一种无势垒型过滤器的制造方法

文档序号:54534阅读:375来源:国知局
专利名称:一种无势垒型过滤器的制造方法
【专利摘要】本实用新型涉及一种新型无势垒型过滤器,将过滤头与贮液器合并为一体,在过滤器的底部使用过滤介质,在过滤过程中,过滤器漂浮在固液混合物的表面,在真空的负压下,液体进入贮液器中,在过滤中避免了使用垂直的导液管,因此,液体组份不需要再克服垂直导管所产生的重力势垒而直接进入贮液器;此外,由于过滤过程中真空所产生的负压,分离出的液体不会返流回固液混合物中,使得这种新型过滤器在分离液体粘度大的固液混合物时具有很大优势。
【专利说明】
一种无势垒型过滤器
技术领域
[0001]本实用新型涉及一种新型过滤器,特别涉及一种用于粘度较大的固液混合物进行分离的过滤器。
【背景技术】
[0002]过滤是一大类单元操作的总称。通过特殊装置将流体提纯净化的过程,过滤的方式很多,使用的物系也很广泛,固-液、固-气、大颗粒、小颗粒都很常见。
[0003]过滤是在推动力或者其他外力作用下悬浮液(或含固体颗粒发热气体)中的液体(或气体)透过介质,固体颗粒及其他物质被过滤介质截留,从而使固体及其他物质与液体(或气体)分离的操作。
[0004]抽滤就是减压过滤。利用抽气栗使抽滤瓶中的压强降低,达到固液分离的目的。常见的装置有真空栗、布氏漏斗、抽滤瓶、胶管、滤纸(滤布或滤膜)等。常见的方式是利用真空栗使抽滤瓶中气压降低,待分离液体依次通过滤纸和布氏漏斗,由于重力作用进入抽滤瓶中,固体留在滤纸上。
[0005]但这种传统方式存在缺点。由于重力作用,待分离液体会沿滤纸与布氏漏斗缝隙进入抽滤瓶,导致漏滤现象,污染滤液。并且滤渣易堵塞滤纸,导致后续抽滤不顺利,甚至阻碍后续抽滤。如果过滤加热后的液体,滤液落入抽滤瓶时容易凝固,给滤液的取出造成麻烦。这些都会影响抽滤效率和结果。
[0006]基于此,在实验室进行抽滤时,为了一定程度上弥补布氏漏斗的不足,现有技术公开了一种过滤器,例如CN201220017405(CN202538506U)公开的过滤器漂浮在固液混合物的上表面,沉淀物在重力作用下,逐渐沉到固液混合物下层,这使得固液混合物的上层成为沉淀物含量很少的清液。在过滤过程中,过滤器在真空作用下把清液通过滤布从固液混合物的上表面抽出。由于过滤的大部分时间是在过滤清液,这使得沉淀物堵塞滤布造成过滤困难的问题大为缓解,从而一定程度上提高了过滤的效率。
[0007]上述过滤器可用于分离大量固液混合物时获得固体组份。但由于过滤头与贮液器是分离的,且输运液体组份的管道过长,其材质为橡胶或塑料,这使液体组分被污染的风险加大,且易造成液体组分的损失。虽然可以将在液体输时不用橡胶或塑料管道,以避免液体组分被污染,或者一定程度上缩短将输运液体组份的导管长度,从而减少液体组份在过滤过程中损失,但仍存在下述缺点:过滤器中使用一根垂直向上的输液管,经过滤分离出的液体需要克服垂直导管所产生重力势叠才能进入贮液器;另外,当使用这种过滤器分离液体粘度大的固液混合物时,有可能因为收集不到液体组份而使过滤失败。
【实用新型内容】
[0008]为了克服现有技术中存在的上述问题,本实用新型提供一种新型过滤器,将过滤头与贮液器合并为一体,在过滤器的底部使用过滤介质,在过滤过程中,过滤器漂浮在固液混合物的表面,在真空的负压下,液体进入过滤器的贮液器中,在过滤中避免了使用垂直的导液管,因此,液体组份不需要再克服垂直导管所产生的重力势皇而直接进入贮液器;在抽滤过程中固体和液体反向运动,进而达到将下方的固体沉淀物和上方的液体分离开的目的;此外,由于过滤过程中真空所产生的负压,分离出的液体不会返流回固液混合物中,使得这种新型过滤器在分离液体粘度大的固液混合物时具有很大优势,从而完成了本实用新型。
[0009]为此,本实用新型提供一种新型过滤器,包括密封塞I和贮液器2,其中,该过滤器为倒置式,优选所述贮液器2为圆筒体,底部带有小孔4;该过滤器还包括真空管路3,在底部有过滤介质5。
[0010]本实用新型还提供上述过滤器的使用方法,包括以下步骤:
[0011]1、将过滤器置于待分离的固液混合物6中,任选浮于液面;
[0012]2、真空管路3连接真空,优选连接真空栗并开启真空栗;
[0013]3、液体组份通过过滤介质5和小孔4流入贮液器2中,成为滤液7,实现固液分离。
[0014]本实用新型提供的新型过滤器能够有效实现固液分离,并表现出以下优势:
[0015](I)将过滤头与贮液器合并为一体,在过滤中避免了使用垂直的导液管和胶管,因此,液体组份不需要再克服垂直导管所产生的重力势皇而直接进入贮液器,避免了滤液在管道中滞留、损失的问题,也解决了滤液被胶管污染的问题;
[0016](2)在过滤操作中,滤液贮存在过滤器中,且过滤器悬浮在固液混合物中,这样可以利用热的固液混合物的余热对滤液保温,从而避免因温度下降,造成滤液中随温度下降而溶解度降低的溶质在过滤过程中析出;
[0017](3)在抽滤过程中固体和液体反向运动,液体从上面被真空抽走,而固体受重力作用大部分依然留在容器中,因而大大减轻了因沉淀物堵塞过滤介质如滤纸、滤布、滤芯或滤膜而造成过滤效率下降问题;
[0018](4)在对沉淀进行过滤、洗涤过程中,不存在把沉淀物质从原始容器转移到漏斗中,再从漏斗中转移出来的过程。从而减少沉淀因转移而造成的固体物质损失,而且操作过程省时、省力;
[0019](5)即使过滤介质被沉淀堵塞,但可简单地予以清理,比如将漏斗取出,将滤纸、滤布、滤芯或滤膜等过滤介质表面上的沉淀物清洗干净,或者更换过滤介质,则可继续使用;
[0020](6)抽滤器可漂浮在液面上,抽滤过程中随着液面的降低而自动下降。使整个操作过程可以自动完成;另外,由于过滤过程中真空所产生的负压,分离出的液体不会返流回固液混合物中,使得这种新型过滤器在分离液体粘度大的固液混合物时具有很大优势。
【附图说明】
一种无势垒型过滤器的制造方法附图
[0021]图1是本实用新型的过滤器的结构示意图,其中:1_密封塞,2-贮液器,3-真空管路,4-小孔,5-过滤介质,6-固液混合物,7-滤液。
【具体实施方式】
[0022]下面结合附图通过【具体实施方式】对本实用新型进行详细说明。本实用新型的特点和优点将随着这些描述变得更为清楚、明确。
[0023]根据一种实施方式,本实用新型提供一种新型过滤器,包括密封塞I和贮液器2,其中,该过滤器为倒置式,优选所述贮液器2为圆筒体。
[0024]根据本实用新型,所述密封塞I位于圆筒体顶部,可以单独地覆盖圆筒体顶部,达到密封,例如整体塞覆盖在圆筒体顶部,也可以与圆筒体顶部其余部分一起进行密封,例如圆筒体顶部与竖直的外壁一起成型,并留有直径介于I厘米-1分米,优选3厘米-8厘米,更优选4厘米-6厘米的塞孔,用于容纳密封塞I。
[0025]根据本实用新型,该过滤器还包括真空管路3,该真空管路3贯穿密封塞I的塞孔,通过该真空管路3与真空栗或真空系统连接,实现对过滤器进行抽真空。
[0026]本实用新型所述真空管路3可以是任何管状物,优选采用玻璃管,其直接连接真空栗或真空系统,或者通过软管与真空栗或真空系统连接。
[0027]本实用新型所述的贮液器2的底部带有小孔4,优选带有多个小孔4,所述小孔4直径相同或不同,优选直径相同,更优选所述小孔的直径为0.01-0.2mm。
[0028]根据本实用新型,所述过滤器在底部有过滤介质5,本实用新型的过滤介质5是抽滤操作中用以拦截流体所含固体颗粒并具有支撑作用的各种多孔性材料。常用的过滤介质有以下几类:
[0029]①编织材料,由天然或合成纤维、金属丝等编织而成的滤布和滤网,是工业生产中最常用的过滤介质。此类材料价格便宜,清洗和更换方便,可截留的最小粒径为5?65μηι。用聚酰胺、聚酯或聚丙烯等纤维制成的单缕滤网,质地均匀、耐腐蚀、耐疲劳,正在逐步取代其他织物滤布;
[0030]②多孔性固体,包括素瓷、烧结金属或玻璃,或由塑料细粉粘结而成的多孔性塑料管等。此类材料可截留的最小粒径为I?3μπι,常用于处理含有少量微小颗粒的悬浮液;
[0031]③堆积介质,如砂、砾石、木炭和硅藻土等颗粒状物料,或玻璃棉等非编织纤维的堆积层。一般用于处理固体含量很少的悬浮液,如城市给水和待净化的糖液等。
[0032]此外,工业滤纸也可与上述过滤介质合用,以拦截悬浮液中少量微细颗粒。近年来,高分子多孔膜的制造与应用有很大发展,应用于更微小的颗粒的过滤,以获得高度澄清的液体。适用于滤去0.1?Ιμπι颗粒的膜称为微孔滤膜;适用于滤去0.01?0.Ιμπι颗粒的膜称为超滤膜。微孔滤膜和超滤膜广泛应用于医药、食品和生物化学等工业。
[0033]本实用新型优选使用的过滤介质有滤纸、滤布、滤芯或滤膜。
[0034]根据本实用新型,可以采用捆扎等方式,将滤纸或滤布等过滤介质包裹贮液器2的底部并捆扎固定,使得过滤器倒置时过滤介质不脱落;也可以将过滤介质5铺设于贮液器2底部,任选进行粘接,即通过粘合剂等粘性物质将过滤介质如过滤砂芯粘在贮液器2底部(上表面或下表面)。
[0035]在本实用新型优选的实施方式中,还可以为过滤器设置浮漂,所述浮漂是其本身以及与之安放在一起的过滤器都可以漂浮于液面上的物体。在浮漂作用下,过滤器可以漂浮于液面,并使贮液器与过滤介质如滤纸、滤布、滤芯或滤膜的接触界面外缘高于待分离的固液混合物液面,因此可以有效避免漏滤现象。在此,漏滤是指沉淀物从贮液器与滤纸、滤布、滤芯或滤膜等过滤介质的接触界面外缘的缝隙漏过,造成固体沉淀漏入滤液。
[0036]根据本实用新型,所述过滤器不带有导液管,贮液器2底部以及其中设置的小孔4形成过滤头,从而使得贮液器2与过滤头合为一体,要过滤的固液混合物6中的液体组份不需要克服导液管所产生的重力势皇而直接进入贮液器2,成为滤液7。
[0037]可见,本实用新型的过滤器仍是一种倒置式过滤器,在过滤过程中,过滤器漂浮在固液混合物的表面,在真空的负压下,液体通过滤布、滤纸或使用过滤砂芯后进入过滤器。与现有技术的过滤器相比,这种新型过滤器的最大特点是在过滤中没有垂直的导液管。因此,通过滤布、滤纸或使用过滤砂芯的液体组份不需要再克服垂直导管所产生的重力势皇而直接进入贮液器。这使得这种新型过滤器在分离液体粘度大的固液混合物时具有一定的优势。另外,需要指出的是,虽然贮液器的下方直接与过滤器上的小孔和过滤用的滤布、滤纸或使用过滤砂芯相接触,但由于过滤过程中真空所产生的负压,分离出的固液混合不会返流回固液混合物中。
[0038]本实用新型还提供上述过滤器的使用方法,包括如下步骤:
[0039]步骤1:将过滤器置于待分离的固液混合物6中,由于自身漂浮或任选设置的浮漂的作用,该过滤器将平稳地浮于液面;
[0040]步骤2:真空管路3连接真空,优选连接真空栗并开启真空栗;
[0041]步骤3:液体组份通过过滤介质5和小孔4流入贮液器2中,成为滤液7,而固体一般由于重力作用而沉至容器底部,最终实现固液分离。
[0042]在步骤3中,在真空的负压下,要过滤的固液混合物6中的液体组份不需要克服重力势皇而直接进入贮液器2;同时,在真空的负压下,滤液7不会返流回固液混合物6中。
[0043]而现有技术(例如CN201220017405)公开的抽真空装置一般包括导管、储液罐和真空系统,储液罐位于真空系统之前,除了两个导管外是封闭的,一个导管与真空系统连接,另一个导管与抽滤器的漏斗向上的出口连接。并且导管与漏斗出口的直接连接或间接连接,而直接连接时,要用有弹性的导管与口径匹配的漏斗出口直接连接,间接连接时则利用常规抽气瓶的抽气嘴、玻璃管、橡胶管、塑料管、胶塞、玻璃接头等连接部件进行连接。为便于抽滤,其漏斗出口的斜面朝向抽气瓶的抽气嘴。
[0044]根据本实用新型的抽滤器具有多种用途,可以用于多种固液混合物的过滤分离,这些固液混合物既可以是物理混合形成的悬浊液,也可以是化学反应形成的固液混合液,如反应过程中生成沉淀形式的反应物或副产物,还可以是工业生产或环境治理过程中生成的固液混合物。优选所述固液混合物具有一定粘度,更优选其粘度为0.l-1600Pa.S0
[0045]根据本实用新型,为了固液分离更加有效,优选在运行真空系统进行分离之前,使固液混合物充分静置,从而使固体物质尽可能沉淀在底部。
[0046]根据本实用新型,运行一段时间后,若过滤介质被少量抽吸上来的沉淀堵塞,则可对过滤介质进行必要的冲洗或清洗,将表面上的沉淀物除净,然后继续使用。
[0047]根据本实用新型,为了提高固液分离效果,在抽滤的后期,用一定量液体与固体重新搅拌混合,充分静置后,继续抽滤。
[0048]根据本实用新型,若抽滤后的固体需要洗涤时,可将少量溶剂洒到固体上,静置片亥IJ,再将其抽干,并进行其他方式的干燥处理,如进一步烘干或用干燥剂吸湿。
[0049]图1是本实用新型的过滤器的结构示意图,其中,密封塞I位于贮液器2顶部,真空管路3贯穿密封塞I的塞孔,通过胶管与真空栗或真空系统连接,贮液器2的底部带有小孔4,过滤介质5(例如为尼龙滤布)包裹贮液器2的底部并捆扎固定,当将该过滤器置于待分离固液混合物6中并开启抽真空后,固液混合物6中的液体组份直接进入贮液器2,成为滤液7,固体由于重力作用沉至容器底部,最终实现固液分离。
[0050]实施例1:
[0051]硅酸镁铝粉末加入具有一定粘度的石蜡油中,待硅酸镁铝粉末沉降后,使用这种新型过滤器进行固液分离操作,在实验中,把细旦尼龙布作为滤布套在过滤器的底部,然后进行抽滤。
[0052]实验结果表明,在数分钟内,清澈透明的石蜡油通过滤布进行过滤器的贮液器,实现了固液分离。过滤完成后,即使拆除了过滤器上的滤布,在真空的负压下,作为滤液的石蜡油仍留在贮液器内,不会从下部的小孔中流出。
[0053]以上通过优选的【具体实施方式】对本实用新型进行了范例性说明。不过需要声明的是,这些【具体实施方式】仅是对本实用新型的阐述性解释,并不对本实用新型的保护范围构成任何限制,在不超出本实用新型精神和保护范围的情况下,本领域技术人员可以对本实用新型技术内容及其实施方式进行各种改进、等价替换或修饰,这些均落入本实用新型的保护范围内。
【主权项】
1.一种过滤器,包括密封塞(I)和贮液器(2),其特征在于,该过滤器为倒置式,所述贮液器(2)为圆筒体,所述密封塞(I)位于圆筒体顶部,可以单独地覆盖圆筒体顶部,也可以与圆筒体顶部其余部分一起进行密封, 该过滤器包括真空管路(3),该真空管路(3)贯穿密封塞(I)的塞孔,通过该真空管路(3)与真空栗或真空系统连接。2.根据权利要求1所述的过滤器,其特征在于,圆筒体顶部与竖直的外壁一起成型,并留有直径介于I厘米-8厘米的塞孔。3.根据权利要求1所述的过滤器,其特征在于,所述真空管路(3)为玻璃管。4.根据权利要求1所述的过滤器,其特征在于,所述贮液器(2)底部带有小孔(4)。5.根据权利要求1所述的过滤器,其特征在于,所述贮液器(2)底部带有多个小孔(4)。6.根据权利要求5所述的过滤器,其特征在于,所述小孔直径相同或不同。7.根据权利要求1所述的过滤器,其特征在于,该过滤器在底部有过滤介质(5),所述过滤介质(5)是抽滤操作中用以拦截流体所含固体颗粒并具有支撑作用的各种多孔性材料。8.根据权利要求1所述的过滤器,其特征在于,所述过滤介质(5)包裹贮液器(2)的底部或铺设于贮液器(2)底部。9.根据权利要求4至8之一所述的过滤器,其特征在于, 该过滤器不带有导液管,贮液器(2)底部以及其中设置的小孔(4)形成过滤头,从而使得贮液器(2)与过滤头合为一体,要过滤的固液混合物(6)中的液体组份不需要克服导液管所产生的重力势皇而直接进入贮液器(2),成为滤液(7)。
【文档编号】B01D35/027GK205699756SQ201620341629
【公开日】2016年11月23日
【申请日】2016年4月20日
【发明人】贺安琪, 徐怡庄
【申请人】宁海德宝立新材料有限公司
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