[发明专利]离心过滤机及其操作方法

说明书

本发明涉及一种离心过滤机及其操作方法，所述离心过滤机包含一离心转筒以及一旋转过滤器。旋转过滤器是可转动地设置于容置空间中，并包含一过滤器本体以及一滤液排出管，过滤器本体具有一过滤筒，过滤筒围构出一滤液收集空间；滤液排出管是连通于滤液收集空间。其中，通过该离心转筒与该旋转过滤器其中至少一者转动，使该原料液受到带动而产生涡流，进而使该原料液因离心力而形成一甩向该离心转筒的重相流体与一逼近该过滤筒的轻相流体，并使该轻相流体经过该过滤筒的过滤而于该滤液收集空间产生一滤液，使该滤液经由该滤液排出管排出该离心过滤机。本发明利用颗粒与滤液运动方向相反的过滤方式，能有效达到较高的过滤速度，延缓滤材结垢。

技术领域

本发明是关于一种离心过滤机，尤指一种利用离心转筒或旋转过滤器的转动来产生离心力，使原料液离心分离出轻相流体与重相流体的离心过滤机及其操作方法。

背景技术

离心及过滤技术广泛地应用在石化、冶金、化工、生物、食品、能源、机械、电力、煤炭、酒类、纺织、制药、卫生等产业领域中。常用的离心设备是对于固-液、液-液、液-液-固、固-液-液相进行分离(“液”在此广义地指流体，其包含液相及气相)的装置，其应用领域主要有脱水、澄清、分级、浓缩及分离等。

一般而言，离心过滤是使悬浮溶液在离心力作用下，通过滤材，使得固体颗粒截留在滤材上，不断堆积成滤饼，液体通过滤饼层和过滤材过滤成为滤液。此类常见的离心/过滤机有三足式、平板式、上悬式、旁滤式、刮刀卸料、活塞推料、螺旋卸料、离心力卸料、震动卸料、进动卸料、翻袋卸料等型式，这些离心机或过滤机的详细构造及原理可参考“工业离心机和过滤机选用手册”一书(ISBN 978-7-122-18787-1，其全文以参照方式在此并入)。

然而，对于粒子粒径较为严苛的工业标准中，欲分离出较小的粒子，往往需较大的离心力以及较密的滤材，而小粒子极易堵塞滤材造成后续离心分离、过滤的困难，因而须经常地暂停操作来清洗滤材及/或淘汰更换滤材，如此增加了时间及花费成本。因此，需要一种能够减缓结垢、简单操作、并能分离出颗粒、澄清液的离心分离设备。

请参阅图1，图1是为现有技术的离心分离器的结构示意图。如图所示，一种离心分离机PA100包含一离心机本体PA1、一转轴PA2以及一滤网组件PA3，而转轴PA2是可转动地设置于离心机本体PA1中，而滤网组件PA3是固定地穿设于转轴PA2，借以随着转轴PA2转动。其中，当转轴PA2旋转时，经由转轴PA2的一进料口PA21进入滤网组件PA3内的原料液PA300会被带动而旋转地流动，进而产生离心力以甩向滤网组件PA3进行过滤，并使原料液PA300所包含的颗粒在滤网组件PA3上堆积形成一固体滤饼PA200。

综上所述，由于转轴PA2的转动会带动原料液PA300旋转地流动，而原料液PA300所包含的颗粒自然会随着原料液PA300的流动方向移动，进而堆积在滤网组件PA3上，因此当离心分离机PA100使用一段时间之后，离心分离机PA100的过滤速度会因为固体滤饼PA200的厚度增加而降低，导致使用者需要停机进行固体滤饼PA200的清除，才能维持离心过滤机PA100的过滤速度。

发明内容

有鉴于在现有技术中，现有的离心分离器颗粒与滤液运动方向相同造成颗粒堆积于滤材上，因而滤速降低或需更换清洗滤材。缘此，本发明的主要目的是提供一种离心过滤机，利用离心力与质量平衡的原理，离心力造成颗粒受离心力方向运动，质量平衡迫使液体往另一方向(滤材)运动，使滤速高且稳定且不须常(甚至完全不需要)更换或清洗滤材。