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土壤憎水富里酸組分提取純化裝置的制作方法

文檔序號(hào):12712195閱讀:來源:國知局

技術(shù)特征:

1.一種土壤憎水富里酸組分提取純化裝置,包括反應(yīng)釜、pH調(diào)節(jié)單元、第一過濾凈化單元、酸化箱、酸堿度調(diào)節(jié)單元、第二過濾凈化單元、液體儲(chǔ)存器、富里酸提取單元和總控制系統(tǒng);其特征在于,

所述反應(yīng)釜的入口與所述pH調(diào)節(jié)單元的出口連接,反應(yīng)釜的出口與所述第一過濾凈化單元的入口連接;

所述第一過濾凈化單元的出口與所述酸化箱的入口連接,所述酸化箱的入口還與所述酸堿度調(diào)節(jié)單元的出口連接,所述酸化箱的出口與所述第二過濾凈化單元的入口連接,所述第二過濾凈化單元的出口與所述液體儲(chǔ)存器的入口連接;

所述液體儲(chǔ)存器的出口與所述富里酸提取單元的入口連接;

所述pH調(diào)節(jié)單元、酸堿度調(diào)節(jié)單元與所述總控制系統(tǒng)控制連接。

2.如權(quán)利要求1所述的土壤憎水富里酸組分提取純化裝置,其特征在于,所述富里酸提取單元包括淋洗裝置、第二加藥裝置、吸附富集裝置和離子交換裝置;所述吸附富集裝置的入口與所述液體儲(chǔ)存器的出口連接,其出口與所述離子交換裝置的入口連接;所述吸附富集裝置的入口還與所述淋洗裝置的出口、第二加藥裝置的出口連接;所述離子交換裝置的入口還與所述淋洗裝置的出口連接;

所述吸附富集裝置的底部、離子交換裝置的底部均設(shè)有廢液排出開關(guān)。

3.如權(quán)利要求1所述的土壤憎水富里酸組分提取純化裝置,其特征在于,所述富里酸提取單元包括淋洗裝置、第二加藥裝置、一級(jí)吸附富集裝置、第一離子交換裝置、二級(jí)吸附富集裝置、第二離子交換裝置;所述一級(jí)吸附富集裝置的入口與所述液體儲(chǔ)存器的出口連接,一級(jí)吸附富集裝置的出口分別與所述第一離子交換裝置的入口、二級(jí)吸附富集裝置的入口連接;所述二級(jí)吸附富集裝置的出口與所述第二離子交換裝置的入口連接;所述淋洗裝置的出口分別與所述一級(jí)吸附富集裝置的入口、第一離子交換裝置的入口、二級(jí)吸附富集裝置的入口、第二離子交換裝置的入口連接;所述第二加藥裝置的出口分別與所述一級(jí)吸附富集裝置的入口、二級(jí)吸附富集裝置的入口連接;

所述一級(jí)吸附富集裝置的底部、第一離子交換裝置的底部、二級(jí)吸附富集裝置的底部、第二離子交換裝置的底部均設(shè)有廢液排出閥。

4.如權(quán)利要求1所述的土壤憎水富里酸組分提取純化裝置,其特征在于,所述pH調(diào)節(jié)單元包括第一計(jì)量加藥泵和第一加藥裝置,第一計(jì)量加藥泵設(shè)于所述第一加藥裝置與所述反應(yīng)釜之間,所述第一計(jì)量加藥泵的入口與所述第一加藥裝置的出口連接,所述第一計(jì)量加藥泵的出口與所述反應(yīng)釜的入口連接。

5.如權(quán)利要求1所述的土壤憎水富里酸組分提取純化裝置,其特征在于,所述反應(yīng)釜內(nèi)設(shè)有土壤儲(chǔ)存室,所述土壤儲(chǔ)存室由支架支撐并位于反應(yīng)釜內(nèi);所述土壤儲(chǔ)存室的外壁上設(shè)有多個(gè)孔徑小于1mm的孔;

所述第一過濾凈化單元包括第一過濾器和真空泵;所述第一過濾器的入口通過管道與所述反應(yīng)釜的出口連接,所述第一過濾器的出口與所述酸化箱的入口連接;所述真空泵與所述酸化箱連接;

所述反應(yīng)釜與所述第一過濾器之間的管道伸入反應(yīng)釜,所述伸入反應(yīng)釜的管道高度取值為反應(yīng)釜高度的1/20-1/10,且其外設(shè)有保護(hù)罩,所述保護(hù)罩上設(shè)有多個(gè)孔徑為1mm的孔;

所述第一過濾器與所述酸化箱之間的管道伸入酸化箱內(nèi),所述伸入酸化箱的管道位于所述酸化箱中液面之上;所述真空泵的吸氣口位于所述酸化箱中液面之上。

6.如權(quán)利要求1所述的土壤憎水富里酸組分提取純化裝置,其特征在于,所述酸堿度調(diào)節(jié)單元包括pH傳感器、攪拌器、第一酸液藥劑箱、第二酸液藥劑箱和第二計(jì)量加藥泵;所述pH傳感器和攪拌器設(shè)于所述酸化箱內(nèi);所述第一酸液藥劑箱和第二酸液藥劑箱并列布置;所述第二計(jì)量加藥泵的入口分別與第一酸液藥劑箱的出口、第二酸液藥劑箱的出口連接,第二計(jì)量加藥泵的出口與所述酸化箱的入口連接。

7.如權(quán)利要求1所述的土壤憎水富里酸組分提取純化裝置,其特征在于,所述第二過濾凈化單元包括第二過濾器和真空泵,所述第二過濾器的入口與所述酸化箱的出口連接,所述第二過濾器的出口與所述液體儲(chǔ)存器的入口連接;所述液體儲(chǔ)存器的出口與所述吸附富集裝置的入口連接;所述真空泵的吸氣口位于所述液體儲(chǔ)存器中液面之上。

8.如權(quán)利要求1所述的土壤憎水富里酸組分提取純化裝置,其特征在于,所述總控制系統(tǒng)包括控制單元和觸屏器,所述控制單元均與所述反應(yīng)釜內(nèi)的pH傳感器、攪拌器、液位傳感器、第一計(jì)量加藥泵、第二計(jì)量加藥泵、真空泵、酸化箱內(nèi)的pH傳感器、攪拌器控制連接;所述pH傳感器設(shè)有升降臺(tái)。

9.利用權(quán)利要求1-8任一所述的土壤憎水富里酸組分提取純化裝置進(jìn)行土壤憎水富里酸組分提取的方法,其特征在于,其包括如下步驟:

(1)土壤加入到土壤儲(chǔ)存室中,并向反應(yīng)釜中注入純水;

(2)啟動(dòng)pH調(diào)節(jié)單元,第一計(jì)量加藥泵接收位于反應(yīng)釜中pH傳感器信號(hào)啟動(dòng)堿液加入程序,第一加藥裝置通過耐強(qiáng)堿管道向反應(yīng)釜中注入堿液,同時(shí)啟動(dòng)反應(yīng)釜中的攪拌馬達(dá),使堿液均勻分散,直到達(dá)到預(yù)設(shè)的pH值,第一計(jì)量加藥泵停止工作;

(3)打開反應(yīng)釜的出口閥門,同時(shí)啟動(dòng)真空泵,反應(yīng)釜中的液體經(jīng)真空泵施壓通過第一過濾器流入酸化箱內(nèi),堿不溶雜質(zhì)被濾膜截留而去除,去除雜質(zhì)后的液體通過濾膜流入酸化箱內(nèi);

(4)啟動(dòng)酸堿度調(diào)節(jié)單元,第二計(jì)量加藥泵接收位于酸化箱中的pH傳感器信號(hào)啟動(dòng)酸液加入程序,第二計(jì)量加藥泵通過第一通道從第一酸液藥劑箱抽取酸液通過第一耐酸管道向酸化箱中注入非氧化性酸液,同時(shí)啟動(dòng)酸化箱中攪拌馬達(dá),使得酸液均勻分散,直至達(dá)到預(yù)設(shè)的pH值,第二計(jì)量加藥泵第一通道加酸液程序停止工作,傳感器升降臺(tái)升起pH傳感器探頭;

第二計(jì)量加藥泵通過第二通道從第二酸液藥劑箱抽取氫氟酸通過第二耐酸管道注入酸化箱中,直到達(dá)到預(yù)設(shè)的氫氟酸濃度,第二計(jì)量加藥泵停止工作;

(5)完成pH值調(diào)節(jié)后,打開酸化箱的出口閥門,同時(shí)啟動(dòng)真空泵,通過真空泵施壓,酸化箱中的有機(jī)質(zhì)溶液通過第二過濾器流入液體儲(chǔ)存器中,酸不溶雜質(zhì)被第二過濾器中的濾膜截留而去除,去除雜質(zhì)后的粗體富里酸溶液通過濾膜流入液體儲(chǔ)存器中;

(6)完成過濾后,打開液體儲(chǔ)存器的出口閥門,液體儲(chǔ)存器中的粗提富里酸溶液通過管道流入吸附富集裝置,富里酸被吸附在樹脂上;

(7)吸附完成后,打開淋洗裝置的出口閥門,同時(shí)打開吸附富集裝置的廢液排出閥,淋洗裝置中的純水通過管道注入吸附富集裝置,對吸附富集裝置進(jìn)行沖洗,沖洗廢液直接從廢液排出閥排出,完成對吸附富集裝置的沖洗;

關(guān)閉淋洗裝置與吸附富集裝置之間的連通閥,打開淋洗裝置與離子交換裝置之間的連通閥,同時(shí)打開離子交換裝置底部的廢液排出閥,淋洗裝置中的純水通過管道注入離子交換裝置,對離子交換裝置進(jìn)行沖洗,沖洗廢液直接從廢液排出閥排出,完成對離子交換裝置的沖洗;

沖洗完成后,關(guān)閉淋洗裝置與離子交換裝置之間的連通閥,同時(shí)關(guān)閉離子交換裝置底部的廢液排出閥,打開第二加藥裝置與吸附富集裝置之間的連通閥,第二加藥裝置通過耐堿管道向吸附富集裝置中注入堿液,被樹脂吸附后的憎水富里酸在堿液的作用下發(fā)生解吸,解吸后的液體流入離子交換裝置,經(jīng)離子交換裝置中的氫型陽離子交換樹脂吸附后排出,所排出的液體為所需提取的土壤憎水富里酸溶液,冷凍干燥后得到固態(tài)土壤憎水富里酸。

10.如權(quán)利要求9所述的土壤憎水富里酸組分提取方法,其特征在于,所述第一加藥裝置中的堿液為飽和或近飽和強(qiáng)堿溶液,第二加藥裝置中的堿液為0.001-0.5mol/L的強(qiáng)堿;所述耐強(qiáng)堿管道要求能承受飽和強(qiáng)堿,所述耐堿管道要求能承受0.5mol/L的強(qiáng)堿;所述反應(yīng)釜中液體的pH預(yù)設(shè)值為10-14。

所述第一耐酸管道要求能承受10mol/L的非氧化性強(qiáng)酸;所述第二耐酸管道要求能承受6mol/L的氫氟酸;所述酸化箱中氫氟酸的預(yù)設(shè)濃度為0.01-1mol/L;所述酸化箱中液體的pH預(yù)設(shè)值為0.5-1.5。

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