本发明专利技术公开了一种钛白石膏悬浮液固液分离与热压干燥设备及其生产工艺，它解决了现有技术功能单一、压滤板长期使用变形的等问题，其特征在于：将机械压虑和加热结合起来，首先利用液压系统和双面弹性透水板对悬浮液进行压滤，实现悬浮液固液分离，固体物料在滤室中形成滤饼，停止进料后利用热源对紧贴物料的干燥板加热，紧贴干燥板的压实物料水分受热汽化，体积增大，产生驱动力把未汽化的物料水分从透水板一侧挤压出来，同时弹性透水板在液压系统的作用下及时把因水分减少而空出的体积压缩，实现滤饼短时间内深度脱水干燥。本发明专利技术采用机械压滤和加热干燥相结合，提高了热效率。本发明专利技术的优点：少占地、能耗低、现有的板框式过滤设备可改造为高弹性热压干燥设备。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于钛白石膏悬浮液固液分离
和钛白石膏深度脱水领域，尤其是涉及到一种钛白石膏悬浮液固液分离与热压脱水一体化设备及其生产工艺。
技术介绍
钛白石膏是硫酸法生产钛白粉的一种工业副产石膏，每生产1吨钛白粉大概副产8~10吨的钛白石膏，吸附水在50~60%之间。当前，国内钛石膏利用率极低，钛白粉企业副产钛石膏都是采用堆放和填埋的方式处理。我国年产钛石膏总量达1300万t。按压实堆积密度为1.3t/m3、堆积高度为20m计算，每年需要扩建渣场土地750余亩。如此大的钛白石膏量，既占用大量土地，又造成周边环境污染，给钛白粉行业带来了较大压力，随着国家对固体废弃物监管的重视，要求钛白行业规范管理钛白石膏，实现钛白石膏的减量化、无害化、综合利用，达到节能减排和发展循环经济的处置目标。而钛石膏难以利用的一个重要因素就是水分高，脱水成本高。钛白石膏脱水是钛石膏综合利用的关键，只有把钛石膏的吸附水分降到30%以下，综合利用才有可能实现，和其他工业副产石膏制品才有竞争力，而目前钛白行业钛石膏的吸附水分通常都大于50%。钛石膏的特性又决定了钛石膏脱水的难度。原因如下：钛石膏粒度细、比表面积大，表面自由能大，颗粒表面吸附水多，同时钛石膏中含有大量的氢氧化铁和硅酸盐类胶体，这些都增加了脱水的难度。钛石膏之所以含有大量的水分，除了间隙水外，很大原因是颗粒表面特性决定的，颗粒表面吸附有各种荷电荷离子和氢氧化铁胶体。而钛石膏脱水的难易，与钛石膏颗粒大小，胶体总含量有关；颗粒越小，氢氧化铁、硅酸盐胶体含量多，导致钛石膏黏度大，含水率高，固液分离效果差。目前钛白行业采用隔膜压榨脱水，钛石膏经压榨后，物料形成许许多多的毛细管道，由于钛石膏表面的亲水性，水分吸附在毛细管道壁上，难以通过压榨去除。其吸附水在50%以上，隔膜压榨过滤后滤饼一触就变，水分高，给现场环境、车辆运输带来巨大不便。还有个别企业采用HVPF立式全自动压滤机，该设备贵，维护费用也比较高，钛石膏的游离水在40%左右，单套生产线处理量小。高水分的副产钛石膏直接煅烧生产建筑石膏，存在诸多问题，首先煅烧成本高，其次，钛石膏建筑粉质量不稳定，第三对干燥设备损坏严重。为了解决上述问题一般都要再次干燥，然后煅烧，再次干燥常采用热力脱水，热力脱水一般采用蒸汽、烟气或其他热源。常用的设备有浆叶式干燥机、套筒机、硫化床、转窑、闪蒸等干燥形式，这种以热换热的干燥方法大大增加了干燥成本。本专利技术采用过滤-热压一体化系统与工艺，在固液分离压榨的过程中，同时加热，前半程主要依靠机械脱水，后半程机械与加热相结合，在热压过程中靠水变气体积膨胀产生的恶驱动力把钛石膏的游离水挤出来，在工业化试验中取得了良好的效果，能耗远低于以热换热的干燥方式，同时突破了机械脱水的极限限制。钛石膏游离水一次可降低20%以下，并且水分可调，其能耗约热力干燥能耗的八分之一。
技术实现思路
本专利技术的目的提供一种设备数量少，占地面积小、结构稳定、能耗低，运行成本低，能满足悬浮液固液分离和干燥脱水一体化的生产设备及其生产工艺。实现本专利技术的技术方案是：它包括由支撑脚和横梁构成的机架、安装在横梁上的进料装置和液压装置、放置在横梁上的过滤干燥装置以及设置在横梁下方的可移动的整体接液盘以及收料槽，机架一端设置止推板，板心设有进料口，另一端设置由液压板、油缸顶杆、液压工作站以及油缸缸体构成的液压装置。所述过滤干燥装置是由过滤板框和干燥板组成，过滤板框中间为设置泥孔的压滤板，两侧设置滤框，两者之间周边均布弹性介质，通过定位螺栓连接和固定，并在压滤板两边框壁上部设置支撑臂，其下部设有滚轮。干燥板为内空结构，中心设置进料口，顶部设置热源进口，内设折流挡板形成之字形热流通道，底部设置热源出口，通过余热回收管道回收到加热器中加热再次向干燥板供热，两边板壁上部设置了支撑臂，其底面设有滚轮；过滤板框与干燥板依次间隔放置在机架上止推板和液压板之间的横梁上。所述压滤板两侧表面设置了耐温高强度透水通道，底部设置了出水孔，所述透水通道与泥孔连通，并以泥孔为中心向四周辐射。所述每组过滤板框上弹性介质之间的间距在10～20cm范围内，定位螺栓之间间距在30～60cm之间。所述加热系统由热源、保温管道、压力表、干燥板、以及余热回收系统组成。一种钛白石膏悬浮液固液分离与热压干燥生产工艺，它包括搅拌、改性、压滤、干燥、粉碎等工序，具体工艺步骤如下：a.搅拌：将钛白石膏悬浮液或含水高的钛石膏滤饼经搅拌系统配成适合浓度的悬浮液；b.改性：将上述悬浮液在改性调理剂作用下，降低悬浮液的表面张力并破坏其胶体结构；c.压滤：将调配好的钛石膏悬浮液输送到固液分离与热压干燥设备进行压滤，得到含水率25～38%的钛石膏滤饼；d.干燥：打开热源阀门给干燥板均匀加热，靠近干燥板一侧的滤饼中毛细管水开始传导受热而蒸发，所变成的蒸汽急剧膨胀，驱使其外侧毛细管水涌出滤饼表面；e.粉碎：拉板卸料，经皮带机输出进入破碎设备进行粉碎。本专利技术的有益效果是：由于热压脱水技术是集成机械过滤与热力干燥技术于一体的交叉技术，由形成饱和滤饼的热压过滤阶段和滤饼热压干燥阶段组成。将其应用于高弹性压滤机上，在高弹性压滤机透水板之间加入干燥板，可在单一设备上连续实现悬浮液的过滤、结饼、机械压榨和热压干燥脱水的全过程。将传统的压滤机过滤室一分为二，在滤室内完成悬浮液热压过滤阶段即进入热压干燥阶段，热压干燥阶段包括三种作业：(1)首先机械高弹性压榨，脱除钛白石膏中的大部分游离水，尽可能地降低游离水，并压实钛石膏滤饼，强化原压滤机的机械脱水功能。(2)干燥板内通入热介质（如饱和蒸汽或导热油），将干燥板加热，靠近干燥板的滤饼毛细管水开始传导受热而蒸发，所变成的蒸汽急剧膨胀，驱使其外侧毛细管水涌出滤饼表面。(3)在加热脱水过程中配合高弹性压榨，强化原压滤机的机械脱水与热干燥脱水相结合的功能。(4)滤室抽真空，降低其滤饼物料所含液体的汽化温度和抽出其内产生的蒸汽。该工艺具有如下特点：(1)工艺简捷。可在干燥压滤机上实现悬浮液过滤和干燥功能，突破机械脱水的极限，一次性达到热力干燥的脱水效果。(2)节能降耗。热压过滤干燥脱水机理前期是机械热压过滤于滤室内形成饱和滤饼，后期是热压使靠近干燥板的毛细管水因传导受热汽化，产生干燥脱水传热传质效应的同时，亦产生蒸汽压力过滤推动力，推动外侧毛细管水以液态形式自滤饼另一端涌出，所需热能部分用于传热传质，其余部分是为热压干燥脱水提供推动力；而常规热力干燥脱水所需热能全部用于传质传热的需求，需将全部水分汽化予以排除，与之相比，热压干燥节能降耗显著。(3)作业效率高。将滤布与滤板泄水沟槽之间的密闭空间抽成负压,控制滤饼内毛细管水在负压条件下汽化，使水的饱和蒸汽温度低于大气压条件下水的汽化温度，水分的汽化速度得以加快，提高热压干燥脱水效率。(4)与其它热力干燥方式相比，无除尘回收系统，固体回收率100%。下面结构附图对本专利技术作进一步说明。附图说明图1为本专利技术俯视结构示意图；图2为本专利技术主视结本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种钛白石膏悬浮液固液分离与热压干燥设备，它包括由支撑脚（10）和横梁（5）构成的机架、安装在横梁（5）上的进料装置和液压装置、放置在横梁（5）上的过滤干燥装置以及设置在横梁下方的可移动的整体接液盘（12）以及收料槽（11），其特征在于：机架一端设置止推板（2），板心设有进料口（1），另一端设置由液压板（6）、油缸顶杆（7）、液压工作站（8）以及油缸缸体（9）构成的液压装置，所述过滤干燥装置是由过滤板框（3）和干燥板（4）组成，过滤板框（3）中间为设置泥孔（18）的压滤板（13），两侧设置滤框（23），两者之间周边均布弹性介质（14），通过定位螺栓（16）连接和固定，并在压滤板（13）两边框壁上部设置支撑臂（24），其下部设有滚轮（25）；干燥板（4）为内空结构，中心设置进料口（20），顶部设置热源进口（15），内设折流挡板（21）形成之字形热流通道（22），底部设置热源出口（19），通过余热回收管道回收到加热器中加热再次向干燥板（4）供热，两边板壁上部设置了支撑臂（26），其底面设有滚轮（27）；过滤板框（3）与干燥板（4）依次间隔放置在机架上止推板（2）和液压板（6）之间的横梁（5）上。...
【技术特征摘要】
1.一种钛白石膏悬浮液固液分离与热压干燥设备，它包括由支撑脚（10）和横梁（5）构成的机架、安装在横梁（5）上的进料装置和液压装置、放置在横梁（5）上的过滤干燥装置以及设置在横梁下方的可移动的整体接液盘（12）以及收料槽（11），其特征在于：机架一端设置止推板（2），板心设有进料口（1），另一端设置由液压板（6）、油缸顶杆（7）、液压工作站（8）以及油缸缸体（9）构成的液压装置，所述过滤干燥装置是由过滤板框（3）和干燥板（4）组成，过滤板框（3）中间为设置泥孔（18）的压滤板（13），两侧设置滤框（23），两者之间周边均布弹性介质（14），通过定位螺栓（16）连接和固定，并在压滤板（13）两边框壁上部设置支撑臂（24），其下部设有滚轮（25）；干燥板（4）为内空结构，中心设置进料口（20），顶部设置热源进口（15），内设折流挡板（21）形成之字形热流通道（22），底部设置热源出口（19），通过余热回收管道回收到加热器中加热再次向干燥板（4）供热，两边板壁上部设置了支撑臂（26），其底面设有滚轮（27）；过滤板框（3）与干燥板（4）依次间隔放置在机架上止推板（2）和液压板（6）之间的横梁（5）上。
2.根据权利要求1所述的钛白石膏悬浮液固液分离与热压干燥设备，其特征在于：压滤板（13）两侧表面...
【专利技术属性】
技术研发人员：欧阳兆辉，周建锋，张恒明，金友谊，简理，陈扬，
申请(专利权)人：武汉青江化工黄冈有限公司，
类型：发明
国别省市：湖北;42
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。