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1、(10)申请公布号 CN 102989217 A (43)申请公布日 2013.03.27 C N 1 0 2 9 8 9 2 1 7 A *CN102989217A* (21)申请号 201210537738.2 (22)申请日 2012.12.11 B01D 29/05(2006.01) B01D 29/82(2006.01) (71)申请人浙江大学 地址 310027 浙江省杭州市西湖区浙大路 38号 申请人四川多维过滤设备有限公司 (72)发明人匡继勇 罗龙聪 陈刚 (74)专利代理机构杭州天勤知识产权代理有限 公司 33224 代理人胡红娟 (54) 发明名称 一种带压榨膜片的过滤器。
2、 (57) 摘要 本发明公开了一种带压榨膜片的过滤器，包 括依次叠置，且周缘密封连接的压榨基板、过滤介 质和过滤基板，所述过滤基板上开有与过滤介质 的表面相连通的滤液通道，所述压榨基板朝向过 滤介质的一侧带有压榨腔，压榨腔内设有弹性的 压榨膜片；该压榨膜片将压榨腔分隔为与过滤介 质相邻的滤饼容纳腔以及与过滤介质相隔离的加 压腔；所述压榨基板还开设有与所述加压腔连通 的高压流体入口，以及与所述滤饼容纳腔连通的 料液入口。本发明的有益效果是针对小型、微型实 验和生产领域，不仅所得滤饼固含量更高，而且所 需过滤物料更少，操作更方便，工作效率更高。 (51)Int.Cl. 权利要求书1页 说明书4页 。
3、附图2页 (19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 权利要求书 1 页 说明书 4 页 附图 2 页 1/1页 2 1.一种带压榨膜片的过滤器，包括依次叠置，且周缘密封连接的压榨基板、过滤介质和 过滤基板，所述过滤基板上开有与过滤介质的表面相连通的滤液通道，其特征在于，所述压 榨基板朝向过滤介质的一侧带有压榨腔，压榨腔内设有弹性的压榨膜片；该压榨膜片将压 榨腔分隔为与过滤介质相邻的滤饼容纳腔以及与过滤介质相隔离的加压腔；所述压榨基板 还开设有与所述加压腔连通的高压流体入口，以及与所述滤饼容纳腔连通的料液入口。 2.如权利要求1所述的带压榨膜片的过滤器，其特征在于，所述压榨基板。
4、、过滤介质和 过滤基板沿水平方向依次叠置。 3.如权利要求2所述的带压榨膜片的过滤器，其特征在于，所述料液入口开设在压榨 基板的顶部；所述滤液通道的出口开设在过滤基板的底部；高压流体入口开设在压榨基板 的中部。 4.如权利要求3所述的带压榨膜片的过滤器，其特征在于，所述压榨基板朝向压榨膜 片的一侧带有贴合弧面，所述压榨腔由该贴合弧面与过滤介质围成。 5.如权利要求4所述的带压榨膜片的过滤器，其特征在于，所述高压流体入口贯穿贴 合弧面的中心部位。 6.如权利要求1所述的带压榨膜片的过滤器，其特征在于，所述高压流体入口通过管 路接有压缩气源或高压水源。 7.如权利要求1所述的带压榨膜片的过滤器，其。
5、特征在于，所述压榨膜片为圆形。 8.如权利要求1所述的带压榨膜片的过滤器，其特征在于，绕所述压榨膜片的周缘设 有压环，该压环通过螺钉固定在压榨基板上。 9.如权利要求1所述的带压榨膜片的过滤器，其特征在于，所述过滤基板朝向过滤介 质的一侧表面带有多个凸点，多个凸点成正三角点阵分布，凸点之间即为所述滤液通道。 10.如权利要求9所述的带压榨膜片的过滤器，其特征在于，所述凸点为形状相同的圆 柱形，相邻凸点的间距为凸点直径1.5至3倍。 权 利 要 求 书CN 102989217 A 1/4页 3 一种带压榨膜片的过滤器 技术领域 0001 本发明涉及一种过滤设备，尤其是涉及一种带压榨膜片的过滤器。。
6、 背景技术 0002 过滤设备主要是用来进行固液分离。在许多行业中，如化工、制药、冶金、染料、食 品、酿造、陶瓷、环保等行业，过滤工艺的设计，其目的往往是为了获得固液混合物中的固 体，其中所涉及到的原理为：固液混合物流经过滤介质，由于固体颗粒体积大于过滤介质的 孔径，无法通过过滤介质，从而停留在过滤介质表面，并逐渐堆积形成过滤滤饼，同时所形 成的滤饼也起到了进一步的过滤作用；液体则由于分子体积小于过滤介质的孔径，通过过 滤介质，从而实现固液分离。 0003 针对大型生产作业，在过滤设备的选用上，主要以大型压滤机为主。借助大型压滤 机具有设备体积大、处理效果好、纳物料能力强等特点，可以进行快节奏。
7、、高产量、可循环的 生产作业。 0004 针对小型或微型生产作业，如进行小批量生产，实验室物料分析，珍贵药材提纯等 情况，大型压滤机往往不能完成作业目的，通常的做法是将大型压滤机按照等比例进行缩 小，使其可以应用与小型生产作业。但在一些微型生产作业中，由于物料质量可能只有几千 克或几百克，甚至几十克，远远小于其可进行作业的最小物料质量，所以无法得到应用。抽 滤是针对小型、微型实验或生产而设计出的过滤方案，但由于抽滤不仅所得滤饼固含量低、 产量少，而且操作过程繁琐、用时时间长，无法得到广泛的应用。 发明内容 0005 本发明提供了一种带压榨膜片的过滤器，具有所需过滤物料少、所得滤饼固含量 高、操。
8、作简单方便等特点，特别适用于需要小型、微型实验和生产。 0006 本发明的带压榨膜片的过滤器，包括依次叠置，且周缘密封连接的压榨基板、过滤 介质和过滤基板，所述过滤基板上开有与过滤介质的表面相连通的滤液通道，所述压榨基 板朝向过滤介质的一侧带有压榨腔，压榨腔内设有弹性的压榨膜片；该压榨膜片将压榨腔 分隔为与过滤介质相邻的滤饼容纳腔以及与过滤介质相隔离的加压腔；所述压榨基板还开 设有与所述加压腔连通的高压流体入口，以及与所述滤饼容纳腔连通的料液入口。 0007 在正常使用时，待滤物料从料液入口进入滤饼容纳腔内，此时过滤介质（如滤布 等）接触到待滤物料，由于过滤介质具有通过小分子，截留大分子的特性。
9、，从而使得滤饼容 纳腔内待滤物料中的液体成分通过过滤介质，进入到下游的滤液通道，再经滤液通道的出 口排出，而固体颗粒则无法通过过滤介质，被阻挡在滤饼容纳腔内。待过程不断进行，滤饼 容纳腔内的泥浆状固体颗粒逐渐增多，压榨膜片被挤压变形，逐渐贴合于贴合弧面。当泥浆 状的固体充满滤饼容纳腔时，停止待滤物料的送入，切断料液入口，使滤饼容纳腔内此时处 于半密封状态，所谓半密封状态指的是除液体能够通过过滤介质外，其他物质均无法通过 滤饼容纳腔内的其他任何部分进出滤饼容纳腔。 说 明 书CN 102989217 A 2/4页 4 0008 此时进入压榨阶段。启动压缩气源或高压水源，压缩气体或高压液体经高压流。
10、体 入口进入加压腔。随着加压腔内的压力逐渐升高，此时由于受到滤饼容纳腔内的固体颗粒 挤压而凹入加压腔内的压榨膜片逐渐被弹回。滤饼容纳腔内的泥浆状固体因为受到压榨膜 片的挤压，从而进一步脱水。当压榨阶段不断进行，滤液通道的出口排液流量逐渐减小，一 段时间后，待滤液通道的出口无液体排出时，关闭压缩气源或高压水源开关，恢复加压腔与 外界大气气压的平衡，由此压榨阶段结束。 0009 所述压榨基板、过滤介质和过滤基板沿水平方向依次叠置。其目的是，可以使待滤 物料缓慢稳定的进入滤饼容纳腔内，由于过滤介质垂直于地面，当待滤物料流入滤饼容纳 腔内，首先流向底部，并由于自身重力，所含液体会通过过滤介质进入下游，。
11、经滤液通道排 出，继续通入待滤物料，滤饼容纳腔内的固体高度会缓慢增加，同时过滤过程也在不断的进 行，并且由于上层的物料会挤压下层的物料，从而使得过滤的效果更好。 0010 所述料液入口开设在压榨基板的顶部；所述滤液通道的出口开设在过滤基板的底 部；高压流体入口开设在压榨基板的中部。如此设计料液入口与滤液通道的出口的开设位 置，其目的是为了能够节省能源。将待滤物料送入料液入口，不借其他助力作用，仅凭自身 重力，即可进入滤饼容纳腔。位于滤饼容纳腔中的待滤物料，所含的液体同样可以通过自身 的重力，通过过滤介质，进入下游的滤液通道，经处于最低处的滤液通道的出口，自动排出 过滤器外。如此设计高压流体入口。
12、的位置，其目的是可以使加压腔内的压力分布的更加均 匀，增加本装置工作时的稳定性。 0011 所述压榨基板朝向压榨膜片的一侧带有贴合弧面，所述压榨腔由该贴合弧面与过 滤介质围成。如此设计的目的是，压榨膜片可以更好的贴合于贴合弧面，使其不易损坏。 0012 为了使压缩气体或高压液体的压力可以更加均匀的分布在压榨膜片的各个点上， 所述高压流体入口贯穿贴合弧面的中心部位。 0013 为了能够实现压缩气体或高压液体的远距离输送，方便工艺设计和可进行多个装 置的并联使用，所述高压流体入口通过管路接有压缩气源或高压水源。 0014 所述压榨膜片为圆形，其目的是为了可以更好的将加压腔中的压力，均匀的分布 在压。
13、榨膜片上，并且使得压榨膜片边缘的各固定点，均承受相同的变形拉力，使其更加牢固 耐用。 0015 绕所述压榨膜片的周缘设有压环，该压环通过螺钉固定在压榨基板上，其原因是 因为压榨膜片边缘所承受的变形拉力很大，一般的固定方法在长期使用下易被损坏，通过 压环和螺钉固定，不仅可以保证固定的可靠性，并且方便以后拆卸、清洗和更换。 0016 所述过滤基板朝向过滤介质的一侧表面带有多个凸点，多个凸点成正三角点阵分 布，凸点之间即为所述滤液通道。凸点的作用是用来支撑过滤介质，保证过滤介质不会因受 压而凹向滤液通道，导致其严重变形，影响使用寿命。多个凸点成三角点阵分布，可以均匀 分散压力，从而避免因个别凸点较其。
14、他凸点承受压力过大，而刺破过滤介质。 0017 所述凸点为形状相同的圆柱形，相邻凸点的间距为凸点直径1.5至3倍。由于凸 点被设计成圆柱形，从而可以使得凸点更好的与过滤介质贴合，并且由于贴合面是圆形，不 存在折角，不会对过滤介质造成严重划伤。相邻凸点的间距如此设计，其目的是为了保证在 拥有足够的滤液通道面积时，凸点的数量足够多，均匀分散各凸点的压力，并且直接提高了 过滤介质的耐压程度。 说 明 书CN 102989217 A 3/4页 5 0018 所述压榨基板与过滤介质相贴合的部位设有绕压榨腔分布的密封环。其设计目的 是，可以提高滤饼容纳腔的密封性，保证工作时，具有足够的安全性和可靠性。 0。
15、019 与现有技术相比，本发明的有益效果是，针对小型、微型实验和生产领域，本发明 不仅所得滤饼固含量更高，而且所需过滤物料更少，操作更方便，工作效率更高。 附图说明 0020 图1为本发明的带压榨膜片的过滤器的侧面示意图； 0021 图2为本发明的带压榨膜片的过滤器的正面示意图； 0022 图3为本发明的带压榨膜片的过滤器的滤液通道的局部示意图。 具体实施方式 0023 结合附图和实施例对本发明做进一步的详述： 0024 参照图1、图2，本发明的带压榨膜片的过滤器，包括依次叠置，且周缘密封连接的 压榨基板2、过滤介质和过滤基板1，三者通过螺栓密封固定，保证了装置内部可以承受较 大压强。由于本实。
16、施例待滤物料为泥浆，因而选用亲水性微孔滤膜3作为过滤介质。过滤 基板1上开有与亲水性微孔滤膜3的表面相连通的滤液通道4，滤液通道4的出口位于过滤 基板1的底部，工作时液体通过亲水性微孔滤膜3进入滤液通道4，经滤液通道4的出口排 出。 0025 压榨基板2朝向亲水性微孔滤膜3的一侧带有压榨腔，压榨腔内设有弹性的压榨 膜片11，本实施例选用弹性塑料薄片作为压榨膜片11。压榨腔被压榨膜片11分隔为两部 分，一部分为与亲水性微孔滤膜3相邻的滤饼容纳腔12，另一部分为与亲水性微孔滤膜3相 隔离的加压腔10。在正常工作时，滤饼容纳腔12主要用来容纳待滤物料，和待滤物料最后 形成的滤饼。加压腔10则连接空气。
17、泵，提供压力，推动压榨腔内的压榨膜片11弹回，从而 对滤饼容纳腔12内的待滤物料进行压榨。滤饼容纳腔12上端与料液入口8连通。压榨基 板2朝向压榨膜片11的一侧带有贴合弧面5，高压流体入口9贯穿贴合弧面5的中心部位 与外界相通，工作时高压流体入口9通过管路与空气泵相接，其中加压腔10与压榨膜片11 的贴合面设计成弧面，其主要目的是为了可以更好的与压榨膜片11贴合。压榨腔内的压榨 膜片11为圆形，且周缘设有压环7，压环7通过螺钉固定在压榨基板2上，不仅使压榨膜片 11更加牢固，并且方便以后拆洗更换。 0026 参照图3，过滤基板1朝向亲水性微孔滤膜3一侧设置有多个形状相同的圆柱形凸 点6，相邻凸。
18、点6之间距离与凸点6直径比值为2：1，其作用为支撑亲水性微孔滤膜3，防止 亲水性微孔滤膜3因受压而严重变形，影响其使用寿命。 0027 压榨基板2与亲水性微孔滤膜3相贴合的部分设有绕压榨腔分布的密封环13，可 以保证密封的可靠性。 0028 工作时，泥浆从料液入口8送入，进入滤饼容纳腔12内，由于亲水性微孔滤膜3的 作用，泥浆中的水分通过亲水性微孔滤膜3进入滤液通道4，经滤液通道4的出口排出，沙土 无法通过，被截留在滤饼容纳腔12内。继续缓慢通入泥浆，此时滤液通道4的出口液体流 速增加，滤饼容纳腔12内的泥浆液面逐渐升高，待滤饼容纳腔12内充满泥浆，此时停止通 入泥浆，切断料液入口8。此时由于。
19、滤饼容纳腔12内存有大量泥浆，压榨膜片11被挤压进 说 明 书CN 102989217 A 4/4页 6 入加压腔10内部，完全紧贴于贴合弧面5。 0029 将空气泵输送口通过管道与高压流体入口9相接，开启空气泵开关，高压气体压 入加压腔10内，加压腔10内的气体压强逐渐增高，压榨膜片11被高压气体压回，同时压榨 膜片11挤压滤饼容纳腔12内的泥浆，泥浆内的液体被逐渐挤压出来，通过亲水性微孔滤膜 3进入下游。待滤液通道4的出口不再排液时，关闭空气泵开关，此时整个压榨过程结束。 最后打开法兰，取出滤饼即可。 说 明 书CN 102989217 A 1/2页 7 图1 图2 说 明 书 附 图CN 102989217 A 2/2页 8 图3 说 明 书 附 图CN 102989217 A 。