一种全自动粉末材料抽滤清洗系统的制作方法
【专利摘要】一种全自动粉末材料抽滤清洗系统，包括抽滤装置、分散装置、清洗液补充装置、排液装置、探测与控制系统。本实用新型同时，由于采用独有设计的探测与控制系统，使得清洗过程免去了人工值守，用于大规模流水线生产，可大幅提高生产效率。
【专利说明】一种全自动粉末材料抽滤清洗系统
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种清洗系统，特别是一种全自动的用于粉末状材料采用抽滤方式的清洗系统。
【背景技术】
[0002]本专利所指粉末状材料是指宏观上呈现粉末状的材料。在工业生产、科学研究以及日常生活中，许多制备的材料往往是以粉末状出现。例如，碳纳米管、碳纳米纤维、富勒烯、石墨粉，用于制备金属导电浆料的银粉、铜粉，金属氧化物粉末，等等。而这些粉末材料在制备出来是往往是混合于其它介质中，这些介质通常是液态形式，或者是能溶于某种液体。例如，制备银粉，通常采用水合肼等还原性物质还原硝酸银溶液，还原的银颗粒是分散于反应液中，而要获高纯的银粉，往往需要经过不断的清洗过程，然后再烘干。又如，制备采用液相共沉积法制备制备四氧化三铁粉末，通常是将碱液，例如氨水或者氢氧化钠加入的三价和二价铁盐的水溶液中，从制备成四氧化三铁铁粉末，但是制成的四氧化三铁是混合与残留反应液中，反应液主要是盐的水溶液和为反应的碱液，要制备纯净的四氧化三铁，也需要经过不断清洗烘干过程。再比如，目前大规模制备碳纳米管通常是采用催化裂解法，采用此方法制备的碳纳米管混有大量残留的金属催化剂杂质，因此需要经过一个纯化处理过程。常用的纯化方法是采用大量盐酸等酸性溶液将金属催化剂溶液，然后采用大量水清洗，将碳纳米管中的残留的酸和氯离子洗去，最后烘干。另外，对于碳纳米管或者碳纳米纤维，经常需要进行表面官能团修饰，常用的方式是将碳纳米管或者碳纳米纤维加入混酸、强氧化性溶液中，进行活化反应，以改变碳纳米管或者碳纳米纤维的表面性质，然后采用大量水清洗以去除反应残留，最后烘干。从上面的例子可看出，在生产或者改性许多粉末材料时，往往需要经过一个不断清洗过程，以去除残留的杂质。
[0003]目前，粉末材料清洗过程主要采用两种方式:1.多次离心清洗，此方法是将待清洗的粉末悬浊液置于离心机中，通过离心机的高速旋转使得粉末与溶液分离，去除溶液，再加入清洗液(通常为去离子水或醇类)，再高速离心分离，去除溶液，多次重复此过程，直到达到清洗的要求。2.多次抽滤清洗，此方法是将待清洗的粉末悬浊液置于抽滤装置中，通过真空抽滤,抽滤掉溶液,再加入清洗液(通常为去离子水或者醇类),真空抽滤,去除溶液,多次重复此过程，直到达到清洗的要求。多次离心清洗，不存在过滤过程滤网选择与损耗的问题，但是粉末与溶液分离不够彻底，清洗效率过低，本专利优选多次抽滤清洗法为实用新型基础。
[0004]目前多次抽滤清洗法，通常采用砂芯抽滤瓶或者圆盘抽滤装置。由于粉末样品，特别是纳米级粉末对杂质离子吸附较强，要想清洗干净需要消耗大量的清洗液，清洗效率低下。同时，现有的抽滤清洗功能不具备全自动功能，需要人工值守，费时费力。
实用新型内容
[0005]本实用新型的目的在于提供一种全自动粉末材料抽滤清洗系统，其可提高清洗效率，同时可完全免去人工值守。
[0006]本实用新型目的是这样实现的，包括抽滤装置、分散装置、清洗液补充装置、排液装置、探测与控制系统，分散装置放置于抽滤装置中，清洗液补充装置和排液装置分别通过管路与抽滤装置连接，探测与控制系统与上面四个部分连接，控制四个部分开关。
[0007]所述抽滤装置包括:上部过滤池，下部滤液池，过滤支撑网置于上部过滤池和下部滤液池之间，过滤支撑网上放置过滤膜，下部滤液池开口管路连接电控负压泵和电控气压平衡阀。
[0008]所述分散装置置于上部过滤池中，为可移除式，包括:超声棒和搅拌器。
[0009]所述清洗液补充装置与抽滤装置上部过滤池管路连接，包括:清洗液储液桶和电控抽液泵。
[0010]所述排液装置与抽滤装置下部滤液池管路连接，包括:电控排液阀和废液池。
[0011]所述探测与控制系统包括:置于上部过滤池的电导率仪和上部液位探测器；置于下部滤液池的液滴探测器和下部液位探测器；上部控制器，其与电导率仪、上部液位控制器、液滴探测器和电控抽液泵电性连接；下部控制器，其与电控负压泵、电控气压平衡阀、下部液位探测器和电控排液阀电性连接；上部控制器与下部控制器电性连接。
[0012]所述电导率仪，电性连接完成报警器。
[0013]所述电控负压泵，具备气压监控功能。
[0014]所述过滤膜，可以更换，并可根据粉末材料和溶液性质选择不同材质和孔径的过滤膜。
[0015]所述过滤膜材料，为铜网、不锈钢网、尼龙网布、涤纶网布、聚四氟乙烯微孔膜、聚偏氟乙烯微孔膜、聚碳酸酯微孔膜、氧化铝模板。
[0016]与现有抽滤清洗装置相比，本实用新型中的全自动粉末材料抽滤清洗系统，由于采用了分散装置，使得粉末材料与吸附的杂质离子分散，提高了清洗效率；同时，由于采用独有设计的探测与控制系统，使得清洗过程免去了人工值守，用于大规模流水线生产，可大幅提闻生广效率。
【专利附图】
【附图说明】
[0017]图1为本实用新型中全自动粉末材料抽滤清洗系统的结构示意图；
[0018]图中:1_清洗液存储桶、2-电控抽液泵、3-上部控制器、4-完成报警器、5-电导率仪、6-上部液位探测器、7-超声棒、8-搅拌器、9-上部过滤池、10-过滤支撑网、11-液滴探测器、12-下部液位探测器、13-下部滤液池、14-电控负压泵、15-电控气压平衡阀、16-下部控制器、17-电控排液阀、18-废液池、19-过滤膜。
【具体实施方式】
[0019]下面结合附图，对本实用新型的全自动粉末材料抽滤清洗系统的结构和工作过程做详细说明。图1是本实用新型中全自动粉末材料抽滤清洗系统的结构示意图，包括抽滤装置、分散装置、清洗液补充装置、排液装置、探测与控制系统，分散装置放置于抽滤装置中，清洗液补充装置和排液装置分别通过管路与抽滤装置连接，探测与控制系统与上面四个部分连接，控制四个部分开关。[0020]所述抽滤装置包括:上部过滤池9，下部滤液池13，过滤支撑网10置于上部过滤池9和下部滤液池13之间，过滤支撑网10上放置过滤膜19，下部滤液池13开口管路连接电控负压泵14和电控气压平衡阀15。
[0021]所述分散装置置于上部过滤池9中，为可移除式，包括:超声棒7和搅拌器8。
[0022]所述清洗液补充装置与抽滤装置上部过滤池管路连接，包括:清洗液储液桶I和电控抽液泵2。
[0023]所述排液装置与抽滤装置下部滤液池13管路连接，包括:电控排液阀17和废液池18。
[0024]所述探测与控制系统包括:置于上部过滤池9的电导率仪5和上部液位探测器6 ；置于下部滤液池13的液滴探测器11和下部液位探测器12 ;上部控制器3，其与电导率仪5、上部液位控制器6、液滴探测器11和电控抽液泵2电性连接；下部控制器16，其与电控负压泵14、电控气压平衡阀15、下部液位探测器12和电控排液阀17电性连接；上部控制器3与下部控制器16电性连接。
[0025]所述电导率仪5，电性连接完成报警器4。
[0026]所述电控负压泵14，具备气压监控功能。
[0027]所述过滤膜19，可以更换，并可根据粉末材料和溶液性质选择不同材料和孔径的过滤膜。
[0028]所述过滤膜材料，为铜网、不锈钢网、尼龙网布、涤纶网布、聚四氟乙烯微孔膜、聚偏氟乙烯微孔膜、聚碳酸酯微孔膜、氧化铝模板。
[0029]本实用新型中全自动粉末材料抽滤清洗系统工作流程是:将待清洗的粉末悬浊液至于上部过滤池9中，此时下部滤液池13的电控气压平衡阀15处于关闭状态，下部控制器16打开负压泵，抽滤过程开始；此时，液滴探测器11探测滤液的液滴，当上部过滤池9中溶液滤干时，上部控制器3感应到液滴探测器在规定时间内没有探测到液滴，于是发出信号给电控抽液泵2，，开始将清洗液抽运到上部过滤池9中，当其中的液位上升到上部液位探测器6时，发出信号给上部控制器3，使其发出指令给电控抽液泵2，停止抽液；此时分散装置中的超声棒6和搅拌器8适时开启，以加强清洗效果；同时，抽滤仍在不断进行中，当下部滤液池13中的下部液位探测器12感应到液位时，向下部控制器16发出信号，下部控制器16发出指令关闭电控负压泵14，并传输信号给上部控制器3，使其所控制装置处于关闭状态，与此同时，发出指令开启电控气压平衡阀15，当气压平衡阀指示的气压差为O时，开启电控排液阀17，将滤液排入废液池18，排液结束，下部控制器将电控排液阀17和电控气压平衡阀15关闭，并开启电控负压泵14，同时发出信号给上部控制器3，使其所控制装置处于开启状态；重复上面过程，当上部过滤池9中电导率仪5探知溶液电导率低于所设阈值时，上部控制器3计入信号，控制电控抽液泵2处于持续关闭状态，待感应到液滴探测器11在规定时间能没有探测到液滴时，传输信号给下部控制器16，使其控制电控负压泵14处于关闭状态，此时，上部控制器3发出指令使得完成警报器4完成警报，如此一次清洗结束。
【权利要求】
1.一种全自动粉末材料抽滤清洗系统，其特征在于，包括抽滤装置、分散装置、清洗液补充装置、排液装置、探测与控制系统，分散装置放置于抽滤装置中，清洗液补充装置和排液装置分别通过管路与抽滤装置连接，探测与控制系统与上面四个部分连接，控制四个部分开关。
2.根据权利要求1所述的全自动粉末材料抽滤清洗系统，其特征在于，所述抽滤装置包括:上部过滤池，下部滤液池，过滤支撑网置于上部过滤池和下部滤液池之间，过滤支撑网上放置过滤膜，下部滤液池开口管路连接电控负压泵和电控气压平衡阀。
3.根据权利要求1所述的全自动粉末材料抽滤清洗系统，其特征在于，所述分散装置置于上部过滤池中，为可移除式，包括:超声棒和搅拌器。
4.根据权利要求1所述的全自动粉末材料抽滤清洗系统，其特征在于，所述清洗液补充装置与抽滤装置上部过滤池管路连接，包括:清洗液储液桶和电控抽液泵。
5.根据权利要求1所述的全自动粉末材料抽滤清洗系统，其特征在于，所述排液装置与抽滤装置下部滤液池管路连接，包括:电控排液阀和废液池。
6.根据权利要求1所述的全自动粉末材料抽滤清洗系统，其特征在于，所述探测与控制系统包括:置于上部过滤池的电导率仪和上部液位探测器；置于下部滤液池的液滴探测器和下部液位探测器；上部控制器，其与电导率仪、上部液位控制器、液滴探测器和电控抽液泵电性连接；下部控制器，其与电控负压泵、电控气压平衡阀、下部液位探测器和电控排液阀电性连接；上部控制器与下部控制器电性连接。
7.根据权利要求6所述的全自动粉末材料抽滤清洗系统，其特征在于，所述电导率仪，与完成报警器通过控制电路连接。
8.根据权利要求2所述的全自动粉末材料抽滤清洗系统，其特征在于，所述电控负压泵，具备气压监控功能。
9.根据权利要求2所述的全自动粉末材料抽滤清洗系统，其特征在于，所述过滤膜，可以更换，并可根据粉末材料和溶液性质选择不同材质和孔径的过滤膜。
10.根据权利要求9所述的全自动粉末材料抽滤清洗系统，其特征在于，所述过滤膜材料，为铜网、不锈钢网、尼龙网布、涤纶网布、聚四氟乙烯微孔膜、聚偏氟乙烯微孔膜、聚碳酸酯微孔膜、氧化铝模板。
【文档编号】B08B3/04GK203648903SQ201320407570
【公开日】2014年6月18日 申请日期:2013年7月10日 优先权日:2013年7月10日
【发明者】肖辉, 刘铸 申请人:昆明纳太能源科技有限公司