一种超声波震荡式纳米晶体萃取分离装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种超声波震荡式纳米晶体萃取分离装置，包括挤压充入式微纳米气泡生成装置、超声波震荡式纳米晶体萃取分离装置、超声波震荡式循环加热烘干装置、预设式微纳米气泡浮选过滤装置、超声波震荡式纳米晶体转运储存装置和固定支撑组件。本发明专利技术属于纳米微粒分离技术领域，具体是一种超声波震荡式纳米晶体萃取分离装置，将机械振动原理的技术理论运用到纳米微粒分离技术领域，创造性地设置了超声波震荡式纳米晶体萃取分离装置，使纳米晶体快速析出的同时处于振动状态，在低风压的条件下可以快速将纳米晶体从析晶板上分离，并且保持晶体的完整性。晶体的完整性。晶体的完整性。

【技术实现步骤摘要】
一种超声波震荡式纳米晶体萃取分离装置


[0001]本专利技术属于纳米微粒分离
，具体是指一种超声波震荡式纳米晶体萃取分离装置。

技术介绍

[0002]纳米晶体指纳米尺寸上的晶体材料，或具有晶体结构的纳米颗粒。纳米晶体具有很重要的研究价值，纳米晶体的电学和热力学性质显现出很强的尺寸依赖性，从而可以通过细致的制造过程来控制这些性质。与传统的粗晶材料相比，纳米晶粒材料具有十分优异的物理、力学以及化学性能，如很高的强度或硬度、良好的热稳定性、增强的扩散性能和热传导性质。
[0003]纳米晶体的制备技术一直是纳米晶体材料研究领域的一个重要方面，而在纳米晶体制备过程中存在各种问题。在纳米晶体萃取过程中，纳米晶体在析出后，容易粘附在萃取反应釜内壁上，同时析晶板上残留的纳米晶体不易清理，现有技术常采用高压气体进行清理，但容易破坏纳米晶体的完整性，造成了极大的资源浪费，而采用常规风速清理析晶板上的纳米晶体时，又难以保证清理效果，同样造成了资源浪费；用于制备纳米晶体的纳米晶体粉末溶质在萃取分离之前需进行过滤，为了去除纳米晶体粉末溶质中的杂质，目前经常采用沉降法进行过滤，该方法过滤效率低，等待时间过长，且后续烘干过程中纳米晶体粉末溶质受热不均匀，常常携带水分进入到萃取反应釜内，严重影响了纳米晶体的质量；在纳米晶体储存环节，纳米晶体的表面积大并且表面能高，表面积累了大量的正、负电荷，纳米颗粒之间距离极短，相互间的范德华力远大于自身重力，同时在纳米颗粒之间表面氢键、化学键的联合作用下，极易导致纳米晶体之间相互吸引发生团聚，使纳米晶体的结构发生变化，造成纳米晶体性能的劣化。

技术实现思路

[0004]针对上述情况，为克服现有技术的缺陷，本专利技术提出了一种超声波震荡式纳米晶体萃取分离装置；为了解决高压气体剥离析晶板上的纳米晶体时容易破坏纳米晶体完整性的问题，本专利技术基于机械振动原理（使物体处于振动状态），利用纳米晶体粉末溶质不溶于超临界二氧化碳流体，而有机溶剂能溶于超临界二氧化碳流体的特性，对纳米晶体粉末溶质和有机溶剂混合液中的有机溶剂进行反溶，使纳米晶体快速析出的同时处于振动状态，纳米晶体可以快速从析晶板上分离，并且保持了晶体的完整性，针对纳米晶体容易团聚造成纳米晶体性能劣化的问题，将收集到的纳米晶体储存在储存溶剂中，利用超声波的空化效应，破坏纳米晶体储存溶剂结构，改善反应活性，分散纳米晶体粒子，防止纳米晶体相互吸引产生团聚现象。
[0005]为了解决纳米晶体粉末溶质过滤时间长和过滤效果差的问题，本专利技术基于气压和液压结构原理（将物体某部分用气体或流体代替），利用微纳米气泡比表面积大和表面具有高电位的特性，对悬浮的杂质进行高效快速吸附，提高了杂质去除率，微纳米气泡在破裂瞬
间可激发产生大量的羟基自由基，利用羟基自由基超高的氧化还原能力，可降解水中正常条件下难以氧化分解的污染物，实现了对过滤液水质的净化，方便后续过滤液的回收和清理。
[0006]为了解决纳米晶体粉末溶质过滤后烘干受热不均匀和烘干时间长的问题，本专利技术基于机械振动原理（使物体处于振动状态）和周期性作用原理（改变一种作用的执行方式，以获得某种所需的结果），利用超声波振荡使纳米晶体粉末溶质在加热烘干时处于震荡状态，极大增加了纳米晶体粉末溶质的受热面，在一个烘干周期完成后将纳米晶体粉末溶质由烘干箱底部吸出再从烘干箱顶部输入，使未烘干的部分充分暴露，再进行下一个周期的循环烘干，有效解决了纳米晶体粉末溶质过滤后烘干受热不均匀和烘干时间长的问题。
[0007]本专利技术采取的技术方案如下：本专利技术提出了一种超声波震荡式纳米晶体萃取分离装置，包括挤压充入式微纳米气泡生成装置、超声波震荡式纳米晶体萃取分离装置、超声波震荡式循环加热烘干装置、预设式微纳米气泡浮选过滤装置、超声波震荡式纳米晶体转运储存装置和固定支撑组件，超声波震荡式纳米晶体转运储存装置设于固定支撑组件上，预设式微纳米气泡浮选过滤装置设于固定支撑组件上，超声波震荡式循环加热烘干装置设于预设式微纳米气泡浮选过滤装置上，超声波震荡式纳米晶体萃取分离装置设于超声波震荡式循环加热烘干装置上，挤压充入式微纳米气泡生成装置设于预设式微纳米气泡浮选过滤装置上，挤压充入式微纳米气泡生成装置包括储水箱、水泵一、水泵固定座、充水管一、充水管二、微纳米气泡生成装置和充气装置，充气装置设于微纳米气泡生成装置上，储水箱设于微纳米气泡生成装置上，水泵固定座设于微纳米气泡生成装置上，水泵一设于水泵固定座上，充水管一的一端与储水箱连接，充水管一的另一端与水泵一连接，充水管二的一端与水泵一连接，充水管二的另一端与微纳米气泡生成装置连接。
[0008]进一步地，微纳米气泡生成装置包括微纳米气泡生成箱、液压柱、挤压板、混合腔、内置安装板、导流柱、微流管、导流槽、出水阀一和出水管一，液压柱设于微纳米气泡生成箱的内壁上，挤压板设于液压柱上，内置安装板设于微纳米气泡生成箱内，混合腔设于挤压板和内置安装板之间，导流柱设于内置安装板上，微流管设于导流柱上，导流槽设于内置安装板上，出水阀一设于导流槽上，出水管一设于出水阀一上，利用气液混合流体在压力作用下高速旋转，在气液接触面产生高速强力的剪切力和高频率的压力变动，在极端条件下生成大量微纳米气泡。
[0009]进一步地，充气装置包括充气泵、充气泵固定座、充气管一、充气管二、内置挡球、复位弹簧和内置挡板，充气泵固定座设于微纳米气泡生成箱的侧壁上，充气泵设于充气泵固定座上，充气管一设于充气泵上，充气管二的一端与充气管一连接，充水管二的另一端与微纳米气泡生成箱连接，内置挡球设于充气管二内，复位弹簧的一端与内置挡球连接，复位弹簧的另一端与内置挡板连接，内置挡板固定连接设于充气管二内，利用内置挡球和复位弹簧，实现了充气装置的连续充气和防漏气功能。
[0010]进一步地，超声波震荡式纳米晶体萃取分离装置包括反应釜、超声波发生器、有机溶剂储存箱、风机、风管一、风管二、出液阀、出液管、水泵二、回收箱一、箱盖一、析晶振板、伸缩底板一和超临界二氧化碳储存箱，超声波发生器设于反应釜的外壁上，析晶振板设于反应釜内，风机设于反应釜的外壁上，风管一设于风机上，风管二的一端与风管一连接，风管一的另一端与反应釜连接，利用超声波振荡破碎析晶振板上的纳米晶体，并用风机将析
晶振板上的纳米晶体吹落，极大提高了纳米晶体的收集效率，解决了现有技术难以解决的既要利用高压气体去除析晶板上的纳米晶体，又不能利用高压气体去除析晶板上的纳米晶体的矛盾性技术难题，有机溶剂储存箱设于反应釜的外壁上，超临界二氧化碳储存箱设于反应釜的外壁上，有机溶剂储存箱和超临界二氧化碳储存箱可分别将有机溶剂和超临界二氧化碳流体输送至反应釜内，有机溶剂与纳米晶体粉末溶质混合后，再输入超临界二氧化碳流体，利用纳米晶体溶质不溶于超临界二氧化碳流体，有机溶剂溶解于超临界二氧化碳流体的特性，使超临界二氧化碳流体与有机溶剂充分溶解，使纳米晶体快速析出，出液阀设于反应釜的外壁上，出液管的一端与出液阀连接，出液管的另一端与回收箱一连接，水泵二设于出液管上，箱盖一设于回收箱一上，伸缩本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种超声波震荡式纳米晶体萃取分离装置，其特征在于：包括挤压充入式微纳米气泡生成装置（1）、超声波震荡式纳米晶体萃取分离装置（2）、超声波震荡式循环加热烘干装置（3）、预设式微纳米气泡浮选过滤装置（4）、超声波震荡式纳米晶体转运储存装置（5）和固定支撑组件（6），所述超声波震荡式纳米晶体转运储存装置（5）设于固定支撑组件（6）上，所述预设式微纳米气泡浮选过滤装置（4）设于固定支撑组件（6）上，所述超声波震荡式循环加热烘干装置（3）设于预设式微纳米气泡浮选过滤装置（4）上，所述超声波震荡式纳米晶体萃取分离装置（2）设于超声波震荡式循环加热烘干装置（3）上，所述挤压充入式微纳米气泡生成装置（1）设于预设式微纳米气泡浮选过滤装置（4）上，所述挤压充入式微纳米气泡生成装置（1）包括储水箱（101）、水泵一（102）、水泵固定座（103）、充水管一（104）、充水管二（105）、微纳米气泡生成装置（106）和充气装置（117），所述充气装置（117）设于微纳米气泡生成装置（106）上，所述储水箱（101）设于微纳米气泡生成装置（106）上，所述水泵固定座（103）设于微纳米气泡生成装置（106）上，所述水泵一（102）设于水泵固定座（103）上，所述充水管一（104）的一端与储水箱（101）连接，所述充水管一（104）的另一端与水泵一（102）连接，所述充水管二（105）的一端与水泵一（102）连接，所述充水管二（105）的另一端与微纳米气泡生成装置（106）连接。2.根据权利要求1所述的一种超声波震荡式纳米晶体萃取分离装置，其特征在于：所述微纳米气泡生成装置（106）包括微纳米气泡生成箱（107）、液压柱（108）、挤压板（109）、混合腔（110）、内置安装板（111）、导流柱（112）、微流管（113）、导流槽（114）、出水阀一（115）和出水管一（116），所述液压柱（108）设于微纳米气泡生成箱（107）的内壁上，所述挤压板（109）设于液压柱（108）上，所述内置安装板（111）设于微纳米气泡生成箱（107）内，所述混合腔（110）设于挤压板（109）和内置安装板（111）之间，所述导流柱（112）设于内置安装板（111）上，所述微流管（113）设于导流柱（112）上，所述导流槽（114）设于内置安装板（111）上，所述出水阀一（115）设于导流槽（114）上，所述出水管一（116）设于出水阀一（115）上。3.根据权利要求2所述的一种超声波震荡式纳米晶体萃取分离装置，其特征在于：所述充气装置（117）包括充气泵（118）、充气泵固定座（119）、充气管一（120）、充气管二（121）、内置挡球（122）、复位弹簧（123）和内置挡板（124），所述充气泵固定座（119）设于微纳米气泡生成箱（107）的侧壁上，所述充气泵（118）设于充气泵（118）固定座上，所述充气管一（120）设于充气泵（118）上，所述充气管二（121）的一端与充气管一（120）连接，所述充水管二（105）的另一端与微纳米气泡生成箱（107）连接，所述内置挡球（122）设于充气管二（121）内，所述复位弹簧（123）的一端与内置挡球（122）连接，所述复位弹簧（123）的另一端与内置挡板（124）连接，所述内置挡板（124）固定连接设于充气管二（121）内。4.根据权利要求3所述的一种超声波震荡式纳米晶体萃取分离装置，其特征在于：所述超声波震荡式纳米晶体萃取分离装置（2）包括反应釜（201）、超声波发生器（202）、有机溶剂储存箱（203）、风机（204）、风管一（205）、风管二（206）、出液阀（207）、出液管（208）、水泵二（209）、回收箱一（210）、箱盖一（211）、析晶振板（212）、伸缩底板一（213）和超临界二氧化碳储存箱（214），所述超声波发生器（202）设于反应釜（201）的外壁上，所述析晶振板（212）设于反应釜（201）内，所述风机（204）设于反应釜（201）的外壁上，所述风管一（205）设于风机（204）上，所述风管二（206）的一端与风管一（205）连接，所述风管一（205）的另一端与反应釜（201）连接，所述有机溶剂储存箱（203）设于反应釜（201）的外壁上，所述超临界二氧化碳
储存箱（214）设于反应釜（201）的外壁上，所述出液阀（207）设于反应釜（201）的外壁上，所述出液管（208）的一端与出液阀（207）连接，所述出液管（208）的另一端与回收箱一（210）连接，所述水泵二（209）设于出液管（208）上，所述箱盖一（211）设于回收箱一（210）上，所述伸缩底板一（213）设于反应釜（201）底部。5.根据权利要求4所述的...

【专利技术属性】
技术研发人员：吕清振，何卫，
申请(专利权)人：徐州宏武纳米科技有限公司，
类型：发明
国别省市：