使用AAO多孔膜的可扩展循环过滤装置及系统制造方法及图纸

本发明专利技术公开了使用AAO多孔膜的可扩展循环过滤装置，该装置包括顺次连接的基础过滤层、若干扩展过滤层和输出层，基础过滤层包括顺次紧密贴合的盖子、大密封圈、小密封圈、AAO多孔膜、支撑片和垫圈，扩展过滤层包括顺次紧密贴合的级联件、大密封圈、小密封圈、AAO多孔膜、支撑片和垫圈，本发明专利技术可将混合有多个尺寸的过滤液一次性高精度的分离，能防止AAO多孔膜孔道堵塞，并保护AAO多孔膜不受损坏，而且密封性能良好，易于拆装和更换零部件。本发明专利技术还公开了一种应用本装置的可扩展循环过滤系统，可以实现过滤液在系统内循环速度和过滤速度的分别控制，并能够控制不同过滤层的工作情况。

Extensible Cyclic Filtration Device and System Using AAO Porous Membrane

The present invention discloses an expandable circulating filter device using AAO porous membrane. The device comprises a sequentially connected basic filter layer, several extended filter layers and output layers. The basic filter layer comprises a sequentially tightly bonded cover, a large seal ring, a small seal ring, an AAO porous membrane, a support plate and a gasket. The extended filter layer comprises a sequentially tightly bonded cascade, a large seal ring and a small seal. Rings, AAO porous membranes, supporting sheets and gaskets, the invention can separate filtrate mixed with multiple sizes at one time and with high precision, can prevent the blockage of AAO porous membranes, and protect AAO porous membranes from damage, and has good sealing performance, and is easy to disassemble and replace parts. The invention also discloses an expandable circulating filtering system applying the device, which can realize the separate control of the circulating speed and the filtering speed of the filtrate in the system, and can control the working conditions of different filter layers.

【技术实现步骤摘要】
使用AAO多孔膜的可扩展循环过滤装置及系统
本专利技术涉及AAO(阳极氧化铝)多孔膜
，特别是使用AAO多孔膜的可扩展循环过滤装置及系统。
技术介绍
AAO多孔膜是阳极氧化铝双通膜的一种存在形式，具有孔均匀分布、孔径统一、孔形可控和孔隙率高等优点，因此可用作过滤膜对颗粒进行过滤分离，特别在纳米颗粒的精细过滤领域具有良好广泛的市场应用前景。在精细过滤领域，有时会需要将混合有多个尺寸(比如50纳米、100纳米、200纳米)的纳米颗粒样品一次性高精度的分离，而传统的进行单一阈值分离的过滤装置，无法一次性完成这类分离，难以达到要求或效率低下；其次，由于AAO多孔膜的孔道长度相对于孔径较大(比如孔道长50微米，孔径100纳米)，因此过滤过程中容易发生颗粒堵塞孔道的问题，导致过滤效率逐渐下降，不利于滤膜的长期使用；另外，AAO多孔膜自身厚度较薄(比如50微米)，强度不够，易发生断裂，并且密封性较差，配合传统过滤装置使用，常发生过滤液的泄露，导致过滤分离失败。
技术实现思路
本专利技术的目的在于，提供一种使用AAO多孔膜的可扩展循环过滤装置，能够根据具体需求进行过滤层级的扩展，使多尺寸混合纳米颗粒的一次性分离成为可能；实现循环过滤同时进行，有效防止颗粒堵塞AAO多孔膜；为AAO多孔膜提供支撑，并密封于装置内，防止滤液泄露；本装置结构简单，安装拆卸方便，便于更换零件，有利于本装置长期有效使用。本专利技术还提供了一种采用本装置的可扩展循环过滤系统，通过其他组件的配合，可以实现过滤液在系统内循环速度和过滤速度的分别控制，并能够控制不同过滤层的工作情况。为解决上述技术问题，本专利技术采用如下的技术方案：使用AAO多孔膜的可扩展循环过滤装置包括基础过滤层、若干顺次连接的扩展过滤层和输出层，扩展过滤层可以根据工作要求增加或减少，所述基础过滤层包括顺次紧密贴合的盖子、大密封圈、小密封圈、AAO多孔膜、支撑片和垫圈，所述扩展过滤层包括顺次紧密贴合的级联件、大密封圈、小密封圈、AAO多孔膜、支撑片和垫圈，小密封圈和支撑片将AAO多孔膜夹在其中，可以保护AAO多孔膜不受损坏，避免了因AAO多孔膜损坏导致的过滤失败；所述扩展过滤层中的垫圈和与之相邻扩展过滤层中的级联件紧密贴合；所述基础过滤层中的垫圈和与之相邻的扩展过滤层的级联件紧密贴合，所述输出层和与之相邻的扩展过滤层中的垫圈紧密贴合，自上而下布置的多层AAO多孔膜孔径逐渐变小，便于分层过滤。前述的使用AAO多孔膜的可扩展循环过滤装置中，小密封圈、大密封圈和垫圈均为环形，所述AAO多孔膜和支撑片均为圆形。前述的使用AAO多孔膜的可扩展循环过滤装置中，输出层包括底板和环形凸台，所述环形凸台设于底板上，且与底板一体成型，所述环形凸台的内径与垫圈的外径、支撑片的直径、AAO多孔膜的直径和小密封圈的外径尺寸相同，所述环形凸台的外径与大密封圈的外径尺寸相同，环形凸台的环形外侧开设有螺纹，底板上还开设有出水孔，用于向装置外输出滤出液。前述的使用AAO多孔膜的可扩展循环过滤装置中，盖子为圆筒形，盖子包括一体成型的顶板和筒壁，所述顶板设于筒壁外且与之同轴布置，所述筒壁的内径尺寸与环形凸台的外径尺寸相同，筒壁的内侧开设有与环形凸台外侧螺纹相匹配的螺纹，所述顶板上开设有两个基础循环水孔，分别用来进出过滤液。前述的使用AAO多孔膜的可扩展循环过滤装置中，出水孔为L型变径通孔，出水孔孔径较小的一端位于底板和环形凸台连接的一面，且在环形凸台的环形范围内，出水孔孔径较大的一端位于底板的侧面，且出水孔孔径较大的一端的内侧开设有与外置导管端口相匹配的内螺纹，用来连接导管；基础循环水孔为L型变径通孔，基础循环水孔孔径较小的一端位于顶板和筒壁连接的一面，且在筒壁的环形范围内，基础循环水孔孔径较大的一端位于顶板的侧面，且基础循环水孔孔径较大的一端的内侧开设有与外置导管端口相匹配的内螺纹，用来连接导管。前述的使用AAO多孔膜的可扩展循环过滤装置中，级联件包括一体成型且顺次连接的下连接件、隔板和上连接件，上连接件的结构和尺寸与环形凸台相同，下连接件的结构和尺寸与筒壁相同，所述隔板上开设有两个扩展循环水孔，所述隔板上还贯通开设有过水孔，所述隔板上还贯通开设有过水孔，基础过滤层的滤出液或上一层扩展过滤层的滤出液可以经过水孔进入下一层扩展过滤层。前述的使用AAO多孔膜的可扩展循环过滤装置中，扩展循环水孔为L型变径通孔，扩展循环水孔孔径较小的一端位于隔板和上连接件连接的一面，且在上连接件的内侧，扩展循环水孔孔径较大的一端位于隔板的侧面，且扩展循环水孔孔径较大的一端的内侧开设有与外置导管端口相匹配的内螺纹，用来连接导管。前述的使用AAO多孔膜的可扩展循环过滤装置中，支撑片中部均设有圆形通孔阵列，既为AAO多孔膜提供支撑，又能保证滤出液顺利通过，圆形通孔阵列开设边界在垫圈的内径范围内。前述的使用AAO多孔膜的可扩展循环过滤装置中，环形凸台和上连接件内侧沿内壁方向开设有取件槽，便于装置拆卸。使用AAO多孔膜的可扩展循环过滤系统，采用前述的使用AAO多孔膜的可扩展循环过滤装置，还包括基础过滤液容器、扩展过滤液容器、蠕动泵、基础循环流入导管、扩展循环流入导管、基础循环流出导管、扩展循环流出导管、止水夹和滤出液容器，所述基础循环流入导管的一端与基础过滤液容器的出口连接，另一端与一个基础循环水孔孔径较大的一端螺纹连接，所述基础循环流出导管的一端与基础过滤液容器的入口连接，另一端与另一个基础循环水孔孔径较大的一端螺纹连接；所述扩展循环流入导管的一端与扩展过滤液容器的出口连接，另一端与一个扩展循环水孔孔径较大的一端螺纹连接，所述扩展循环流出导管的一端与扩展过滤液容器的入口连接，另一端与同一扩展过滤层的另一个扩展循环水孔孔径较大的一端螺纹连接；所述滤出液容器经导管与出水孔连接，所述基础循环流入导管和扩展循环流入管道上均设有蠕动泵，所述基础循环流出导管和扩展循环流出管道上均设有止水夹，通过调节止水夹的开合程度，进而控制流量和过滤层中的压力，而且本系统还实现了不同过滤层的分别控制。与现有技术相比，本专利技术的有益之处在于：本专利技术通过提供一种使用AAO多孔膜的可扩展循环过滤装置，实现了对不同粒径颗粒的分离和浓缩，过滤层级可扩展，根据需求改变装置，配合高性能AAO多孔膜使用，可将混合有多个尺寸的颗粒样品一次性高精度的分离；本装置实现了边循环边过滤的功能，防止颗粒在膜表面沉积和滤膜孔道堵塞；本装置密封性能良好，能防止过滤液泄露，并且整体为装配式结构，没有任何胶水或粘接结构，易于拆装和更换零部件，有利于装置长期有效使用；本装置依靠垫圈和支撑片的设计，保证脆性的AAO多孔膜在工作过程中不会损坏。本专利技术还提供了一种应用本装置的可扩展循环过滤系统，可以实现不同过滤层的分别控制，并能够控制过滤液的循环速度和过滤速度，来适应不同的过滤要求和工作环境。附图说明图1是本专利技术中可扩展循环过滤装置俯视视角的结构示意图；图2是本专利技术中可扩展循环过滤装置仰视视角的结构示意图；图3是本专利技术中可扩展循环过滤装置的安装示意图；图4是本专利技术中可扩展循环过滤装置的前视图；图5是本专利技术中可扩展循环过滤装置的截面图；图6是本专利技术中可扩展循环过滤系统的工作流程图。附图标记的含义：100-基础过滤层，200-本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.使用AAO多孔膜的可扩展循环过滤装置，其特征在于：包括基础过滤层(100)、若干顺次连接的扩展过滤层(200)和输出层(1)，所述基础过滤层(100)包括顺次紧密贴合的盖子(8)、大密封圈(6)、小密封圈(5)、AAO多孔膜(4)、支撑片(3)和垫圈(2)，所述扩展过滤层(200)包括顺次紧密贴合的级联件(7)、大密封圈(6)、小密封圈(5)、AAO多孔膜(4)、支撑片(3)和垫圈(2)；所述扩展过滤层(200)中的垫圈(2)和与之相邻扩展过滤层(200)中的级联件(7)紧密贴合；所述基础过滤层(100)中的垫圈(2)和与之相邻的扩展过滤层(200)中的级联件(7)紧密贴合，所述输出层(1)和与之相邻的扩展过滤层(200)中的垫圈(2)紧密贴合，自上而下布置的多层AAO多孔膜(4)孔径逐渐变小。

【技术特征摘要】
1.使用AAO多孔膜的可扩展循环过滤装置，其特征在于：包括基础过滤层(100)、若干顺次连接的扩展过滤层(200)和输出层(1)，所述基础过滤层(100)包括顺次紧密贴合的盖子(8)、大密封圈(6)、小密封圈(5)、AAO多孔膜(4)、支撑片(3)和垫圈(2)，所述扩展过滤层(200)包括顺次紧密贴合的级联件(7)、大密封圈(6)、小密封圈(5)、AAO多孔膜(4)、支撑片(3)和垫圈(2)；所述扩展过滤层(200)中的垫圈(2)和与之相邻扩展过滤层(200)中的级联件(7)紧密贴合；所述基础过滤层(100)中的垫圈(2)和与之相邻的扩展过滤层(200)中的级联件(7)紧密贴合，所述输出层(1)和与之相邻的扩展过滤层(200)中的垫圈(2)紧密贴合，自上而下布置的多层AAO多孔膜(4)孔径逐渐变小。2.根据权利要求1所述的使用AAO多孔膜的可扩展循环过滤装置，其特征在于：所述小密封圈(5)、大密封圈(6)和垫圈(2)均为环形，所述AAO多孔膜(4)和支撑片(3)均为圆形。3.根据权利要求2所述的使用AAO多孔膜的可扩展循环过滤装置，其特征在于：所述输出层(1)包括底板(9)和环形凸台(10)，所述环形凸台(10)设于底板(9)上，且与底板(9)一体成型，所述环形凸台(10)的内径与垫圈(2)的外径、支撑片(3)的直径、AAO多孔膜(4)的直径和小密封圈(5)的外径尺寸相同，所述环形凸台(10)的外径与大密封圈(6)的外径尺寸相同，环形凸台(10)的环形外侧开设有螺纹，底板(9)上还开设有出水孔(11)。4.根据权利要求3所述的使用AAO多孔膜的可扩展循环过滤装置，其特征在于：所述盖子(8)为圆筒形，盖子(8)包括一体成型的顶板(12)和筒壁(13)，所述顶板(12)设于筒壁(13)外且与之同轴布置，所述筒壁(13)的内径尺寸与环形凸台(10)的外径尺寸相同，筒壁(13)的内侧开设有与环形凸台(10)外侧螺纹相匹配的螺纹，所述顶板(12)上开设有两个基础循环水孔(17)。5.根据权利要求4所述的使用AAO多孔膜的可扩展循环过滤装置，其特征在于：所述出水孔(11)为L型变径通孔，出水孔(11)孔径较小的一端位于底板(9)和环形凸台(10)连接的一面，且在环形凸台(10)的环形范围内，出水孔(11)孔径较大的一端位于底板(9)的侧面；所述基础循环水孔(17)为L型变径通孔，基础循环水孔(17)孔径较小的一端位于顶板(12)和筒壁(13)连接的一面，且在筒壁(13...

【专利技术属性】
技术研发人员：贾沛沛，赵呈春，郭秋泉，喻王李，
申请(专利权)人：深圳拓扑精膜科技有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44