一种集成式固液混合-分离装置及其使用方法制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种集成式固液混合

【技术实现步骤摘要】
一种集成式固液混合
‑
分离装置及其使用方法


[0001]本专利技术属于固液混合分离装置领域，具体涉及一种集成式固液混合
‑
分离装置及其使用方法。

技术介绍

[0002]在实验室中，固液两相的混合及分离是较为常见的操作，例如活性炭吸附、溶质溶解等。在混合时要求固液两相充分接触，提升混合效果；在分离时要求固液两相快速分开，减少物料损失，并便于后续处理。
[0003]然而，目前混合与分离两个实验步骤需分别采用不同仪器完成，混合步骤一般使用磁力搅拌器进行搅拌，增大固相与液相的接触面积，进而实现充分混合；分离步骤一般采用离心机或抽滤装置实现，离心机转速可高达10000r/min，抽滤操作也要使用大功率气泵。
[0004]整体操作过程较为繁琐，增加了实验人员工作量，同时实验步骤连续性差，会造成一定量的物料损失，而且设备投资大，仪器能耗较高，成本增加。
[0005]因此，设计一种高效便捷的固液混合
‑
分离装置是具有现实意义的，将混合
‑
分离操作通过一个装置实现，简化实验步骤，减少物料损失，提升工艺连续性。

技术实现思路

[0006]针对现有固液混合和分离分别采用不同仪器而导致的弊端，本专利技术的目的是提供一种集成式固液混合
‑
分离装置及其使用方法，以便简化实验工作量，提升工艺延续性，提高混合和分离的效率。
[0007]本专利技术通过以下技术手段解决上述问题：
[0008]本专利技术第一方面提供一种集成式固液混合
‑
分离装置，包括通过振荡仪提供动力的混合分离装置主体，所述混合分离装置主体包括可拆卸装配的顶盖和壳体，所述壳体内设置有分离流道，所述分离流道的顶端向外扩散呈倒锥体，分离流道的底端装配有过滤组件，所述倒锥体与壳体固定装配，倒锥体的侧壁周向均匀开设有多个分离喷射孔，倒锥体的上方设置有挡流板，所述挡流板与壳体固定装配，挡流板上开设有通气孔。
[0009]进一步，所述过滤组件包括滤网以及设置在滤网两侧的垫片，过滤组件通过固定装置与分离流道底端固定装配。
[0010]进一步，所述壳体包括可拆卸装配的外壳和底壳。
[0011]进一步，所述外壳的内壁设置有螺旋扰流结构。
[0012]进一步，所述混合分离装置主体通过升降台固定在振荡仪的一侧。
[0013]进一步，所述升降台包括升降台主体支架、用于夹持固定混合分离装置主体的夹持卡槽以及带动夹持卡槽升降的升降机构。
[0014]进一步，所述外壳呈圆筒状，所述顶盖和底壳均呈椭球状。
[0015]进一步，所述顶盖、外壳和底壳的外径均为40
‑
60mm、壁厚均为3
‑
6mm；所述分离流道的直径为15
‑
30mm；所述倒锥体的锥角为45
°‑
75
°
。
[0016]进一步，所述顶盖、外壳和底壳的外径均优选为48
‑
52mm、壁厚均优选为4
‑
5mm；所述分离流道的直径优选为18
‑
22mm；所述倒锥体的锥角优选为58
°‑
62
°
。
[0017]本专利技术的第二方面提供一种集成式固液混合
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分离装置的使用方法，包括以下步骤：
[0018](1)将固相物料放置于壳体底部，打开顶盖加入液体；
[0019](2)将混合分离装置主体固定在升降台上，调整混合分离装置主体的高度使其与振荡仪接触合适；
[0020](3)打开振荡仪，调整功率至混合工作模式，固液充分混合；
[0021](4)调整功率至分离工作模式，固液混合物自下而上从分离喷射孔喷出，再流入分离流道，固体留在滤网上，液体循环流动；
[0022](5)取下滤网得到固体，剩余液体倒出，完成固液分离。
[0023]本专利技术的有益效果：
[0024]本专利技术的集成式固液混合
‑
分离装置及其使用方法，通过设计分离流道，配合振荡仪使用，低功率运行时强化传质，提升混合效果；高功率运行时液体循环流动，完成固液筛分，可以将混合与分离两种常见的实验操作集成在同一个装置中完成，简化了操作流程，提升了工艺延续性，提高了混合和分离的效率。
附图说明
[0025]下面结合附图和实施例对本专利技术作进一步描述。
[0026]图1为本专利技术的固液混合
‑
分离装置的爆炸示意图；
[0027]图2为本专利技术的固液混合
‑
分离装置的装配图；
[0028]图3为本专利技术工作状态的装配图；
[0029]图4为COMSOL仿真软件计算得到的液位高度与功率关系图(a)功率15％；b)功率30％；c)功率45％；d)功率60％；e)功率75％；f)功率90％)；
[0030]图5为混合工作模式下的流体流动示意图；
[0031]图6为分离工作模式下的流体流动示意图。
具体实施方式
[0032]下面通过实施例对本专利技术进一步详细说明。通过这些说明，本专利技术的特点和优点将变得更为清楚明确。显然,所描述的实施例仅是本专利技术的一部分实施例,而不是全部的实施例。
[0033]如图1至图6所示，本实施例的集成式固液混合
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分离装置，本专利技术第一方面提供一种集成式固液混合
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分离一体化装置，包括通过振荡仪提供动力的混合分离装置主体14，所述混合分离装置主体14包括可拆卸装配的顶盖1和壳体，优选地，所述壳体包括可拆卸装配的外壳8和底壳9，以便进一步利于内部构件的装拆以及物料的转移；具体的可拆卸装配形式可以为扣接、卡接和螺纹连接等形式，本实施例中，所述外壳8、底壳9、顶盖1通过螺纹相连，外壳8为薄壁圆筒状，底壳9和顶盖1均为椭球状，外径均为40
‑
60mm，优选为48
‑
52mm，壁厚为3
‑
6mm，优选为4
‑
5mm。
[0034]所述外壳内设置有分离流道3，在本专利技术中，分离流道3位于外壳的中心，分离流道
直径为15
‑
30mm，优选为18
‑
22mm；所述分离流道的顶端向外扩散呈倒锥体，锥角为45
°‑
75
°
，优选为58
‑
62
°
；所述倒锥体与外壳固定装配，固定装配形式可以为扣接、卡接和螺纹连接等形式，本实施例中，倒锥体与外壳之间采用螺纹固定的方式，可对其旋转进行安装和拆卸；所述倒锥体的侧壁周向均匀开设有多个分离喷射孔，倒锥体的上方设置有挡流板2，所述挡流板与外壳螺纹固定装配，挡流板上开设有通气孔。分离流道的底端装配有过滤组件，所述过滤组件包括滤网5以及设置在滤网两侧的垫片4，过滤组件通过固定装置6与分离流道底端固定装配。
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种集成式固液混合
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分离装置，其特征在于：包括通过振荡仪提供动力的混合分离装置主体，所述混合分离装置主体包括可拆卸装配的顶盖和壳体，所述壳体内设置有分离流道，所述分离流道的顶端向外扩散呈倒锥体，分离流道的底端装配有过滤组件，所述倒锥体与壳体固定装配，倒锥体的侧壁周向均匀开设有多个分离喷射孔，倒锥体的上方设置有挡流板，所述挡流板与壳体固定装配，挡流板上开设有通气孔。2.根据权利要求1所述的集成式固液混合
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分离装置，其特征在于：所述过滤组件包括滤网以及设置在滤网两侧的垫片，过滤组件通过固定装置与分离流道底端固定装配。3.根据权利要求2所述的集成式固液混合
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分离装置，其特征在于：所述壳体包括可拆卸装配的外壳和底壳。4.根据权利要求3所述的集成式固液混合
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分离装置，其特征在于：所述外壳的内壁设置有螺旋扰流结构。5.根据权利要求4所述的集成式固液混合
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分离装置，其特征在于：所述混合分离装置主体通过升降台固定在振荡仪的一侧。6.根据权利要求5所述的集成式固液混合
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分离装置，其特征在于：所述升降台包括升降台主体支架、用于夹持固定混合分离装置主体的夹持卡槽以及带动夹持卡槽升降的升降机构。7.根据权利要求6所述的集成式固液混合
‑
分离装置，其特征在于：所述外壳...

【专利技术属性】
技术研发人员：孙朝，孙志强，陈澧宇，马昌昊，曹庆泰，闫昱翰，刘怡凡，
申请(专利权)人：中南大学，
类型：发明
国别省市：