一种吸附微球的成型设备的制作方法

本发明属于生产设备技术领域，涉及一种成型设备，特别是一种吸附微球的成型设备。

背景技术：

随着人类社会的进步，科技的发展，人们在开发、利用水资源时，无时无刻也不破坏着水资源，如今水污染已经变得更加严重。所以，为了适应当今社会可持续发展的理念，治理好水污染这一问题是当今生态环境的一大主题。

水污染是由有害化学物质造成水的使用价值降低或丧失，污染环境的水，污水中的酸、碱、氧化剂，以及铜、镉、汞、砷等化合物，苯、二氯乙烷、乙二醇等有机毒物，会毒死水生生物，影响饮用水源、风景区景观。污水中的有机物被微生物分解时消耗水中的氧，影响水生生物的生命，水中溶解氧耗尽后，有机物进行厌氧分解，产生硫化氢、硫醇等难闻气体，使水质进一步恶化。

目前，人们已研发采用各种方法来治理水污染，如采用离子交换法、膜过滤法、高级氧化法和生物法进行治理水污染。但是，离子交换法存在不易再生利用的缺点；膜过滤法存在处理成本高的缺点；高级氧化法易产生二次污染；生物法的处理时间较长。

同时，人们还研发出了一种吸附法用来治理水污染，它具有操作简单、原料广、制造简单的优点。吸附法的原料较多，有碳基吸附材料、合成树脂吸附材料和生物质吸附材料。但是，碳基吸附材料的成本高，使用寿命短，操作费用高；合成树脂吸附材料的成本高，不可降解，会造成二次污染；而生物质吸附材料的材料低廉，操作简单，无二次污染，像这种绿色、经济、高效、多功能的吸附剂材料是当今的吸附材料的主打。

而对于污水的现实处理过程中，还要将生物质吸附材料制成多孔微球，进而对水质进行治理。

在现有技术中，多孔微球的生产设备缺乏，即使生产出多孔微球，其直径也较为单一。所以，对于本领域内的技术人员，还有待研发出一种能够生产多孔微球的设备，同时能够调整生产出不同直径和不同孔径的多孔微球。

技术实现要素：

本发明的目的是针对现有的技术存在上述问题，提出了一种吸附微球的成型设备，本发明具有能够制备各种不同直径的吸附微球的特点。

本发明的目的可通过下列技术方案来实现：一种吸附微球的成型设备，包括底座，在底座上设置有用于储存原液的储存桶和用于成球的成型桶，成型桶上部具有开口，其特征在于，在成型桶内装有凝固液，在储存桶内装有原液；所述的底座上设置有磁力搅拌器，上述的成型桶设置在磁力搅拌器上，所述的开口上部设置有安装板，安装板通过一升降定位结构设置在底座上，所述的升降定位结构包括左立柱和右立柱，左立柱和右立柱均垂直固定在底座上，上述的磁力搅拌器处于左立柱和右立柱之间，所述的左立柱朝向右立柱的一侧面为平面，该平面上设置有刻度线，刻度线由上至下设置，由上至下的刻度线采用红蓝白三种颜色交替的方式设置，在左立柱上部和右立柱上部处固定有顶板，在顶板下部固定有第一气缸，第一气缸的活塞杆竖直向下，第一气缸的活塞杆与安装板相固定，安装板上固定有指针，所述指针朝向上述的刻度线；所述的安装板上设有能够选择针头孔径大小的选针机构，选针机构包括若干开设在安装板上的通孔，所述通孔内固定有若干磁环，所述磁环的内径均不相同，在其中一个磁环中设置有针头，所述针头一端为进液端，另一端为出液端，针头的进液端通过进液管与储存桶相连通，在进液管中设置有输送泵，所述进液管中还设置有流量调节阀；所述的底座上设置有控制器，所述的第一气缸通过线路与该控制器相连接。

本吸附微球的成型设备，其工作原理是这样的：

1、首先，在储存桶中装上原液，在成型桶中装上凝固液，并且调整磁力搅拌器的转速和温度，利用磁力搅拌器对成型桶进行搅拌；

2、然后，利用选针机构，选择合适的磁环和针头，并将磁环安装到安装板上指定的通孔中，将针头安装到指定的磁环中；

3、接着，利用升降定位结构，对安装板调整合适的高度，具体的，在第一气缸的作用下，活塞杆向下伸出，使安装板向下推送，直至安装板上的指针指至指定的刻度线；

4、最后，利用输送泵抽取储存桶中的原液经流量调节阀和进液管流至针头，并滴入至成型桶中，使其形成吸附微球，完成吸附微球的制作。

在控制器的作用下，可以使第一气缸实现自动控制，无需在人为控制，从而提高设备的自动化程度。

在上述的吸附微球的成型设备中，所述的底座上还设置有补液桶，所述补液桶上端具有出口，补液桶一侧铰接在储存桶一侧的上端处，补液桶另一侧的下部设置有第二气缸，第二气缸的缸体铰接在底座上，第二气缸的活塞杆竖直向上，第二气缸的活塞杆端部与补液桶另一端相连接，第二气缸通过线路与上述的控制器相连接；在补液桶靠近储存桶一侧的下部处还开设有出液通孔，在出液通孔中设置有电磁阀，所述电磁阀通过线路与上述的控制器相连接。

在补液桶中盛满液体的情况下，利用第二气缸的活塞杆向上伸出，就可以使补液桶倾斜，液体从补液桶的出口中流出，使液体进入到储存桶中，对储存桶进行补充液体；在补液桶中液体小于一半的情况下，利用第二气缸的活塞杆向上伸出，使补液桶的倾斜程度较大，打开电磁阀，液体从补液桶的出液通孔中流出，使液体进入到储存桶中，对储存桶进行补充液体。

在控制器的作用下，可以使第二气缸和电磁阀实现自动控制，无需在人为控制，提高设备的自动化程度。

在上述的吸附微球的成型设备中，所述的成型桶内设置有出料网桶，出料网桶下部和侧部均开设有若干微孔，出料网桶上部的左侧固定有左连接环，出料网桶上部的右侧固定有右连接环，在底座上设置有用于存储吸附微球的存放箱，存放箱上部具有进料口，在存放箱靠近成型桶的一侧固定有放置板，放置板与成型桶相互平齐，在放置板上设置有第三气缸，第三气缸的活塞杆远离存放箱设置，第三气缸的活塞杆上固定有密封板，在存放箱上方还设置有导轨，导轨朝向成型桶的上方延伸，导轨处于顶板下方，导轨两端通过若干支架固定在底座上，导轨上设置有滑块一和滑块二，滑块一和滑块二之间固定有弹簧，在滑块一下部固定有连接绳一，连接绳一的下端固定有挂钩一，挂钩一能挂持在所述的左连接环上，在滑块二下部固定有连接绳二，连接绳二的下端固定有挂钩二，挂钩二能挂持在所述的右连接环上，所述的滑块二通过第四气缸驱动，第四气缸的缸体固定在支架上，第四气缸的活塞杆与滑块二相连接；所述的第三气缸和第四气缸均通过线路与上述的控制器相连接。

当成型桶内完成吸附微球的制作后，吸附微球都积聚在出料网桶内：首先，在第四气缸的作用下，第四气缸的活塞杆向外伸出，带动滑块二沿着导轨朝向存放箱的位置移动，在弹簧的作用下，同时带动滑块一沿着导轨朝向存放箱的位置移动，滑块一由连接绳一通过挂钩一与左连接环连接，由此滑块一就可以带动出料网桶的另一端滑动了的，滑块二由连接绳二通过挂钩二与右连接环连接，由此滑块二就可以带动出料网桶的一端滑动了的；接着，当出料网桶滑动至存放箱的上方时，翻转出料网桶，便可将出料网桶中的吸附球倒入至存放箱中了的；其次，在第三气缸的作用下，第三气缸的活塞杆向外伸出，密封板便可将存放箱的进料口关闭；最后，第三气缸与第四气缸的活塞杆缩回，滑块一、弹簧和滑块二复位。

在上述的吸附微球的成型设备中，所述的输送泵为蠕动泵。蠕动泵能够对流体进行交替挤压和释放，从而对流体进行间歇性输送，实现吸附微球缓慢成型。

在上述的吸附微球的成型设备中，所述的凝固液为水、乙醇、酸性溶液或碱性溶液。

在上述的吸附微球的成型设备中，所述的原液为纤维素、甲壳素或葡甘聚糖溶解液。

在上述的吸附微球的成型设备中，所述的储存桶中设有温度传感器一和液位传感器一。温度传感器一能够对储存桶中溶液的温度实时监测，液位传感器一能够对储存桶中溶液的液面高度实时监测。

在上述的吸附微球的成型设备中，所述的液位传感器一的高位探头与储存桶最上端之间的距离为2-4cm，液位传感器一的低位探头与储存桶最下端之间的距离为2-4cm，液位传感器一通过线路与上述的控制器相连接。当液位传感器一监测到储存桶中液面下降时，会将信息传递给控制器，控制器再命令第二气缸的活塞杆伸出，对储存桶进行补液。

在上述的吸附微球的成型设备中，所述的成型桶中设有温度传感器二、液位传感器二和PH传感器。温度传感器二能够对成型桶中溶液的温度实时监测，PH传感器能够对成型桶中溶液的PH值实时监测，液位传感器二能够对成型桶中溶液的液面高度实时监测。

在上述的吸附微球的成型设备中，所述的液位传感器二的高位探头与成型桶最上端之间的距离为5-8cm，液位传感器二的低位探头与成型桶最下端之间的距离为1-3cm，液位传感器二通过线路与上述的控制器相连接。当液位传感器二监测到成型桶中液面上升或是下降时，会将信息传递给控制器，控制器再命令第一气缸的活塞杆对应缩进或是伸出，使成型桶的液面上升时，安装板也会随着上升，成型桶的液面下降时，安装板也会随着下降，使安装板与成型桶液面之间的距离始终保持一定。

与现有技术相比，本发明具有以下优点：

1、本发明通过选针机构可以选择合适的针头作为吸附微球的成型直径，从而根据针头的不同直径，生产出不同直径的吸附微球。

2、本发明通过升降定位机构可以合理的调整安装板的高度，从而调整针头的高度，使原液滴入成型桶的高度适宜。

3、本发明通过蠕动泵可以对原液进行交替挤压和释放，从而对流体进行间歇性输送，实现吸附微球有序稳定成型。

4、本发明通过磁力搅拌器可以控制凝固液的温度，即可以对凝固液进行加热，也可以对凝固液进行冷却，使温度可以在0-100度之间调节；通过磁力搅拌器还可以控制凝固液的搅拌速度，避免未凝固好的吸附微球相互粘连。

5、本发明在补液桶的作用下，可以对储存桶进行自动补液，在第二气缸和控制器的作用下，实现第二气缸的自动控制。

6、本发明在出料网桶的作用下，可以将在成型桶中凝固形成的吸附微球转移到存放箱中，在第四气缸和控制器的作用下，实现第四气缸的自动控制。

7、本发明可以监控成型桶中PH值来补充和排放成型桶里的凝固液，使凝固液的PH值符合吸附微球的凝固成型要求。

附图说明

图1是本发明的结构示意图；

图2是本发明中升降定位结构的结构示意图；

图3是本发明中选针机构的结构示意图；

图4是本发明的局部结构示意图。

图中，1、底座；2、储存桶；3、成型桶；4、磁力搅拌器；5、安装板；6、磁环；7、针头；8、进液管；9、输送泵；10、流量调节阀；11、左立柱；12、右立柱；13、顶板；14、第一气缸；15、指针；16、补液桶；17、第二气缸；18、控制器；19、电磁阀；20、出料网桶；21、左连接环；22、右连接环；23、存放箱；24、放置板；25、第三气缸；26、密封板；27、导轨；28、支架；29、滑块一；30、滑块二；31、弹簧；32、连接绳一；33、挂钩一；34、连接绳二；35、挂钩二；36、第四气缸。

具体实施方式

以下是本发明的具体实施例并结合附图，对本发明的技术方案作进一步的描述，但本发明并不限于这些实施例。

如图1所示，一种吸附微球的成型设备，包括底座1，在底座1上设置有用于储存原液的储存桶2和用于成球的成型桶3，在成型桶3内装有凝固液，在储存桶2内装有原液。具体的，原液为纤维素、甲壳素或葡甘聚糖等溶解液，作为吸附微球的成型材料，根据不同的原液作为形成吸附微球的凝固液为水、乙醇等溶液，也可以为硫酸、盐酸、硝酸等酸性溶液，也可以为氢氧化钠、碳酸钠、碳酸氢钠等碱性溶液。

如图1和2所示，在底座1上还设置有磁力搅拌器4，成型桶3设置在磁力搅拌器4上。成型桶3的上部具有开口，开口的上部设置有安装板5，安装板5通过一升降定位结构设置在底座1上。具体的，升降定位结构包括左立柱11和右立柱12，左立柱11和右立柱12均垂直固定在底座1上，上述的磁力搅拌器4处于左立柱11和右立柱12之间，所述的左立柱11朝向右立柱12的一侧面为平面，该平面上设置有刻度线，刻度线由上至下设置，由上至下的刻度线采用红蓝白三种颜色交替的方式设置，安装板5上还固定有指针15，指针15朝向左立柱11上的刻度线。在左立柱11上部和右立柱12上部处固定有顶板13，在顶板13下部固定有第一气缸14，第一气缸14的活塞杆竖直向下，第一气缸14的活塞杆与安装板5相固定。

如图1和3所示，在安装板5上还设有能够选择针头7孔径大小的选针机构。具体的，该选针机构包括若干开设在安装板5上的通孔，通孔内固定有若干磁环6，磁环6的内径均相同，磁环6的内径均不相同，在其中一个磁环6中设置有针头7，所述针头7一端为进液端，另一端为出液端，针头7的进液端通过进液管8与储存桶2相连通，针头7的出液端竖直设置，且朝向成型桶3，使从针头7掉落的原液能够滴入至成型桶3中。

在进液管8中还设置有输送泵9，进液管8中还设置有能够控制液体流量大小的流量调节阀10。在本实施例中，输送泵9为现有市场上可以买到的蠕动泵，其结构不做详细描述。蠕动泵能够对流体进行交替挤压和释放，从而对流体进行间歇性输送，实现吸附微球缓慢成型。

在底座1上还设置有补液桶16，补液桶16的上端具有出口，补液桶16一侧通过铰链一和铰座一铰接在储存桶2一侧的上端处，其中铰链一固定在补液桶16上，铰座一固定在储存桶2上；补液桶16另一侧的下部设置有第二气缸17，第二气缸17的缸体通过铰链二和铰座二铰接在底座1上，其中铰座二固定在底座1上，铰链二固定在第二气缸17的缸体上；第二气缸17的活塞杆竖直向上，第二气缸17的活塞杆端部与补液桶16另一端通过铰链三和铰座三相连接，其中铰座三固定在补液桶16上，铰链三固定在第二气缸17的活塞杆端部上。具体的，储存桶2与补液桶16之间、补液桶16与第二气缸17的活塞杆之间、第二气缸17的缸体与底座1之间均相对铰接。在补液桶16靠近储存桶2一侧的下部处还开设有出液通孔，在出液通孔中设置有电磁阀19，电磁阀19与出液通孔之间通过橡胶圈实现密封。出液通孔离补液桶16底部之间的竖直距离为3-5cm，具体的，在本实施例中，该竖直距离为4cm，但也可以根据补液桶16的实际尺寸进行适当调整。

在补液桶16中盛满液体的情况下，利用第二气缸17的活塞杆向上伸出，就可以使补液桶16倾斜，液体从补液桶16的出口中流出，使液体进入到储存桶2中，对储存桶2进行补充液体；在补液桶16中液体小于一半的情况下，利用第二气缸17的活塞杆向上伸出，使补液桶16的倾斜程度较大，打开电磁阀19，液体从补液桶16的出液通孔中流出，使液体进入到储存桶2中，对储存桶2进行补充液体。

如图1和4所示，在成型桶3内设置有出料网桶20，出料网桶20下部和侧部均开设有若干微孔，出料网桶20上部的左侧固定有左连接环21，出料网桶20上部的右侧固定有右连接环22，在底座1上设置有用于存储吸附微球的存放箱23，存放箱23上部具有进料口，在存放箱23靠近成型桶3的一侧固定有放置板24，放置板24与成型桶3相互平齐，在放置板24上设置有第三气缸25，第三气缸25的活塞杆远离存放箱23设置，第三气缸25的活塞杆上固定有密封板26，在存放箱23上方还设置有导轨27，导轨27朝向成型桶3的上方延伸，导轨27处于顶板13下方，导轨27两端通过若干支架28固定在底座1上，导轨27上设置有滑块一29和滑块二30，滑块一29和滑块二30之间固定有弹簧31，在滑块一29下部固定有连接绳一32，连接绳一32的下端固定有挂钩一33，挂钩一33能挂持在所述的左连接环21上，在滑块二30下部固定有连接绳二34，连接绳二34的下端固定有挂钩二35，挂钩二35能挂持在所述的右连接环22上，所述的滑块二30通过第四气缸36驱动，第四气缸36的缸体固定在支架28上，第四气缸36的活塞杆与滑块二30相连接。

当成型桶3内完成吸附微球的制作后，吸附微球都积聚在出料网桶20内：首先，在第四气缸36的作用下，第四气缸36的活塞杆向外伸出，带动滑块二30沿着导轨27朝向存放箱23的位置移动，在弹簧31的作用下，同时带动滑块一29沿着导轨27朝向存放箱23的位置移动，滑块一29由连接绳一32通过挂钩一33与左连接环21连接，由此滑块一29就可以带动出料网桶20的另一端滑动了的，滑块二30由连接绳二34通过挂钩二35与右连接环22连接，由此滑块二30就可以带动出料网桶20的一端滑动了的；接着，当出料网桶20滑动至存放箱23的上方时，翻转出料网桶20，便可将出料网桶20中的吸附球倒入至存放箱23中了的；其次，在第三气缸25的作用下，第三气缸25的活塞杆向外伸出，密封板26便可将存放箱23的进料口关闭；最后，第三气缸25与第四气缸36的活塞杆缩回，滑块一29、弹簧31和滑块二30复位。

在本实施例中，底座1上还设置有控制器18，控制器18为现有市场上可以买到的PLC可编程控制器18，所述的第一气缸14、第二气缸17、电磁阀19、第三气缸25、第四气缸36均通过线路均与该控制器18相连接。在控制器18的作用下，可以使第一气缸14、第二气缸17和电磁阀19、第三气缸25、第四气缸36实现自动控制，无需在人为控制，提高设备的自动化程度。

储存桶2中设有温度传感器一、液位传感器一，温度传感器一、液位传感器一均通过线路与上述的控制器18相连。温度传感器一能够对储存桶2中溶液的温度实时监测，液位传感器一能够对储存桶2中溶液的液面高度实时监测。液位传感器一的高位探头与储存桶2最上端之间的距离为2-4cm，具体的，该距离为3cm，也可根据储存桶2的实际尺寸对其进行适当的调整，液位传感器一的低位探头与储存桶2最下端之间的距离为2-4cm，具体的，该距离为3cm，也可根据储存桶2的实际尺寸对其进行适当的调整。当液位传感器一监测到储存桶2中的液面下降时，会将信息传递给控制器18，控制器18再命令第二气缸17的活塞杆伸出，对储存桶2进行补液，以使储存桶2的液面始终保持平衡。

成型桶3中设有温度传感器二、PH传感器、液位传感器二，温度传感器二、PH传感器、液位传感器二均通过线路与上述的控制器18相连。温度传感器二能够对成型桶3中溶液的温度实时监测，PH传感器能够对成型桶3中溶液的PH浓度实时监测，液位传感器二能够对成型桶3中溶液的液面高度实时监测。液位传感器二的高位探头与成型桶3最上端之间的距离为5-8cm，具体的，该距离为6cm，也可根据成型桶3的实际尺寸对其进行适当的调整，液位传感器二的低位探头与成型桶3最下端之间的距离为1-3cm，具体的，该距离为2cm，也可根据成型桶3的实际尺寸对其进行适当的调整。随着成型桶3中吸附微球的增加或减少，当液位传感器二监测到成型桶3中液面上升或是下降时，会将信息传递给控制器18，控制器18再命令第一气缸14的活塞杆对应缩进或是伸出，使成型桶3的液面上升时，安装板5也会随着上升，成型桶3的液面下降时，安装板5也会随着下降，使安装板5与成型桶3液面之间的距离始终保持一定。

本吸附微球的成型设备，其工作原理是这样的：

1、首先，在储存桶2中装上原液，在成型桶3中装上凝固液，并且调整磁力搅拌器4的转速和温度，利用磁力搅拌器4对成型桶3进行搅拌以及控制温度；

2、其次，利用选针机构，选择合适的针头7和以及其匹配的磁环6，将针头7安装到该匹配的磁环6中，并将磁环6安装到安装板5上指定的通孔中；

3、接着，利用升降定位结构，对安装板5调整合适的高度，具体的，在第一气缸14的作用下，活塞杆向下伸出，使安装板5向下推送，直至安装板5上的指针15指至指定的刻度线；

4、然后，利用输送泵9抽取储存桶2中的原液经流量调节阀10和进液管8流至针头7，并滴入至成型桶3中，使其形成吸附微球，完成吸附微球的制作，若储存桶2原液不足，在第二气缸17的作用下，利用补液桶16对储存桶2进行补液；

5、最后，利用出料网桶20将在成型桶3中凝固的吸附微球转移到存放箱23中，在第四气缸36和控制器18的作用下，实现第四气缸36的自动控制，最终利用第三气缸25将密封板26盖在存放箱23的进料口中，在第三气缸25和控制器18的作用下，实现第三气缸25的自动控制。

本发明与“带网状液珠分离器的吸附微球成型设备”和“带液珠分离器的吸附微球成型设备”为同日申请的相类似发明专利，其与“带网状液珠分离器的吸附微球成型设备”、“带液珠分离器的吸附微球成型设备”相比：其主要的区别点在于本发明中并没有在针头的出口处加入液珠分离器，它是利用针头直接将从针头滴落的原液滴入到成型桶中，形成吸附微球，这种吸附微球的成型直径一般在1-10mm之间；而“带网状液珠分离器的吸附微球成型设备”中的液珠分离器是呈网状结构的，因而可以将从针头滴落的液珠分隔成直径较小的液珠，当液珠滴落至成型桶中时便形成吸附微球，这种吸附微球的成型直径一般在0.1-1mm之间；而“带液珠分离器的吸附微球成型设备”中的液珠分离器是呈散发形且能够转动的，因而可以将从针头滴落的液珠分隔成直径很小的液珠，当液珠滴落至成型桶中时便形成吸附微球，这种吸附微球的成型直径一般在0.01-0.1mm之间。

因为这些相类似专利是嘉兴职业技术学院和浙江理工大学两个学校共同的研究。由于不同的发明人有不同的改进方法，所以具体的方案也有一定的不同，因此，申请人的单位也根据实际情况有所不同。

本文中所描述的具体实施例仅仅是对本发明精神作举例说明。本发明所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离本发明的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。

尽管本文较多地使用了1、底座；2、储存桶；3、成型桶；4、磁力搅拌器；5、安装板；6、磁环；7、针头；8、进液管；9、输送泵；10、流量调节阀；11、左立柱；12、右立柱；13、顶板；14、第一气缸；15、指针；16、补液桶；17、第二气缸；18、控制器；19、电磁阀；20、出料网桶；21、左连接环；22、右连接环；23、存放箱；24、放置板；25、第三气缸；26、密封板；27、导轨；28、支架；29、滑块一；30、滑块二；31、弹簧；32、连接绳一；33、挂钩一；34、连接绳二；35、挂钩二；36、第四气缸等术语，但并不排除使用其它术语的可能性。使用这些术语仅仅是为了更方便地描述和解释本发明的本质；把它们解释成任何一种附加的限制都是与本发明精神相违背的。