对溶液中分子团簇的分离实现不同物质的富集和分离制造技术

本发明专利技术为对溶液中分子团簇的分离实现不同物质的富集和分离，解决溶液中所含目标物质难以富集和分离的问题，工艺步骤如下：1）确定对溶液的初始处理方式并进行初始处理,2）对初始处理后的溶液进行分离，采用隧道分离机将溶液分为含目标物质的两组份或多组份,两组份体积比例为1：99—99：1，分离过程时间1min‑120h，目标物质在两组分溶液中的含量有很大差异，从而达到目标物在溶液中的的富集和分离。

【技术实现步骤摘要】
对溶液中分子团簇的分离实现不同物质的富集和分离
本专利技术涉及分离纯化领域，与从液体中富集目标物并且将富集目标物的液体分离的方法有关。
技术介绍
常见的液—液混合分离提纯的方法有以下几种：萃取、分相、分液、蒸馏、渗析。其中萃取，分相，分液都是在两种互不相溶（或微溶）的溶剂中分离的方法;渗析是溶质分子在浓度差推动下扩散透过半透膜的过程。以上现有的所有的分离操作技术都是基于物质的宏观物理性质不同，如溶解度、分配系数不同、沸点不同、比重、密度等不同来进行分离。这里主要分析蒸馏分离的原理：它利用混合液体体系中各组份沸点不同，使低沸点组分蒸发，再冷凝以分离整个组份的单元操作过程，是蒸发和冷凝两种单元操作的联合。专利号为:CN101081339A是夹套管道，主要是分离比重差小于5%的两种不相溶液体，不能对溶液中所含目标物质进行富集和分离。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种用离心分离将溶液分为含目标物质的至少两部分溶液，目标物质在各部分溶液中的含量有很大差异，达到目标物质在溶液中的的富集和分离的方法。本专利技术是这样实现的：对溶液中分子团簇的分离实现不同物质的富集和分离，工艺步骤如下：1）对溶液分析确定对溶液的初始处理方式并进行初始处理,(1)当溶液中所含目标物质的分子量或原子量与溶液所含其他物质的分子量或原子量的差别大于等于50时,采用有超声、升温、微波、搅拌、电场、磁场、配置摩尔比方式中的一种或几种对溶液初始处理；(2)当溶液中所含目标物质的分子量或原子量与溶液所含其他物质的分子量或原子量的差别小于50时,采用降温、保温、搅拌、静置的方式中的一种或几种对溶液的初始处理，(3)当溶液中所含目标物质是极性分子或是非极性分子，而溶液所含其他物质的分子是非极性分子或是极性分子，可采用降温、保温、搅拌、静置，超声，微波的方式中的一种或几种对溶液初始处理，(4)当溶液中包括目标物质有3种或者3种以上的分子团簇或原子团簇（2019年全国科学技术名词审定委员会公布的物理学名词），选择初始处理（1）或初始处理（2）中的一种或几种方式结合对溶液初始处理，采用微波、升温、降温、保温、超声、搅拌、电场、磁场、静置、配比系统中的物质摩尔比方式中的一种或者几种，在一定时间内进行溶液初始处理时，控制的温度在-30℃-2000℃（不同物质的选择不同的温度范围，溶液系统的沸点越低，选择的温度越低，沸点越高，选择的温度越高），超声的频率是大于20-100KHZ，搅拌的速度在1r/min-5000r/min，配比物质的摩尔比是通过增加或者减少液体系统中的溶质或者溶剂来进行，操作的时间是1min-120h（不同的溶液系统选择不同时间），电场、磁场选择交变或者恒定（不同极性物质进行筛选）,2）对初始处理后的溶液进行分离，采用隧道分离机将溶液分为含目标物质的两组份或多组份,两组份体积比为1：99—99：1，分离过程时间1min-120h，目标物质在两组分溶液中的含量有很大差异，从而达到目标物在溶液中的的富集和分离。所述隧道分离机的机架1与电机2和腔体13固连,机架1的上端与主轴4动配合，电机2与主轴传动连接，腔体13内有转鼓8,转鼓8的上端与主轴4相接,转鼓8的下端与腔体13密封动配合，分液环14与腔体13上端固定连接、与主轴4和转鼓8密封动配合，分液环的轻液盘5和重液盘6分别与腔体13连接,转鼓8内有螺旋管7，螺旋管7的上端与第1、2管道连接,第1管道沿转鼓8内壁与重液盘6相连,第2管道沿主轴4与轻液盘5相连,螺旋管7的下端是开口式,螺旋管7的下端与转鼓8相连,分液环的轻液盘5和重液盘6分别与轻液出口5-1和重液出口6-1连接，打开电源开关，电机2运行，带动压带轮组3，主轴4、转鼓8转动，液体由进液口10进入，先调整流速，待轻液出口5-1和重液出口6-1有液体流出时，将流速调整成工艺参数中所需要的流速,液体流入转鼓8中，再进入螺旋管7，液体逐渐上行，在螺旋管最顶端，液体分成两股从第1、2管流出，第1管内靠近主轴的液体通过分液盘限流流出至轻液出口,第2管内靠近转鼓内壁的远离主轴的液体通过分液盘限流流出至重液出口。如果分离的液体需要保持温度不变,可以通过进气口11通入恒定的所选温度气体，有出气体出口12。流速和分液盘的配合完成轻液和重液的分配。轻液出口与重液出口的溶液重量比是通过不同的分液盘来入口流量控制轻，重液体流出的比例。进液口10的流速增大，相同的分液盘的转速,出液量增加,轻液出口和重液出口的液量增加，但是比例不变。进液口10的流速不变，转速不变，分液盘由1:1换成1:3，出液总量不变。轻液出口液量减少和重液出口的液量增加，轻液出口和重液出口的液量比例发生变化。离心的主要依据是，在离心过程中，溶液中的分子团簇大小不同(即基团量不同)，大的分子团簇的离心力要大一些,通过离心的路径延长，在管壁内的横向移动远离主轴，小分子团簇被挤压要靠近主轴。这样就将不同的分子基团分开。目标物质在两组分或多组分溶液中的含量有很大差异，从而达到目标物在溶液中的的富集和分离。证明隧道分离设备可以将溶液分成目标物质含量不同的至少两部分的实验如下：分离浓度为0.1%的氯化铅溶液(1)取0.4kg含量为99%氯化铅固体(分析纯）和400KG的城市饮用水在500L的搅拌桶中,完全溶解配成0.1%的氯化铅溶液,取50ML,用密度瓶在25度测试溶液的密度，测试3次取平均值为ρ1,用原子吸收分光光度计,在383.3nm处测测试铅的含量测试3次取平均值为C1。实验1将50kg溶液通过隧道分离机（螺旋管内经1cm,内置螺旋管总长100M，通过选择1：1分液盘）,控制重相(外相)∶轻相(内相)量的比例为1∶1，进液流速为1.5L/min，离心后,轻液出口量25KG，重液出口量25KG，取轻液出口液量100ML，测试溶液的密度，测试3次取平均值为ρ2，用原子吸收分光光度计,在283.3nm处测试铅的含量测试3次取平均值为C2。取重液出口液量100ML，测试溶液的密度测试3次取平均值为ρ3，用原子吸收分光光度计,在283.3nm处测试铅的百分含量测试3次取平均值为C3。实验2将200kg溶液通过隧道分离机（螺旋管内经1cm,内置螺旋管总长100M，通过选择1：4分液盘）,控制重相(外相)∶轻相(内相)量的比例为1∶4，进液流速为1.5L/min，离心后,轻液出口量160KG，重液出口量40KG，取轻液出口液量100ML，测试溶液的密度测试3次取平均值为ρ4，用原子吸收分光光度计,在283.3nm处测试铅的含量测试3次取平均值为C4。取重液出口液量100ML，测试溶液的密度测试3次取平均值为ρ5，用原子吸收分光光度计,在283.3nm处测试铅的含量测试3次取平均值为C5。实验3取步骤3中的重液出口40kg溶液再次通过隧道分离机（螺旋管内经1cm,内置螺旋管总长100M，通过选择1：1分液盘）,控制重相(外相)∶轻相(内相)量的比例为1∶1，进液本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.对溶液中分子团簇的分离实现不同物质的富集和分离，其特征在于，工艺步骤如下：/n1）对溶液分析确定对溶液的初始处理方式并进行初始处理（1）或（2）或（3）或（4）：/n(1)当溶液中所含目标物质的分子量或原子量与溶液所含其他物质的分子量或原子量的差别大于等于50时,采用有超声、升温、微波、搅拌、电场、磁场、配置摩尔比方式中的一种或几种对溶液初始处理,/n(2)当溶液中所含目标物质的分子量或原子量与溶液所含其他物质的分子量或原子量的差别小于50时,采用降温、保温、搅拌、静置的方式中的一种或几种对溶液的初始处理，/n(3) 当溶液中所含目标物质的分子是极性分子或是非极性分子，而溶液所含其他物质的分子是非极性分子或是极性分子，采用降温、保温、搅拌、静置，超声，微波的方式中的一种或几种对溶液初始处理，/n(4)当溶液中包括目标物质有3种或者3种以上的分子团簇或原子团簇，选择初始处理（1）或初始处理（2）中的一种或几种方式结合对溶液初始处理，/n采用微波、升温、降温、保温、超声、搅拌、电场、磁场、静置、配比系统中的物质摩尔比方式中的一种或者几种，在一定时间内进行溶液初始处理时，控制的温度在-30℃-2000℃，不同物质的选择不同的温度范围，溶液系统的沸点越低，选择的温度越低，沸点越高，选择的温度越高，超声的频率是介于20-100KHZ，搅拌的速度在1r/min-5000r/min，配比物质的摩尔比是通过增加或者减少液体系统中的溶质或者溶剂来进行，操作的时间是1min-120h不同的溶液系统选择不同时间，电场、磁场选择交变或者恒定,/n2）对初始处理后的溶液进行分离，采用隧道分离机将溶液分为含目标物质的两组份或多组份,分离过程时间1min-120h，目标物质在各组分溶液中的含量有很大差异，从而达到目标物在溶液中的的富集和分离。/n...

【技术特征摘要】
1.对溶液中分子团簇的分离实现不同物质的富集和分离，其特征在于，工艺步骤如下：
1）对溶液分析确定对溶液的初始处理方式并进行初始处理（1）或（2）或（3）或（4）：
(1)当溶液中所含目标物质的分子量或原子量与溶液所含其他物质的分子量或原子量的差别大于等于50时,采用有超声、升温、微波、搅拌、电场、磁场、配置摩尔比方式中的一种或几种对溶液初始处理,
(2)当溶液中所含目标物质的分子量或原子量与溶液所含其他物质的分子量或原子量的差别小于50时,采用降温、保温、搅拌、静置的方式中的一种或几种对溶液的初始处理，
(3)当溶液中所含目标物质的分子是极性分子或是非极性分子，而溶液所含其他物质的分子是非极性分子或是极性分子，采用降温、保温、搅拌、静置，超声，微波的方式中的一种或几种对溶液初始处理，
(4)当溶液中包括目标物质有3种或者3种以上的分子团簇或原子团簇，选择初始处理（1）或初始处理（2）中的一种或几种方式结合对溶液初始处理，
采用微波、升温、降温、保温、超声、搅拌、电场、磁场、静置、配比系统中的物质摩尔比方式中的一种或者几种，在一定时间内进行溶液初始处理时，控制的温度在-30℃-2000℃，不同物质的选择不同的温度范围，溶液系统的沸点越低，选择的温度越低，沸点越高，选择的温度越高，超声的频率是介于20-100KHZ，搅拌的速度在1r/min-5000r/min，配比物质的摩尔比是通过增加或者减少液体系统中的溶质或者溶剂来进行，操作的时间是1min-120h...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄铭，
申请(专利权)人：黄铭，
类型：发明
国别省市：四川;51