專利名稱：一種新型固液分離抽濾裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種新型抽濾裝置，特別涉及一種用于固液分離的抽濾裝置。
背景技術(shù)：
過濾是一大類單元操作的總稱，是通過特定裝置將流體提純凈化的過程，過濾的方式很多，使用的物系也很廣泛，固-液、固-氣、大顆粒、小顆粒都很常見。抽濾是過濾的一種，是在推動(dòng)力或者其他外力作用下，固液懸浮液中的液體透過過濾介質(zhì)，固體顆粒及其它物質(zhì)被過濾介質(zhì)截留，從而實(shí)現(xiàn)固體與液體分離的操作。常見的是利用抽氣泵使抽濾瓶中的壓強(qiáng)降低，達(dá)到固液分離的目的。通常采用的裝置包括布氏漏斗、抽濾瓶、膠管、抽氣泵、濾紙等部件。傳統(tǒng)的過濾操作過程是將固液混和的懸濁液倒在漏斗中，在固體重力作用下發(fā)生沉降，留在過濾介質(zhì)(如濾紙、濾布、濾芯或?yàn)V膜等)上，液體在重力作用下向下運(yùn)動(dòng)，透過過 濾介質(zhì)，從而實(shí)現(xiàn)固液分離。但傳統(tǒng)過濾或抽濾存在如下缺點(diǎn)，由于固體，液體同向運(yùn)動(dòng)，在很多情況下，沉積在過濾介質(zhì)如濾紙、濾布、濾芯或?yàn)V膜上的固體物質(zhì)會(huì)堵塞過濾介質(zhì)的濾孔，進(jìn)而妨礙或阻礙其他液體隨后通過濾孔，這樣就會(huì)降低過濾速度，嚴(yán)重情況下甚至造成濾孔基本或完全被堵塞，難以實(shí)現(xiàn)徹底過濾，因而也大大影響了過濾效率。

實(shí)用新型內(nèi)容為了防止固體物質(zhì)堵塞過濾介質(zhì)，以節(jié)約時(shí)間并提高過濾效率，本實(shí)用新型提供一種新型抽濾裝置，在抽濾過程中使固體和液體反向運(yùn)動(dòng)，其中，固體沉淀物在重力的作用下向下沉降，而液體則通過抽吸從上方除去。為此，本實(shí)用新型提供一種新型抽濾裝置，該抽濾裝置包括出口向上的抽濾器和抽真空裝置，所述抽濾器包括出口向上的漏斗和過濾介質(zhì)，任選還設(shè)有浮漂，所述抽真空裝置包括導(dǎo)管、儲(chǔ)液罐和真空系統(tǒng)。所述抽真空裝置中，儲(chǔ)液罐位于真空系統(tǒng)與抽濾器之間，除了兩個(gè)導(dǎo)管外是封閉的，一個(gè)導(dǎo)管與真空系統(tǒng)連接，另一個(gè)導(dǎo)管與抽濾器漏斗向上的出口連接。根據(jù)本實(shí)用新型，所述過濾介質(zhì)是抽濾操作中用以攔截流體所含固體顆粒并具有支撐作用的各種多孔性材料。常用的過濾介質(zhì)有以下幾類①編織材料，由天然或合成纖維、金屬絲等編織而成的濾布和濾網(wǎng)，是工業(yè)生產(chǎn)中最常用的過濾介質(zhì)。此類材料價(jià)格便宜，清洗和更換方便，可截留的最小粒徑為5 65 μ m。用聚酰胺、聚酯或聚丙烯等纖維制成的單縷濾網(wǎng)，質(zhì)地均勻、耐腐蝕、耐疲勞，正在逐步取代其他織物濾布；②多孔性固體，包括素瓷、燒結(jié)金屬或玻璃，或由塑料細(xì)粉粘結(jié)而成的多孔性塑料管等。此類材料可截留的最小粒徑為I 3μπι，常用于處理含有少量微小顆粒的懸浮液；③堆積介質(zhì)，如砂、礫石、木炭和硅藻土等顆粒狀物料，或玻璃棉等非編織纖維的堆積層。一般用于處理固體含量很少的懸浮液，如城市給水和待凈化的糖液等。④高分子多孔介質(zhì)或微隙介質(zhì)，如微孔濾膜、超濾膜或無紡布。優(yōu)選地，所述過濾介質(zhì)是濾紙、濾布、濾芯、濾網(wǎng)、濾層、濾管、濾篩或?yàn)V膜。此外，工業(yè)濾紙也可與上述過濾介質(zhì)合用，以攔截懸浮液中少量微細(xì)顆粒。近年來，高分子多孔膜的制造與應(yīng)用有很大發(fā)展，應(yīng)用于更微小的顆粒的過濾，以獲得高度澄清的液體。適用于濾去O. I I μ m顆粒的膜稱為微孔濾膜；適用于濾去O. 01 O. I μ m顆粒的膜稱為超濾膜。微孔濾膜和超濾膜廣泛應(yīng)用于醫(yī)藥、食品和生物化學(xué)等工業(yè)。本實(shí)用新型優(yōu)選使用的過濾介質(zhì)有濾紙、濾布、濾芯或?yàn)V膜。根據(jù)本實(shí)用新型，所述過濾介質(zhì)與漏斗的連接方式可以是粘接，即通過粘合劑等粘性物質(zhì)將過濾介質(zhì)粘在漏斗表面，優(yōu)選使過濾介質(zhì)四周牢固粘在漏斗邊緣處，或者也可 以采用捆扎等方式，將濾紙或?yàn)V布等過濾介質(zhì)包覆漏斗頭部并捆扎固定，使漏斗倒置時(shí)過 濾介質(zhì)不脫落。在本實(shí)用新型優(yōu)選的實(shí)施方式中，還為抽濾器設(shè)置浮漂，所述浮漂是其本身以及與安放在一起的抽濾器都可以漂浮于液面上的物體。在浮漂作用下，抽濾器可以漂浮于液面，并使抽濾器出口向上的漏斗與過濾介質(zhì)如濾紙、濾布、濾芯或?yàn)V膜的接觸界面外緣高于待分離的固液混合物液面，因此可以有效避免漏濾現(xiàn)象。在此，漏濾是指沉淀物從漏斗與濾紙、濾布、濾芯或?yàn)V膜等過濾介質(zhì)的接觸界面外緣的縫隙漏過，造成固體沉淀漏入濾液。根據(jù)本實(shí)用新型，所述抽真空裝置包括導(dǎo)管、儲(chǔ)液罐和真空系統(tǒng)，儲(chǔ)液罐位于真空系統(tǒng)之前，除了兩個(gè)導(dǎo)管外是封閉的，一個(gè)導(dǎo)管與真空系統(tǒng)連接，另一個(gè)導(dǎo)管與抽濾器的漏斗向上的出口連接。導(dǎo)管與漏斗出口的連接可以采取直接連接的方式，也可以采用間接連接的方式。直接連接時(shí)，可以用有彈性的導(dǎo)管與口徑匹配的漏斗出口直接連接。間接連接時(shí)，可以利用常規(guī)抽氣瓶的抽氣嘴、玻璃管、橡膠管、塑料管、膠塞、玻璃接頭等連接部件進(jìn)行連接。為便于抽濾，優(yōu)選漏斗出口的斜面朝向抽氣瓶的抽氣嘴。所述抽真空裝置為待分離的固液混合液中的液體提供驅(qū)動(dòng)力，其中，真空系統(tǒng)使儲(chǔ)液罐內(nèi)形成負(fù)壓，罐內(nèi)大氣壓力低于固液混合液所在容器的液面大氣壓力，驅(qū)動(dòng)固液混合液中的液體向上從抽濾器的漏斗朝上的出口中流出，經(jīng)導(dǎo)管到達(dá)儲(chǔ)液罐。根據(jù)本實(shí)用新型的抽濾裝置具有多種用途，可以用于多種固液混合物的過濾分離，這些固液混合物既可以是物理混合形成的懸濁液，也可以是化學(xué)反應(yīng)形成的固液混合液，如反應(yīng)過程中生成沉淀形式的反應(yīng)物或副產(chǎn)物，還可以是工業(yè)生產(chǎn)或環(huán)境治理過程中生成的固液混合物。本實(shí)用新型還提供該抽濾裝置的使用方法，步驟以下步驟步驟1，將抽真空裝置的一根導(dǎo)管一端與抽濾器漏斗向上的出口緊密連接，該導(dǎo)管另一端接入儲(chǔ)液罐上部；抽真空裝置的另一根導(dǎo)管一端接入儲(chǔ)液罐上部，另一端與真空系統(tǒng)連接；步驟2，將出口向上的漏斗與過濾介質(zhì)組合成抽濾器，并將抽濾器置于固液混合物上；步驟3，任選為抽濾器設(shè)置浮漂，使抽濾器漂浮于液面上；步驟4，運(yùn)行真空系統(tǒng)，進(jìn)行抽濾，直至實(shí)現(xiàn)固液分離。[0029]根據(jù)本實(shí)用新型，為了固液分離更加有效，優(yōu)選在運(yùn)行真空系統(tǒng)進(jìn)行分離之前，使固液混合物充分靜置，從而使固體物質(zhì)盡可能沉淀在底部。根據(jù)本實(shí)用新型，運(yùn)行一段時(shí)間后，若過濾介質(zhì)被少量抽吸上來的沉淀堵塞，則可將漏斗取出，將過濾介質(zhì)表面上的沉淀物清洗除凈，則可繼續(xù)使用。根據(jù)本實(shí)用新型，為了提高固液分離效果，在抽濾的后期，用一定量液體與固體重新攪拌混合，充分靜置后，繼續(xù)抽濾。根據(jù)本實(shí)用新型，若抽濾后的固體需要洗滌時(shí)，可將少量溶劑灑到固體上，靜置片亥IJ，再將其抽干，并進(jìn)行其他方式的干燥處理，如進(jìn)一步烘干或用干燥劑吸濕。根據(jù)本實(shí)用新型，儲(chǔ)液罐中的液體可用于上述固體物質(zhì)的重新混合抽吸或洗滌。如果長時(shí)間抽濾后，儲(chǔ)液罐中存在少量固體物質(zhì)，則可將其倒回固液混合液中重新抽吸加以分離。 本實(shí)用新型提供的新型抽濾裝置及其使用方法能夠有效實(shí)現(xiàn)固液分離，并表現(xiàn)出以下幾點(diǎn)優(yōu)點(diǎn)(I)固體和液體的走向不同，液體從上面被真空抽走，而固體受重力作用大部分依然留在容器中，由于固體、液體走向不同，因而大大減輕了因沉淀物堵塞過濾介質(zhì)如濾紙、濾布、濾芯或?yàn)V膜而造成過濾效率下降問題；(2)由于抽濾器在浮漂作用下漂浮在液面，且液面低于漏斗與過濾介質(zhì)的界面，因而可以避免發(fā)生漏濾現(xiàn)象。(3)在對沉淀進(jìn)行過濾、洗滌過程中，不存在把沉淀物質(zhì)從原始容器轉(zhuǎn)移到漏斗中，再從漏斗中轉(zhuǎn)移出來的過程。從而減少沉淀因轉(zhuǎn)移而造成的固體物質(zhì)損失，而且操作過程省時(shí)、省力；(4)即使過濾介質(zhì)被沉淀堵塞，但可簡單地予以清理，比如將漏斗取出，將濾紙、濾布、濾芯或?yàn)V膜等過濾介質(zhì)表面上的沉淀物清洗干凈，或者更換過濾介質(zhì)，則可繼續(xù)使用；(5)抽濾器可漂浮在液面上，抽濾過程中隨著液面的降低而自動(dòng)下降。使整個(gè)操作過程可以自動(dòng)完成。

圖I是根據(jù)本實(shí)用新型一種實(shí)施方式的抽濾裝置的結(jié)構(gòu)示意圖，其中a杯型漏斗b 濾布c橡皮導(dǎo)管d儲(chǔ)液罐
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖通過具體實(shí)施方式
對本實(shí)用新型進(jìn)行詳細(xì)說明。本實(shí)用新型的特點(diǎn)和優(yōu)點(diǎn)將隨著這些描述變得更為清楚、明確。如圖I所示，根據(jù)本實(shí)用新型的抽濾裝置包括出口向上的抽濾器和抽真空裝置，抽濾器主要包括出口向上的杯型漏斗a和過濾介質(zhì)濾布b，抽真空裝置主要包括橡皮導(dǎo)管C、儲(chǔ)液罐d和真空系統(tǒng)。[0047]在優(yōu)選的實(shí)施方式中，為了使用本實(shí)用新型的抽濾裝置，進(jìn)行如下操作安裝儀器，將抽真空裝置的一根導(dǎo)管一端與抽濾器漏斗向上的出口緊密連接，該導(dǎo)管另一端接入儲(chǔ)液罐上部；抽真空裝置的另一根導(dǎo)管一端接入儲(chǔ)液罐上部，另一端與真空系統(tǒng)連接；并檢查漏斗與導(dǎo)管之間連接是否緊密，真空系統(tǒng)的抽氣泵連接口是否漏氣；將出口向上的漏斗與濾紙、濾布、濾芯或?yàn)V膜等過濾介質(zhì)組合成抽濾器。以濾紙和布式漏斗組合的抽濾器為例，選擇較大的濾紙，完全包覆布氏漏斗頭部，在漏斗頸部濾紙外側(cè)進(jìn)行捆扎，使漏斗倒置時(shí)濾紙不脫落。然后將抽濾器置于固液混合物上。為了使抽濾器漂浮于液面上，也可以為抽濾器設(shè)置浮漂。打開抽氣泵開關(guān)，運(yùn)行真空系統(tǒng)，進(jìn)行抽濾，直至實(shí)現(xiàn)固液分離。為了固液分離更加有效，應(yīng)該在運(yùn)行真空系統(tǒng)進(jìn)行分離之前，使固液混合物充分靜置，使固體物質(zhì)盡可能沉淀在底部。運(yùn)行一段時(shí)間后，可將漏斗取出，將過濾介質(zhì)表面上的沉淀物清洗除凈，以防過濾介質(zhì)被少量沉淀堵塞。在抽濾的后期，可以用一定量液體與固體重新攪拌混合，充分靜置后，繼續(xù)抽濾。抽濾后的固體需要洗滌時(shí)，可將少量溶劑灑到固體上，靜置片刻，再將其抽干，可以進(jìn)一步烘干或用干燥劑吸濕。長時(shí)間抽濾后，如果儲(chǔ)液罐中存在少量固體物質(zhì)，可將其倒回固液混合液中重新抽吸加以分離。實(shí)施例I按照常規(guī)方式，在容積3L的容器內(nèi)，由氯化鑭與碳酸氫鈉進(jìn)行反應(yīng)，形成碳酸鑭沉淀。安裝抽濾裝置，使抽濾裝置包括出口向上的抽濾器和抽真空裝置，抽濾器包括出口向上的杯型漏斗a和濾布b，濾布b通過捆扎方式固定在漏斗a上，抽真空裝置主要包括橡皮導(dǎo)管C、儲(chǔ)液罐d和真空系統(tǒng)。將抽濾器置于碳酸鑭沉淀所在的固液混合溶液中，為了使抽濾器漂浮于液面上，為抽濾器設(shè)置浮漂。打開抽氣泵開關(guān)，運(yùn)行真空系統(tǒng)，調(diào)節(jié)真空度為O. 09 O. IMPa，進(jìn)行抽濾，直至實(shí)現(xiàn)固液分離。實(shí)施例2在容積2L的容器內(nèi)，由硝酸銀與碘化鉀進(jìn)行反應(yīng)，形成碘化銀沉淀。如實(shí)施例I那樣安裝抽濾裝置，區(qū)別在于通過粘接方式將燒結(jié)玻璃制成的濾芯固定在出口向上的杯型漏斗底部。將抽濾器置于碘化銀沉淀所在的固液混合溶液中，為了使抽濾器漂浮于液面上，為抽濾器設(shè)置浮漂。為了固液分離更加有效，在運(yùn)行真空系統(tǒng)進(jìn)行分離之前，使固液混合物充分靜置，使固體物質(zhì)沉淀在底部。然后打開抽氣泵開關(guān)，運(yùn)行真空系統(tǒng)，調(diào)節(jié)真空度約為O. IMPa，進(jìn)行抽濾，直至實(shí)現(xiàn)固液分離。實(shí)施例3在容積3L的容器內(nèi)，由氯化鑭與氟化鈉進(jìn)行反應(yīng)，形成氟化鑭沉淀。如實(shí)施例I那樣安裝抽濾裝置，區(qū)別在于，運(yùn)行一段時(shí)間后，將漏斗取出，將過濾介質(zhì)表面上的沉淀物清洗除凈；并且在抽濾后期，用一定量液體與固體重新攪拌混合，充分靜置后，繼續(xù)抽濾，直至實(shí)現(xiàn)固液分離。抽濾后，將少量水淋灑在固體上，靜置片刻，再將其抽干，然后進(jìn)一步烘干或用干燥劑吸濕。以上通過優(yōu)選的具體實(shí)施方式
對本實(shí)用新型進(jìn)行了范例性說明。不過需要聲明的 是，這些具體實(shí)施方式
僅是對本實(shí)用新型的闡述性解釋，并不對本實(shí)用新型的保護(hù)范圍構(gòu)成任何限制，在不超出本實(shí)用新型精神和保護(hù)范圍的情況下，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以對本實(shí)用新型技術(shù)內(nèi)容及其實(shí)施方式進(jìn)行各種改進(jìn)、等價(jià)替換或修飾，這些均落入本實(shí)用新型的保護(hù)范圍內(nèi)。
權(quán)利要求1.一種抽濾裝置，該抽濾裝置包括出口向上的抽濾器和抽真空裝置，所述抽濾器包括出口向上的漏斗和過濾介質(zhì)，還設(shè)有浮漂，所述抽真空裝置包括導(dǎo)管、儲(chǔ)液罐和真空系統(tǒng)。
2.根據(jù)權(quán)利要求I的抽濾裝置，其特征在于，所述過濾介質(zhì)是編織材料、多孔性固體、堆積介質(zhì)、高分子多孔介質(zhì)或微隙介質(zhì)。
3.根據(jù)權(quán)利要求I或2的抽濾裝置，其特征在于，所述過濾介質(zhì)是濾紙、濾布、濾芯、濾網(wǎng)、濾層、濾管、濾篩或?yàn)V膜。
4.根據(jù)權(quán)利要求I或2的抽濾裝置，其特征在于，所述抽真空裝置中，儲(chǔ)液罐位于真空系統(tǒng)與抽濾器之間，除了兩個(gè)導(dǎo)管外是封閉的，一個(gè)導(dǎo)管與真空系統(tǒng)連接，另一個(gè)導(dǎo)管與抽濾器漏斗向上的出口連接。
專利摘要本實(shí)用新型涉及一種新型抽濾裝置及其使用方法和用途。該抽濾裝置包括出口向上的抽濾器和抽真空裝置，所述抽濾器包括出口向上的漏斗和過濾介質(zhì)，任選還設(shè)有浮漂，所述抽真空裝置包括導(dǎo)管、儲(chǔ)液罐和真空系統(tǒng)。本實(shí)用新型的抽濾裝置在抽濾過程中使固體和液體反向運(yùn)動(dòng)，固體沉淀物在重力的作用下向下沉降，而液體則通過抽吸從上方除去，能夠防止固體物質(zhì)堵塞過濾介質(zhì)，從而節(jié)約了時(shí)間并提高了過濾效率。
文檔編號B01D36/04GK202538506SQ20122001740
公開日2012年11月21日 申請日期2012年1月16日 優(yōu)先權(quán)日2012年1月16日
發(fā)明者劉毓海, 吳瑾光, 張應(yīng) , 徐怡莊, 李欽, 賀安琪 申請人:北京大學(xué), 河南大學(xué)