一種全自動(dòng)粉末材料抽濾清洗系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】一種全自動(dòng)粉末材料抽濾清洗系統(tǒng)，包括抽濾裝置、分散裝置、清洗液補(bǔ)充裝置、排液裝置、探測(cè)與控制系統(tǒng)。本實(shí)用新型同時(shí)，由于采用獨(dú)有設(shè)計(jì)的探測(cè)與控制系統(tǒng)，使得清洗過(guò)程免去了人工值守，用于大規(guī)模流水線生產(chǎn)，可大幅提高生產(chǎn)效率。
【專利說(shuō)明】一種全自動(dòng)粉末材料抽濾清洗系統(tǒng)
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種清洗系統(tǒng)，特別是一種全自動(dòng)的用于粉末狀材料采用抽濾方式的清洗系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]本專利所指粉末狀材料是指宏觀上呈現(xiàn)粉末狀的材料。在工業(yè)生產(chǎn)、科學(xué)研究以及日常生活中，許多制備的材料往往是以粉末狀出現(xiàn)。例如，碳納米管、碳納米纖維、富勒烯、石墨粉，用于制備金屬導(dǎo)電漿料的銀粉、銅粉，金屬氧化物粉末，等等。而這些粉末材料在制備出來(lái)是往往是混合于其它介質(zhì)中，這些介質(zhì)通常是液態(tài)形式，或者是能溶于某種液體。例如，制備銀粉，通常采用水合肼等還原性物質(zhì)還原硝酸銀溶液，還原的銀顆粒是分散于反應(yīng)液中，而要獲高純的銀粉，往往需要經(jīng)過(guò)不斷的清洗過(guò)程，然后再烘干。又如，制備采用液相共沉積法制備制備四氧化三鐵粉末，通常是將堿液，例如氨水或者氫氧化鈉加入的三價(jià)和二價(jià)鐵鹽的水溶液中，從制備成四氧化三鐵鐵粉末，但是制成的四氧化三鐵是混合與殘留反應(yīng)液中，反應(yīng)液主要是鹽的水溶液和為反應(yīng)的堿液，要制備純凈的四氧化三鐵，也需要經(jīng)過(guò)不斷清洗烘干過(guò)程。再比如，目前大規(guī)模制備碳納米管通常是采用催化裂解法，采用此方法制備的碳納米管混有大量殘留的金屬催化劑雜質(zhì)，因此需要經(jīng)過(guò)一個(gè)純化處理過(guò)程。常用的純化方法是采用大量鹽酸等酸性溶液將金屬催化劑溶液，然后采用大量水清洗，將碳納米管中的殘留的酸和氯離子洗去，最后烘干。另外，對(duì)于碳納米管或者碳納米纖維，經(jīng)常需要進(jìn)行表面官能團(tuán)修飾，常用的方式是將碳納米管或者碳納米纖維加入混酸、強(qiáng)氧化性溶液中，進(jìn)行活化反應(yīng)，以改變碳納米管或者碳納米纖維的表面性質(zhì)，然后采用大量水清洗以去除反應(yīng)殘留，最后烘干。從上面的例子可看出，在生產(chǎn)或者改性許多粉末材料時(shí)，往往需要經(jīng)過(guò)一個(gè)不斷清洗過(guò)程，以去除殘留的雜質(zhì)。
[0003]目前，粉末材料清洗過(guò)程主要采用兩種方式:1.多次離心清洗，此方法是將待清洗的粉末懸濁液置于離心機(jī)中，通過(guò)離心機(jī)的高速旋轉(zhuǎn)使得粉末與溶液分離，去除溶液，再加入清洗液(通常為去離子水或醇類)，再高速離心分離，去除溶液，多次重復(fù)此過(guò)程，直到達(dá)到清洗的要求。2.多次抽濾清洗，此方法是將待清洗的粉末懸濁液置于抽濾裝置中，通過(guò)真空抽濾,抽濾掉溶液,再加入清洗液(通常為去離子水或者醇類),真空抽濾,去除溶液,多次重復(fù)此過(guò)程，直到達(dá)到清洗的要求。多次離心清洗，不存在過(guò)濾過(guò)程濾網(wǎng)選擇與損耗的問(wèn)題，但是粉末與溶液分離不夠徹底，清洗效率過(guò)低，本專利優(yōu)選多次抽濾清洗法為實(shí)用新型基礎(chǔ)。
[0004]目前多次抽濾清洗法，通常采用砂芯抽濾瓶或者圓盤(pán)抽濾裝置。由于粉末樣品，特別是納米級(jí)粉末對(duì)雜質(zhì)離子吸附較強(qiáng)，要想清洗干凈需要消耗大量的清洗液，清洗效率低下。同時(shí)，現(xiàn)有的抽濾清洗功能不具備全自動(dòng)功能，需要人工值守，費(fèi)時(shí)費(fèi)力。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0005]本實(shí)用新型的目的在于提供一種全自動(dòng)粉末材料抽濾清洗系統(tǒng)，其可提高清洗效率，同時(shí)可完全免去人工值守。
[0006]本實(shí)用新型目的是這樣實(shí)現(xiàn)的，包括抽濾裝置、分散裝置、清洗液補(bǔ)充裝置、排液裝置、探測(cè)與控制系統(tǒng)，分散裝置放置于抽濾裝置中，清洗液補(bǔ)充裝置和排液裝置分別通過(guò)管路與抽濾裝置連接，探測(cè)與控制系統(tǒng)與上面四個(gè)部分連接，控制四個(gè)部分開(kāi)關(guān)。
[0007]所述抽濾裝置包括:上部過(guò)濾池，下部濾液池，過(guò)濾支撐網(wǎng)置于上部過(guò)濾池和下部濾液池之間，過(guò)濾支撐網(wǎng)上放置過(guò)濾膜，下部濾液池開(kāi)口管路連接電控負(fù)壓泵和電控氣壓平衡閥。
[0008]所述分散裝置置于上部過(guò)濾池中，為可移除式，包括:超聲棒和攪拌器。
[0009]所述清洗液補(bǔ)充裝置與抽濾裝置上部過(guò)濾池管路連接，包括:清洗液儲(chǔ)液桶和電控抽液泵。
[0010]所述排液裝置與抽濾裝置下部濾液池管路連接，包括:電控排液閥和廢液池。
[0011]所述探測(cè)與控制系統(tǒng)包括:置于上部過(guò)濾池的電導(dǎo)率儀和上部液位探測(cè)器；置于下部濾液池的液滴探測(cè)器和下部液位探測(cè)器；上部控制器，其與電導(dǎo)率儀、上部液位控制器、液滴探測(cè)器和電控抽液泵電性連接；下部控制器，其與電控負(fù)壓泵、電控氣壓平衡閥、下部液位探測(cè)器和電控排液閥電性連接；上部控制器與下部控制器電性連接。
[0012]所述電導(dǎo)率儀，電性連接完成報(bào)警器。
[0013]所述電控負(fù)壓泵，具備氣壓監(jiān)控功能。
[0014]所述過(guò)濾膜，可以更換，并可根據(jù)粉末材料和溶液性質(zhì)選擇不同材質(zhì)和孔徑的過(guò)濾膜。
[0015]所述過(guò)濾膜材料，為銅網(wǎng)、不銹鋼網(wǎng)、尼龍網(wǎng)布、滌綸網(wǎng)布、聚四氟乙烯微孔膜、聚偏氟乙烯微孔膜、聚碳酸酯微孔膜、氧化鋁模板。
[0016]與現(xiàn)有抽濾清洗裝置相比，本實(shí)用新型中的全自動(dòng)粉末材料抽濾清洗系統(tǒng)，由于采用了分散裝置，使得粉末材料與吸附的雜質(zhì)離子分散，提高了清洗效率；同時(shí)，由于采用獨(dú)有設(shè)計(jì)的探測(cè)與控制系統(tǒng)，使得清洗過(guò)程免去了人工值守，用于大規(guī)模流水線生產(chǎn)，可大幅提聞生廣效率。
【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0017]圖1為本實(shí)用新型中全自動(dòng)粉末材料抽濾清洗系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0018]圖中:1_清洗液存儲(chǔ)桶、2-電控抽液泵、3-上部控制器、4-完成報(bào)警器、5-電導(dǎo)率儀、6-上部液位探測(cè)器、7-超聲棒、8-攪拌器、9-上部過(guò)濾池、10-過(guò)濾支撐網(wǎng)、11-液滴探測(cè)器、12-下部液位探測(cè)器、13-下部濾液池、14-電控負(fù)壓泵、15-電控氣壓平衡閥、16-下部控制器、17-電控排液閥、18-廢液池、19-過(guò)濾膜。
【具體實(shí)施方式】
[0019]下面結(jié)合附圖，對(duì)本實(shí)用新型的全自動(dòng)粉末材料抽濾清洗系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和工作過(guò)程做詳細(xì)說(shuō)明。圖1是本實(shí)用新型中全自動(dòng)粉末材料抽濾清洗系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖，包括抽濾裝置、分散裝置、清洗液補(bǔ)充裝置、排液裝置、探測(cè)與控制系統(tǒng)，分散裝置放置于抽濾裝置中，清洗液補(bǔ)充裝置和排液裝置分別通過(guò)管路與抽濾裝置連接，探測(cè)與控制系統(tǒng)與上面四個(gè)部分連接，控制四個(gè)部分開(kāi)關(guān)。[0020]所述抽濾裝置包括:上部過(guò)濾池9，下部濾液池13，過(guò)濾支撐網(wǎng)10置于上部過(guò)濾池9和下部濾液池13之間，過(guò)濾支撐網(wǎng)10上放置過(guò)濾膜19，下部濾液池13開(kāi)口管路連接電控負(fù)壓泵14和電控氣壓平衡閥15。
[0021]所述分散裝置置于上部過(guò)濾池9中，為可移除式，包括:超聲棒7和攪拌器8。
[0022]所述清洗液補(bǔ)充裝置與抽濾裝置上部過(guò)濾池管路連接，包括:清洗液儲(chǔ)液桶I和電控抽液泵2。
[0023]所述排液裝置與抽濾裝置下部濾液池13管路連接，包括:電控排液閥17和廢液池18。
[0024]所述探測(cè)與控制系統(tǒng)包括:置于上部過(guò)濾池9的電導(dǎo)率儀5和上部液位探測(cè)器6 ；置于下部濾液池13的液滴探測(cè)器11和下部液位探測(cè)器12 ;上部控制器3，其與電導(dǎo)率儀5、上部液位控制器6、液滴探測(cè)器11和電控抽液泵2電性連接；下部控制器16，其與電控負(fù)壓泵14、電控氣壓平衡閥15、下部液位探測(cè)器12和電控排液閥17電性連接；上部控制器3與下部控制器16電性連接。
[0025]所述電導(dǎo)率儀5，電性連接完成報(bào)警器4。
[0026]所述電控負(fù)壓泵14，具備氣壓監(jiān)控功能。
[0027]所述過(guò)濾膜19，可以更換，并可根據(jù)粉末材料和溶液性質(zhì)選擇不同材料和孔徑的過(guò)濾膜。
[0028]所述過(guò)濾膜材料，為銅網(wǎng)、不銹鋼網(wǎng)、尼龍網(wǎng)布、滌綸網(wǎng)布、聚四氟乙烯微孔膜、聚偏氟乙烯微孔膜、聚碳酸酯微孔膜、氧化鋁模板。
[0029]本實(shí)用新型中全自動(dòng)粉末材料抽濾清洗系統(tǒng)工作流程是:將待清洗的粉末懸濁液至于上部過(guò)濾池9中，此時(shí)下部濾液池13的電控氣壓平衡閥15處于關(guān)閉狀態(tài)，下部控制器16打開(kāi)負(fù)壓泵，抽濾過(guò)程開(kāi)始；此時(shí)，液滴探測(cè)器11探測(cè)濾液的液滴，當(dāng)上部過(guò)濾池9中溶液濾干時(shí)，上部控制器3感應(yīng)到液滴探測(cè)器在規(guī)定時(shí)間內(nèi)沒(méi)有探測(cè)到液滴，于是發(fā)出信號(hào)給電控抽液泵2，，開(kāi)始將清洗液抽運(yùn)到上部過(guò)濾池9中，當(dāng)其中的液位上升到上部液位探測(cè)器6時(shí)，發(fā)出信號(hào)給上部控制器3，使其發(fā)出指令給電控抽液泵2，停止抽液；此時(shí)分散裝置中的超聲棒6和攪拌器8適時(shí)開(kāi)啟，以加強(qiáng)清洗效果；同時(shí)，抽濾仍在不斷進(jìn)行中，當(dāng)下部濾液池13中的下部液位探測(cè)器12感應(yīng)到液位時(shí)，向下部控制器16發(fā)出信號(hào)，下部控制器16發(fā)出指令關(guān)閉電控負(fù)壓泵14，并傳輸信號(hào)給上部控制器3，使其所控制裝置處于關(guān)閉狀態(tài)，與此同時(shí)，發(fā)出指令開(kāi)啟電控氣壓平衡閥15，當(dāng)氣壓平衡閥指示的氣壓差為O時(shí)，開(kāi)啟電控排液閥17，將濾液排入廢液池18，排液結(jié)束，下部控制器將電控排液閥17和電控氣壓平衡閥15關(guān)閉，并開(kāi)啟電控負(fù)壓泵14，同時(shí)發(fā)出信號(hào)給上部控制器3，使其所控制裝置處于開(kāi)啟狀態(tài)；重復(fù)上面過(guò)程，當(dāng)上部過(guò)濾池9中電導(dǎo)率儀5探知溶液電導(dǎo)率低于所設(shè)閾值時(shí)，上部控制器3計(jì)入信號(hào)，控制電控抽液泵2處于持續(xù)關(guān)閉狀態(tài)，待感應(yīng)到液滴探測(cè)器11在規(guī)定時(shí)間能沒(méi)有探測(cè)到液滴時(shí)，傳輸信號(hào)給下部控制器16，使其控制電控負(fù)壓泵14處于關(guān)閉狀態(tài)，此時(shí)，上部控制器3發(fā)出指令使得完成警報(bào)器4完成警報(bào)，如此一次清洗結(jié)束。
【權(quán)利要求】
1.一種全自動(dòng)粉末材料抽濾清洗系統(tǒng)，其特征在于，包括抽濾裝置、分散裝置、清洗液補(bǔ)充裝置、排液裝置、探測(cè)與控制系統(tǒng)，分散裝置放置于抽濾裝置中，清洗液補(bǔ)充裝置和排液裝置分別通過(guò)管路與抽濾裝置連接，探測(cè)與控制系統(tǒng)與上面四個(gè)部分連接，控制四個(gè)部分開(kāi)關(guān)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的全自動(dòng)粉末材料抽濾清洗系統(tǒng)，其特征在于，所述抽濾裝置包括:上部過(guò)濾池，下部濾液池，過(guò)濾支撐網(wǎng)置于上部過(guò)濾池和下部濾液池之間，過(guò)濾支撐網(wǎng)上放置過(guò)濾膜，下部濾液池開(kāi)口管路連接電控負(fù)壓泵和電控氣壓平衡閥。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的全自動(dòng)粉末材料抽濾清洗系統(tǒng)，其特征在于，所述分散裝置置于上部過(guò)濾池中，為可移除式，包括:超聲棒和攪拌器。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的全自動(dòng)粉末材料抽濾清洗系統(tǒng)，其特征在于，所述清洗液補(bǔ)充裝置與抽濾裝置上部過(guò)濾池管路連接，包括:清洗液儲(chǔ)液桶和電控抽液泵。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的全自動(dòng)粉末材料抽濾清洗系統(tǒng)，其特征在于，所述排液裝置與抽濾裝置下部濾液池管路連接，包括:電控排液閥和廢液池。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的全自動(dòng)粉末材料抽濾清洗系統(tǒng)，其特征在于，所述探測(cè)與控制系統(tǒng)包括:置于上部過(guò)濾池的電導(dǎo)率儀和上部液位探測(cè)器；置于下部濾液池的液滴探測(cè)器和下部液位探測(cè)器；上部控制器，其與電導(dǎo)率儀、上部液位控制器、液滴探測(cè)器和電控抽液泵電性連接；下部控制器，其與電控負(fù)壓泵、電控氣壓平衡閥、下部液位探測(cè)器和電控排液閥電性連接；上部控制器與下部控制器電性連接。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的全自動(dòng)粉末材料抽濾清洗系統(tǒng)，其特征在于，所述電導(dǎo)率儀，與完成報(bào)警器通過(guò)控制電路連接。
8.根據(jù)權(quán)利要求2所述的全自動(dòng)粉末材料抽濾清洗系統(tǒng)，其特征在于，所述電控負(fù)壓泵，具備氣壓監(jiān)控功能。
9.根據(jù)權(quán)利要求2所述的全自動(dòng)粉末材料抽濾清洗系統(tǒng)，其特征在于，所述過(guò)濾膜，可以更換，并可根據(jù)粉末材料和溶液性質(zhì)選擇不同材質(zhì)和孔徑的過(guò)濾膜。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的全自動(dòng)粉末材料抽濾清洗系統(tǒng)，其特征在于，所述過(guò)濾膜材料，為銅網(wǎng)、不銹鋼網(wǎng)、尼龍網(wǎng)布、滌綸網(wǎng)布、聚四氟乙烯微孔膜、聚偏氟乙烯微孔膜、聚碳酸酯微孔膜、氧化鋁模板。
【文檔編號(hào)】B08B3/04GK203648903SQ201320407570
【公開(kāi)日】2014年6月18日 申請(qǐng)日期:2013年7月10日 優(yōu)先權(quán)日:2013年7月10日
【發(fā)明者】肖輝, 劉鑄 申請(qǐng)人:昆明納太能源科技有限公司