一种高效小试过滤罐的制作方法

1.本实用新型涉及化工设备技术领域，具体地说是一种高效小试过滤罐。


背景技术：

2.在水性透明氧化铁开发阶段，通过需提取一定量的小样对产品的各种性能指标进行测试。现有的试验样品提取方式主要有二种：一种是采用过滤法，具体的做法是把合成好的小样倒入桶内，而后加水，利用颜料的自沉淀，每隔一定的时间把桶上部的清水倒出，如此往复直到倒出的清水用氯化钡溶液检测无白色为止。由于水性透明氧化铁粒径较小，沉淀速度较慢，采用这种方式不但效率极低，同时难免会有部分颜料会随着清水倒出。另一种方式是把合成好的水性透明氧化铁浆料用真空抽滤的方法进行抽滤，抽滤初期因为颜料粒细，又特别亲水，所以穿滤严重，当抽滤后期，又会出现抽滤困难，漂洗难的问题，最后抽滤出来的浆料只有很薄的一层，需要几十次才能抽滤完成，效率极低。综上所述，通过现有技术提取足够一次水性氧化铁颜料测试的试验样品非常不便，并且时间较长，有时需一个星期左右才能获取一次小试所需的特料。


技术实现要素：

3.本实用新型的技术任务是解决现有技术的不足，提供一种高效小试过滤罐。
4.本实用新型所涉及的技术方案的核心思想是：
5.利用悬浮凝絮技术设计一种高效的连续式小试过滤罐，低浓度的浆液进入罐体后在扰流锥套的作用下，首先形成旋流，浆液在加速的过程中与填料充分混合并初步形成凝絮，由于凝絮的质量较大，在离心力的作用下被甩到罐体内壁压紧，随着凝絮的数量的增多，在旋流的表层会形成一层凝絮覆盖层，凝絮覆盖层能够降低旋流的流速且进一步加快后续浆液中样品的凝结。由于外桨叶的存在，扰流锥套在旋转的过程中，锥体外表面会对水体形成向下的推力，当水体表层的凝絮积累到一定程度后会在推力的作用下下行到罐体底部沉积压缩，最后通过取样阀排出。
6.同时，为了降低设备在气体过程中产生的水锤效应，在罐体的进水口处设置了缓冲器，当电磁阀由开通转为关闭状态后，水管中形成的水流断层冲击力首先作用在活塞上，推动活塞在缸体内部后退，将水头的机械能转换为弹簧的弹性势能。
7.本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：
8.一种高效小试过滤罐，包括扰流锥套，取样阀扰流锥套的外表面安装外桨叶，取样阀扰流锥套的内表面安装内桨叶，取样阀外桨叶和内桨叶的叶片按照等螺距原理设计，从叶根到叶端的安装角从15
°
到45
°
变化，取样阀扰流锥套的底部有回流口，取样阀回流口等角度的阵列分布在取样阀扰流锥套圆柱部分外圆面上，取样阀扰流锥套通过法兰与传动套筒连接，取样阀传动套筒内部安装密封轴承，取样阀密封轴承内插入进水弯管，取样阀进水弯管通过电磁阀与缓冲器的缓冲器出水口连通，取样阀缓冲器内安装导流管，取样阀导流管上安装活塞，取样阀活塞与取样阀缓冲器内部腔体之间安装密封环，取样阀活塞的底部
安装弹簧；取样阀缓冲器通过缓冲器进水口与进水阀连通。
9.扰流锥套安装在罐体内，取样阀罐体内安装导流罩，取样阀导流罩内加工出上下两个锥形槽，取样阀罐体上部安装填料喷管，取样阀填料喷管伸入取样阀导流罩的下锥槽内，取样阀罐体上安装取样阀和排水阀，取样阀罐体安装在支架上。
10.传动套筒上安装大齿轮，取样阀大齿轮与小齿轮啮合，取样阀小齿轮安装在主电机的输出轴上。
11.本实用新型的一种高效小试过滤罐与现有技术相比所产生的有益效果是：
12.(1)由于悬浮凝絮层的吸附作用、电中和作用等，使浆液中的细小絮凝体增大，所以悬浮凝絮层除了起吸附、过滤与电中和作用外，还有很好的网捕作用。
13.(2)连续收集的多余凝絮，从罐体内壁进入罐体底部的凝絮浓缩室，在凝絮浓缩室里凝絮通常可以浓缩至含水95％，而凝絮浓缩室的上清水浊度往往比净化出水浊度还低，所以可与净化出水共同进入下道处理工序。
14.(3)由于凝絮层是由絮体组成，致密度高，过滤效率远远高于常规的砂粒层过滤，由于是处于悬浮状态的絮体凝絮层作滤层，其过滤的水头(阻力)损失非常小，所以动力消耗远远低于常规的砂层过滤、微孔过滤、或反渗透膜过滤，又由于过滤凝絮层是净化过程中由浆液中的悬浮物自动补充添加，又自动被引走，即过滤凝絮层自身在不断地更新，过滤凝絮层总是保持着稳定的厚度，而且总是保持着稳定的物理吸附和电化学吸附性能，因此能获得稳定的过滤效果。
附图说明
15.附图1是本实用新型结构主视剖面图；
16.附图2是本实用新型结构缓冲器剖视图；
17.图中：
18.1、罐体，2、导流罩，3、扰流锥套，301、回流口，302、传动套筒，4、外桨叶，5、内桨叶，6、密封轴承，7、进水弯管，8、大齿轮，9、小齿轮，10、主电机，11、电磁阀，12、缓冲器，121、缓冲器进水口，122、缓冲器出水口，13、进水阀，131、扰流弯管，14、支架，15、导流管，16、活塞，17、弹簧，18、取样阀，19、排水阀，20、填料喷管
具体实施方式
19.下面结合附图，对本实用新型的作以下详细说明。
20.根据水力学的解释：因为水有粘滞性，因此水在流动过程中会产生速度梯度，即水层之间存在速度的变化值。一般认为异向凝聚是由于布朗运动造成的，而同向凝聚是由于搅拌作用而产生的。无论是搅拌或折板反应，格网反应，迷宫反应等，无非是在水流中产生涡旋，有涡旋时，速度梯度值就会变化很快，除了造成凝聚体的相互碰撞以外，还会产生凝聚体或微絮体本身的“自旋”。
21.本实用新型即是基于以上原理，通过在罐体内制造涡旋，使得相邻流层之间存在速度差值，一个微粒很可能在其前进方向的两侧受到不同的速度影响，是在这两个不同速度的差值形成力矩，推动絮体或凝聚体自身旋转。因为絮凝体不是理想的球形体，而是象云片树枝一样，因此可以肯定地说絮体或凝聚体一旦自身旋转，其半径可能要扩大几倍，甚至
更高，絮凝体长大到一定程度即从主体分离，顺壁而下。
22.一种高效小试过滤罐，包括扰流锥套3，扰流锥套3的外表面安装外桨叶4，扰流锥套3的内表面安装内桨叶5，外桨叶4和内桨叶5的叶片按照等螺距原理设计，从叶根到叶端的安装角从15
°
到45
°
变化，扰流锥套3的底部有回流口301，回流口301等角度的阵列分布在扰流锥套3圆柱部分外圆面上，扰流锥套3通过法兰与传动套筒302连接，传动套筒302内部安装密封轴承6，密封轴承6内插入进水弯管7，进水弯管7通过电磁阀11与缓冲器12的缓冲器出水口122连通，缓冲器12内安装导流管15，导流管15上安装活塞16，活塞16与缓冲器12内部腔体之间安装密封环，活塞16的底部安装弹簧17；缓冲器12通过缓冲器进水口121与进水阀13连通。
23.作为本实用新型的第一实施例，桨叶端部流体快速向槽壁扩展，撞击槽壁后分成两股，一部分沿槽壁向上流动，一部分沿槽壁向下流动，然后转向成为径向流，流回桨叶区，促进浆液的全槽对流循环，使固相颗粒快速分散混均。
24.扰流锥套3安装在罐体1内，罐体1内安装导流罩2，导流罩2内加工出上下两个锥形槽，罐体1上部安装填料喷管20，填料喷管20伸入导流罩2的下锥槽内，罐体1上安装取样阀18和排水阀19，罐体1安装在支架14上。
25.作为本实用新型的第一实施例，扰流锥套3的转动会在罐体1内造成较强烈的紊动。这时浆液中的凝絮颗粒正处于前期絮凝阶段，紊动对絮凝的影响不大。随着絮凝不断进行，凝絮颗粒越来越大。
26.作为本实用新型的第一实施例，凝絮的絮凝过程到了后期絮凝阶段，紊动的不利影响也越来越大，与絮凝过程的要求相适应，这时混合液流过导流罩2，流速大大降低，且流动开始趋于缓和。因此在固液分离组件下部的很小底层里，絮凝作用已基本完成。
27.作为本实用新型的第一实施例，絮凝成形的凝絮颗粒在不断上升的过程中，密度越来越大，流速越来越小。慢慢开始发生沉降的凝絮颗粒还会被罐底不断涌入的浆液的上升水流所冲击，当重力与向上的冲击力相等时，凝絮保持动态的静止，于是形成了一个活性凝絮悬浮层。悬浮层中的颗粒由于拦截进水中的杂质而不断增大，凝絮颗粒沉降速率不断提高，从而可以提高水流上升流速和产水量。
28.传动套筒302上安装大齿轮8，大齿轮8与小齿轮9啮合，小齿轮9安装在主电机10的输出轴上。
29.综上，本实用新型的内容并不局限在上述的实施例中，本领域技术人员可以在本实用新型的指导思想之内提出其他的实施例，但这些实施例都包括在本实用新型的范围之内。