CN1111712C - 使干燥更有效的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及在设有细孔吸收表面的吸湿器中使材料，特别是精细分选的材料更有效干燥的方法，吸收表面的细孔的半径基本在0.5-2微米的范围内，在所述方法中，用含有固体和液体的淤浆在构成过滤介质(1，11，21)的细孔吸液表面上制成滤饼(2，12，22)，按照本发明，滤饼(2，12，22)和振荡器(6，15，25)相对布置得在滤饼(2，12，22)和振荡器(6，15，25)之间借助滤饼(2，12，22)和振荡器(6，15，25)或连接于振荡器的构件(7，16，26)之间的机械接触产生声场。
Description
本发明涉及使在吸湿器中过滤的材料，特别是精细分选的材料的干燥更为有效的方法，该方法中使所述材料制成的滤饼承受声场的影响。
专利文献FI 61,739公开了一种用于干燥带状、粉状、坚实或多孔材料的干燥方法和设备，在该方法中，使待干燥的材料通过细孔液体饱和吸收表面的中间作用液压接触保持在相对待干燥材料来说低压的液体。在所述方法中使用的设备包括一细孔液体吸收表面，其中细孔半径主要在0.5-2微米的范围内。
细孔液体吸收表面构成吸湿器过滤介质的过滤表面，使该过滤表面与待干燥的材料如淤浆相接触。虽然过滤表面例如呈平面状并且在过滤介质的过滤面相反侧形成低压，但由于吸收的影响，在过滤表面上形成待干燥材料滤饼，然后该饼被刮离过滤表面。
在精细分选的材料如细硫化物的提浓物、钛白粉、高岭土或方解石的干燥中的一个限制性因素是滤饼以及它的大的内部区域的高的流动阻力，这滞留了大量待过滤的液体。残留水分当然也受到微粒形成的毛细管及其毛细力的影响。因此，过滤能力仍然较低，滤饼中的残留水分仍旧较高。
滤饼中的残留水分是通过不同的机制滞留在滤饼材料中的。被过滤的部分液体作为一个薄层被吸收在颗粒表面上，没有热能就不能除去这部分液体。部分液体滞留在颗粒形成的毛细网络中。取决于所述颗粒的表面化学性质及毛细管的直径，对于一定的压差来说会留下一定量的液体。通过提高压差，液体可以通过越来越小的孔被排除，这样就降低了残留水分。另外，部分液体滞留在极细的毛细管、颗粒接触点及封闭的孔中。
在WO96/35,340号申请中描述了一种用于干燥食品和其它材料的方法，该方法综合采用了热空气和超声波振荡。待干燥的产品通过一个封闭的室被输送，在室内产品承受热空气的作用。在室内，借助扁平的超声波振荡器使超声波传至产品，该超声波振荡器直接与待干燥的产品接触。在WO96/35340号申请中所述的方法是用于作为整体来干燥的材料如蔬菜。在该情形中，与精细分选的材料相比较，被干燥的特定区域是很小的。
本发明的目的是消除现有技术中的某些缺陷，提供一种用于干燥在吸湿器中过滤的材料，特别是粒度小于100微米的精细分选的材料的更为有效的新方法，使所述材料制成的滤饼承受声场的作用以减少滤饼中残留的水分。本发明的关键的新颖特征在权利要求书中阐明。
在按照本发明的方法中，在淤浆中存在的精细分选的固体首先在吸湿器的细孔吸收表面上形成滤饼。按照本发明，所产生的滤饼可以借助声场产生的振荡被进一步干燥，为此，滤饼和振荡器进一步相互布置在下述一个位置上，在该位置上在滤饼和用于促进干燥过程的振荡器或由该振荡器产生振荡的构件之间实现机械接触。振荡器或由振荡器产生振荡的构件和滤饼之间的机械接触形成声耦合。借助所述声耦合，仍留在所述滤饼中的残留水分可被减少，所述声耦合产生的声场在滤饼中引起振荡，从而除去原本难于除去的水分，因此，进一步改善了过滤效果。
在按照本发明的方法中，机械接触滤饼的振荡器或由振荡器产生振荡的构件的表面相对于滤饼调整在一个位置上，在该位置上滤饼基本在与细孔液体吸收表面相对的整个表面上与振荡器或由振荡器产生振荡的表面机械接触。实现机械接触时最好使滤饼移过永久安装的振荡器或由该振荡器产生振荡的构件，在这种情形中，滤饼的与细孔液体吸收表面相对的表面至少不时地进行机械接触以形成声场。
在振荡器或产生振荡的构件和滤饼之间的机械接触，以及声场实现时也可以使振荡器或产生振荡的构件相对于滤饼移动。振荡器或产生振荡的构件相对于滤饼的移动例如在进行时使振荡器或产生振荡的构件移向滤饼的相对于细孔液体吸收表面的表面，当形成机械接触时使振荡器或产生振荡的构件停止运动。这时声场可以基本同时地集中在基本整个的滤饼上。振荡器或产生振荡的构件相对于滤饼的移动在进行时也可以使振荡器或产生振荡的构件移过相对于滤饼的细孔液体吸收表面永久安装的表面，从而在过滤表面和振荡器或产生振荡的构件之间实现机械接触，以便产生声场。
当将按照本发明的方法使用于设有细孔吸收表面的吸湿器上，吸收表面的细孔半径主要在0.5-2微米范围内时，由于声场引起的滤饼振荡，从滤饼去除的残留水分是在过滤表面和与所述过滤表面相对的过滤介质之间保持过滤过程中施加的压差时，通过构成过滤介质的过滤表面的细孔液体吸收表面除去的。
在按照本发明的方法中使用的振荡频率最好在20-60kHz的范围内。也可以使用较低的频率，但是，由于低频产生的极高噪音，较低的频率可能引起环境公害。与振荡频率有关，所使用的振幅与振荡频率成反比，因而频率越高，则使用的振幅越低。
在按照本发明的方法中采用的振荡器最好例如是超声波振荡器。为了产生振荡，也可以使用压电或磁致伸缩材料作为振荡器本身，或用在连接于所述振荡器的构件中。
适用于按照本发明的方法中的材料，其粒度最好在0.5-10微米的范围内。这样的材料例如是铜或锌的硫化物的提浓物、钛白粉、高岭土、方解石及有机化合物如淀粉。但是，取决于材料的结构，应用这种方法最好的粒度范围可以显著较大。在这种情形中，粒度范围可以为0.01-100微米。
现在对照以下附图详述本发明。
图1是本发明推荐实施例的侧视图。
图2是沿图1中A-A线的剖视图。
图3是本发明另一推荐实施例的侧视图。
图4是沿图3中B-B线的剖视图。
图5是本发明第三推荐实施例的侧视图。
图6是沿图5中C-C线的剖视图。
如图1和2所示，放置在构成过滤表面的细孔液体吸收表面上的滤饼2是由包括固体和液体并放置在淤浆罐3中的淤浆4制成的。过滤介质1的支承结构5安装得使在过滤介质1表面上形成的滤饼2可借助支承结构5相对于振荡器6移动。一个构件7连接于所述振荡器6，可借助振荡器6产生振荡，所述构件7相对于过滤装置的支承结构5放置，当移动支承结构5时，在滤饼2的与过滤介质1相对的表面8和构件7的表面9(该表面构成相对于振荡器6来说的一个外部的表面)之间在滤饼2移过构件7时形成机械接触。当滤饼2移过构件7时，使构件7振荡，在滤饼2和构件7之间产生声场，以便减少留在滤饼2中的残留水分。
在图3和4所示的实施例中，放置在构成过滤介质11的过滤表面的细孔液体吸收表面上的滤饼12是由包括固体和液体并放置在淤浆罐13中的淤浆14制成的。滤饼12借助连接于振荡器15的可振荡构件16产生振荡，使所述构件16移向与过滤介质11相对的滤饼12的表面17，直至构件16的与振荡器15相对设置的表面18和滤饼的表面17相互机械接触为止。当表面17和18作机械接触时，借助振荡器15使构件16振荡，因而在表面17和18间产生声场，滤饼12也开始振荡。由于这种振荡，仍旧留在滤饼12中的残留水分可被减少。
如图5和6所示，放置在构成过滤介质21的过滤表面的细孔液体吸收表面上的滤饼22是由包括固体和液体并放置在淤浆罐23中的淤浆24制成的。借助连接于振荡器25的可振荡的构件26使滤饼22振荡，使构件26移向滤饼22的相对于过滤介质21的表面27，直至构件26相对于振荡器25设置的表面28和滤饼的表面27相互机械接触为止。当表面27和28作机械接触时，借助振荡器25使构件26振荡，因而当构件26沿表面27移动时产生声场。当构件26已移过滤饼的整个表面28时，构件26停止振荡，在这种情形中，表面27和28之间的声耦合也消失了。
Claims (8)
1.一种在吸湿器中使材料，特别是精细分选的材料更有效地干燥的方法，所述吸湿器设有细孔吸收表面，该吸收表面的细孔半径基本在0.5-2微米的范围内，在所述方法中，用含有固体和液体的淤浆在构成过滤介质(1，11，21)的过滤表面的细孔吸液表面上制成滤饼(2，12，22)，其特征在于：滤饼(2，12，22)和振荡器(6，15，25)相互放置，使得在滤饼(2，12，22)和振荡器(6，15，25)之间，借助滤饼(2，12，22)和振荡器(6，15，25)或连接于振荡器的构件(7，16，26)之间的机械接触产生声场。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于：相对于振荡器(6，15，25)移动滤饼(2，12，22)。
3.如权利要求1所述的方法，其特征在于：相对于滤饼移动构件(7，16，26)。
4.如权利要求1所述的方法，其特征在于：滤饼(2，12，22)和振荡器(6，15，25)在其间存在机械接触时保持其相对不可移动。
5.如前述任一项权利要求所述的方法，其特征在于：声场的振荡频率在20-60kHz的范围内。
6.如权利要求1所述的方法，其特征在于：所采用的振荡器是超声波振荡器。
7.如权利要求1所述的方法，其特征在于：所采用的振荡器是压电材料。
8.如权利要求1所述的方法，其特征在于：所采用的振荡器是磁致伸缩材料。
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