过下部的母液出液管固定管头部下部的气流溢出小孔排出，同时密封圈下部唇形口受内部液体的挤压闭合，实现空气密封的效果。
发明内容
因此，本发明解决的技术问题在于克服现有通过介质截留物质分离技术存在截留物堵塞或阻碍被分离物持续通过介质的缺陷，解决蒸馏能耗大且不适合热敏性物质的缺陷，以及现有的管状陶瓷膜分离介质厚度较大而影响装置整体分离效果的缺陷，从而提供一种运动桶状介质截留物质分离装置及方法。
为实现上述目的，本发明采取的技术方案为：
一种运动桶状介质截留物质分离装置，包括：
外壳；
桶状介质组件，内部形成母液盛放腔，所述桶状介质组件与外壳之间形成分离液存储腔；所述桶状介质组件运动时，使得被桶状介质组件截留的物质不断发生位移，为待分离的小物质让开通道，小物质或分离液顺利通过桶状介质组件进入分离液存储腔；所述桶状介质组件由若干小片介质拼装密封而成；所述小片介质为小块平板或小曲面介质；
驱动机构，适于带动桶状介质组件运动；
母液进液管，与所述母液盛放腔相连通，所述母液进液管适于将待分离的母液输入至母液盛放腔内；
分离液出液管，与所述分离液存储腔相连通，所述分离液出液管适于将分离液存储腔内的分离液或小物质排出；
母液出液管，与所述母液盛放腔相连通，所述母液出液管适于将母液盛放腔内的剩余母液排出；所述母液出液管与母液进液管连通，以使得母液不断循环分离；
搅拌装置，设置在所述桶状介质组件内部；所述驱动机构带动桶状介质组件和搅拌装置同时运动，进而带动母液进行分离。
进一步优化技术方案，所述桶状介质组件同心套设有至少一层，每层桶状结构沿竖直方向布设有至少一段。
进一步优化技术方案，所述桶状结构为立面片型桶状结构或折叠式桶状结构；
和/或所述桶状结构包括多层套设的介质桶，各层介质桶的高度由内向外依次增高，或在各层介质桶的桶口设置进液管注入口。
进一步优化技术方案，所述桶状结构由至少一面涂有分离介质的平板或小曲面介质组成；所述小块平板或小曲面介质包括多孔陶瓷支架以及涂覆在多孔陶瓷支架外表面的分离介质；所述平板或小曲面介质为单层平板或小曲面介质或中间有分离物通道的隧道式平板或小曲面介质。
进一步优化技术方案，所述搅拌装置与母液出液管之间和/或桶状介质组件与母液出液管之间设置有唇形瓣膜式密封件；
所述唇形瓣膜式密封件包括唇形连接部件和唇形瓣膜密封部；所述唇形连接部件的上部有气流窄缝，下部有气流溢出小孔，中部贯通有母液通道；所述唇形瓣膜密封部下端设置为弧形状密封瓣膜；所述唇形瓣膜密封部的侧部底端对气流溢出小孔形成压差使运动件与固定件之间形成密封；所述唇形瓣膜密封部的顶部与桶状介质组件的母液出口或搅拌装置运动段部件连接，所述唇形瓣膜式密封件适于在转动时与唇形连接部件适配处产生气流间隙，气流间隙与气流溢出小孔相连通。
进一步优化技术方案，所述装置应用于PCB板印刷电路板生产中的污水处理或锅炉循环水处理或盐湖提锂。
一种运动桶状介质截留物质分离方法，所述方法是将若干小片或小块介质拼装密封成桶状介质组件，以减小桶状介质组件的厚度；
所述方法包括以下步骤：母液通入至桶状介质组件内部，利用桶状介质组件的运动，使得被桶状介质组件截留的物质不断发生位移，为待分离的小物质让开通道，以实现桶状介质组件的自清洁及母液的分离。
进一步优化技术方案，所述桶状介质组件的运动，使母液不断冲刷所述桶状介质组件表面，分离物不断流出，母液不断循环进出，桶状介质组件表面的截留物质不断运动位移且不沉积在桶状介质组件上。
进一步优化技术方案，所述桶状介质组件的运动由控制器控制的驱动机构控制，使桶状介质组件转速快或慢或正转或正反转或间歇式正反转，进而调节自清洁的冲洗力加大或减小；由此形成均一的或潮夕式的清洁方式；
和/或所述桶状介质组件运动时，搅拌装置同时运动，以增强清洁桶状介质组件的效果。
进一步优化技术方案，母液至少经过一层桶状介质组件进行分离。
进一步优化技术方案，当母液从母液出液管的移动段进入到唇形连接部件内部，桶状介质组件未运动时，母液出液口处的母液向外侧挤压唇形瓣密封部件，使其唇形口向外扩张，使得气流溢出小孔与唇形瓣密封部件的底部瓣膜呈压差，呈密封状态；
桶状介质组件及母液出液管移动段运动时，唇形瓣密封部件与母液出液管固定管头部球形表面产生间隙，则空气进入，并通过下部的母液出液管固定管头部下部的气流溢出小孔排出，同时密封圈下部薄唇形口受内部液体的挤压闭合，实现空气密封的效果。
本发明技术方案，具有如下优点：
1.本发明提供的一种运动桶状介质截留物质分离方法，利用桶状介质组件的运动，使得被桶状介质组件截留的物质不断发生位移，为待分离的小物质让开通道，以实现桶状介质组件的自清洁。分离后的物质可通过分离液出液管排出，未分离的母液及由母液从桶状介质组件内部冲洗下来的物质通过母液出液管排出，分离液不断被移除、母液不断循环进出，使被分离的物质不断运动，不沉积在桶状介质组件上。进而，本发明桶状介质组件截留的物质因不断运动发生位移，因此不会出现堵塞或阻碍分离物通过介质的现象，保证了桶状介质组件的分离效率，并且不存在为清理截留物而停机的现象，克服了现有的片状陶瓷介质不能连续作业的缺陷和蒸馏分离的缺陷。
将原有的固定的管状介质流体自清洁形式改进为若干个小片介质拼装而成的介质运动形式，克服了原管状介质厚度不能减薄的问题，每片小片介质可独立生产，进而可将每片小片介质制成很薄的厚度，各小片介质拼装后整体的厚度会大大低于管状介质的厚度。在进行母液分离时，母液通过小片介质的阻力会相对于管状介质大大降低，同时分离面积加大，进而增强了装置整体的分离效率，使单位时间的分离液或分离物质的产量大幅度提高。
2.本发明与静态分离介质相比，具有分离介质面积大、能耗小、通量大的优势，可广泛用于化工、制药、环保、造纸、印染、冶金、食品、污水污泥处理、高分子材料合成等领域，具有应用范围广，成本低、经济效益显著等特点。
3.本发明提供的一种运动桶状介质截留物质分离方法，桶状介质组件的清洁效率可通过控制桶状介质组件运动状态的方式实现，进而可根据清洁需要选择性地对桶状介质组件的运动状态进行控制，以加大或减小自清洁的冲洗力。
4.本发明提供的一种运动桶状介质截留物质分离装置，桶状介质组件在同心圆方向上布设至少一层，每层桶状介质组件在垂直方向设置至少一段。桶状介质组件轴向里层暂存未分离的母液，外壳组件暂存分离液。随着桶状介质组件的层数及段数的增加，母液与桶状介质组件的接触面积会增加，进而增强了对母液的分离效果。本发明将介质“碎片”化，即分段多层，增加了分离面积，又可以使片状介质的厚度进一步下降，减少了分离阻力。
5.本发明提供的一种运动桶状介质截留物质分离装置，搅拌装置与母液出液管之间和/或桶状介质组件与母液出液管之间设置有唇形瓣膜式密封件。当母液从母液出液管的移动段进入到唇形连接部件内部，桶状结构未运动时，母液出液口处的母液向外侧挤压唇形瓣密封部件，使其唇形口向外扩张，使得气流溢出小孔与唇形瓣密封部件的底部瓣膜呈压差，呈密封状态。桶状结构及母液出液管移动段运动时，唇形瓣密封部件与母液出液管固定管头部球形表面产生一定的间隙，则空气进入，并通过下部的母液出液管固定管头部下部的气流溢出小孔排出，同时密封圈下部薄唇形口受内部液体的挤压闭合，实现了空气密封的效果，这样密封大大降低了密封圈的磨损，提高了密封圈的寿命及可靠性。
（发明人：刘振民;傅宜方;请求不公布姓名;刘建辉;余鸿生）