專利名稱:一種無勢(shì)壘型過濾器的制造方法
【專利摘要】本實(shí)用新型涉及一種新型無勢(shì)壘型過濾器，將過濾頭與貯液器合并為一體，在過濾器的底部使用過濾介質(zhì)，在過濾過程中，過濾器漂浮在固液混合物的表面，在真空的負(fù)壓下，液體進(jìn)入貯液器中，在過濾中避免了使用垂直的導(dǎo)液管，因此，液體組份不需要再克服垂直導(dǎo)管所產(chǎn)生的重力勢(shì)壘而直接進(jìn)入貯液器；此外，由于過濾過程中真空所產(chǎn)生的負(fù)壓，分離出的液體不會(huì)返流回固液混合物中，使得這種新型過濾器在分離液體粘度大的固液混合物時(shí)具有很大優(yōu)勢(shì)。
【專利說明】
一種無勢(shì)壘型過濾器
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本實(shí)用新型涉及一種新型過濾器，特別涉及一種用于粘度較大的固液混合物進(jìn)行分離的過濾器。
【背景技術(shù)】
[0002]過濾是一大類單元操作的總稱。通過特殊裝置將流體提純凈化的過程，過濾的方式很多，使用的物系也很廣泛，固-液、固-氣、大顆粒、小顆粒都很常見。
[0003]過濾是在推動(dòng)力或者其他外力作用下懸浮液(或含固體顆粒發(fā)熱氣體)中的液體(或氣體)透過介質(zhì)，固體顆粒及其他物質(zhì)被過濾介質(zhì)截留，從而使固體及其他物質(zhì)與液體(或氣體)分離的操作。
[0004]抽濾就是減壓過濾。利用抽氣栗使抽濾瓶中的壓強(qiáng)降低，達(dá)到固液分離的目的。常見的裝置有真空栗、布氏漏斗、抽濾瓶、膠管、濾紙(濾布或?yàn)V膜)等。常見的方式是利用真空栗使抽濾瓶中氣壓降低，待分離液體依次通過濾紙和布氏漏斗，由于重力作用進(jìn)入抽濾瓶中，固體留在濾紙上。
[0005]但這種傳統(tǒng)方式存在缺點(diǎn)。由于重力作用，待分離液體會(huì)沿濾紙與布氏漏斗縫隙進(jìn)入抽濾瓶，導(dǎo)致漏濾現(xiàn)象，污染濾液。并且濾渣易堵塞濾紙，導(dǎo)致后續(xù)抽濾不順利，甚至阻礙后續(xù)抽濾。如果過濾加熱后的液體，濾液落入抽濾瓶時(shí)容易凝固，給濾液的取出造成麻煩。這些都會(huì)影響抽濾效率和結(jié)果。
[0006]基于此，在實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行抽濾時(shí)，為了一定程度上彌補(bǔ)布氏漏斗的不足，現(xiàn)有技術(shù)公開了一種過濾器，例如CN201220017405(CN202538506U)公開的過濾器漂浮在固液混合物的上表面，沉淀物在重力作用下，逐漸沉到固液混合物下層，這使得固液混合物的上層成為沉淀物含量很少的清液。在過濾過程中，過濾器在真空作用下把清液通過濾布從固液混合物的上表面抽出。由于過濾的大部分時(shí)間是在過濾清液，這使得沉淀物堵塞濾布造成過濾困難的問題大為緩解，從而一定程度上提高了過濾的效率。
[0007]上述過濾器可用于分離大量固液混合物時(shí)獲得固體組份。但由于過濾頭與貯液器是分離的，且輸運(yùn)液體組份的管道過長，其材質(zhì)為橡膠或塑料，這使液體組分被污染的風(fēng)險(xiǎn)加大，且易造成液體組分的損失。雖然可以將在液體輸時(shí)不用橡膠或塑料管道，以避免液體組分被污染，或者一定程度上縮短將輸運(yùn)液體組份的導(dǎo)管長度，從而減少液體組份在過濾過程中損失，但仍存在下述缺點(diǎn):過濾器中使用一根垂直向上的輸液管，經(jīng)過濾分離出的液體需要克服垂直導(dǎo)管所產(chǎn)生重力勢(shì)疊才能進(jìn)入貯液器；另外，當(dāng)使用這種過濾器分離液體粘度大的固液混合物時(shí)，有可能因?yàn)槭占坏揭后w組份而使過濾失敗。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0008]為了克服現(xiàn)有技術(shù)中存在的上述問題，本實(shí)用新型提供一種新型過濾器，將過濾頭與貯液器合并為一體，在過濾器的底部使用過濾介質(zhì)，在過濾過程中，過濾器漂浮在固液混合物的表面，在真空的負(fù)壓下，液體進(jìn)入過濾器的貯液器中，在過濾中避免了使用垂直的導(dǎo)液管，因此，液體組份不需要再克服垂直導(dǎo)管所產(chǎn)生的重力勢(shì)皇而直接進(jìn)入貯液器;在抽濾過程中固體和液體反向運(yùn)動(dòng)，進(jìn)而達(dá)到將下方的固體沉淀物和上方的液體分離開的目的;此外，由于過濾過程中真空所產(chǎn)生的負(fù)壓，分離出的液體不會(huì)返流回固液混合物中，使得這種新型過濾器在分離液體粘度大的固液混合物時(shí)具有很大優(yōu)勢(shì)，從而完成了本實(shí)用新型。
[0009]為此，本實(shí)用新型提供一種新型過濾器，包括密封塞I和貯液器2，其中，該過濾器為倒置式，優(yōu)選所述貯液器2為圓筒體，底部帶有小孔4;該過濾器還包括真空管路3，在底部有過濾介質(zhì)5。
[0010]本實(shí)用新型還提供上述過濾器的使用方法，包括以下步驟:
[0011]1、將過濾器置于待分離的固液混合物6中，任選浮于液面；
[0012]2、真空管路3連接真空，優(yōu)選連接真空栗并開啟真空栗；
[0013]3、液體組份通過過濾介質(zhì)5和小孔4流入貯液器2中，成為濾液7，實(shí)現(xiàn)固液分離。
[0014]本實(shí)用新型提供的新型過濾器能夠有效實(shí)現(xiàn)固液分離，并表現(xiàn)出以下優(yōu)勢(shì):
[0015](I)將過濾頭與貯液器合并為一體，在過濾中避免了使用垂直的導(dǎo)液管和膠管，因此，液體組份不需要再克服垂直導(dǎo)管所產(chǎn)生的重力勢(shì)皇而直接進(jìn)入貯液器，避免了濾液在管道中滯留、損失的問題，也解決了濾液被膠管污染的問題；
[0016](2)在過濾操作中，濾液貯存在過濾器中，且過濾器懸浮在固液混合物中，這樣可以利用熱的固液混合物的余熱對(duì)濾液保溫，從而避免因溫度下降，造成濾液中隨溫度下降而溶解度降低的溶質(zhì)在過濾過程中析出；
[0017](3)在抽濾過程中固體和液體反向運(yùn)動(dòng)，液體從上面被真空抽走，而固體受重力作用大部分依然留在容器中，因而大大減輕了因沉淀物堵塞過濾介質(zhì)如濾紙、濾布、濾芯或?yàn)V膜而造成過濾效率下降問題；
[0018](4)在對(duì)沉淀進(jìn)行過濾、洗滌過程中，不存在把沉淀物質(zhì)從原始容器轉(zhuǎn)移到漏斗中，再從漏斗中轉(zhuǎn)移出來的過程。從而減少沉淀因轉(zhuǎn)移而造成的固體物質(zhì)損失，而且操作過程省時(shí)、省力；
[0019](5)即使過濾介質(zhì)被沉淀堵塞，但可簡單地予以清理，比如將漏斗取出，將濾紙、濾布、濾芯或?yàn)V膜等過濾介質(zhì)表面上的沉淀物清洗干凈，或者更換過濾介質(zhì)，則可繼續(xù)使用；
[0020](6)抽濾器可漂浮在液面上，抽濾過程中隨著液面的降低而自動(dòng)下降。使整個(gè)操作過程可以自動(dòng)完成;另外，由于過濾過程中真空所產(chǎn)生的負(fù)壓，分離出的液體不會(huì)返流回固液混合物中，使得這種新型過濾器在分離液體粘度大的固液混合物時(shí)具有很大優(yōu)勢(shì)。
【附圖說明】

[0021]圖1是本實(shí)用新型的過濾器的結(jié)構(gòu)示意圖，其中:1_密封塞，2-貯液器，3-真空管路，4-小孔，5-過濾介質(zhì)，6-固液混合物，7-濾液。
【具體實(shí)施方式】
[0022]下面結(jié)合附圖通過【具體實(shí)施方式】對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行詳細(xì)說明。本實(shí)用新型的特點(diǎn)和優(yōu)點(diǎn)將隨著這些描述變得更為清楚、明確。
[0023]根據(jù)一種實(shí)施方式，本實(shí)用新型提供一種新型過濾器，包括密封塞I和貯液器2，其中，該過濾器為倒置式，優(yōu)選所述貯液器2為圓筒體。
[0024]根據(jù)本實(shí)用新型，所述密封塞I位于圓筒體頂部，可以單獨(dú)地覆蓋圓筒體頂部，達(dá)到密封，例如整體塞覆蓋在圓筒體頂部，也可以與圓筒體頂部其余部分一起進(jìn)行密封，例如圓筒體頂部與豎直的外壁一起成型，并留有直徑介于I厘米-1分米，優(yōu)選3厘米-8厘米，更優(yōu)選4厘米-6厘米的塞孔，用于容納密封塞I。
[0025]根據(jù)本實(shí)用新型，該過濾器還包括真空管路3，該真空管路3貫穿密封塞I的塞孔，通過該真空管路3與真空栗或真空系統(tǒng)連接，實(shí)現(xiàn)對(duì)過濾器進(jìn)行抽真空。
[0026]本實(shí)用新型所述真空管路3可以是任何管狀物，優(yōu)選采用玻璃管，其直接連接真空栗或真空系統(tǒng)，或者通過軟管與真空栗或真空系統(tǒng)連接。
[0027]本實(shí)用新型所述的貯液器2的底部帶有小孔4，優(yōu)選帶有多個(gè)小孔4，所述小孔4直徑相同或不同，優(yōu)選直徑相同，更優(yōu)選所述小孔的直徑為0.01-0.2mm。
[0028]根據(jù)本實(shí)用新型，所述過濾器在底部有過濾介質(zhì)5，本實(shí)用新型的過濾介質(zhì)5是抽濾操作中用以攔截流體所含固體顆粒并具有支撐作用的各種多孔性材料。常用的過濾介質(zhì)有以下幾類:
[0029]①編織材料，由天然或合成纖維、金屬絲等編織而成的濾布和濾網(wǎng)，是工業(yè)生產(chǎn)中最常用的過濾介質(zhì)。此類材料價(jià)格便宜，清洗和更換方便，可截留的最小粒徑為5?65μηι。用聚酰胺、聚酯或聚丙烯等纖維制成的單縷濾網(wǎng)，質(zhì)地均勻、耐腐蝕、耐疲勞，正在逐步取代其他織物濾布；
[0030]②多孔性固體，包括素瓷、燒結(jié)金屬或玻璃，或由塑料細(xì)粉粘結(jié)而成的多孔性塑料管等。此類材料可截留的最小粒徑為I?3μπι，常用于處理含有少量微小顆粒的懸浮液；
[0031]③堆積介質(zhì)，如砂、礫石、木炭和硅藻土等顆粒狀物料，或玻璃棉等非編織纖維的堆積層。一般用于處理固體含量很少的懸浮液，如城市給水和待凈化的糖液等。
[0032]此外，工業(yè)濾紙也可與上述過濾介質(zhì)合用，以攔截懸浮液中少量微細(xì)顆粒。近年來，高分子多孔膜的制造與應(yīng)用有很大發(fā)展，應(yīng)用于更微小的顆粒的過濾，以獲得高度澄清的液體。適用于濾去0.1?Ιμπι顆粒的膜稱為微孔濾膜;適用于濾去0.01?0.Ιμπι顆粒的膜稱為超濾膜。微孔濾膜和超濾膜廣泛應(yīng)用于醫(yī)藥、食品和生物化學(xué)等工業(yè)。
[0033]本實(shí)用新型優(yōu)選使用的過濾介質(zhì)有濾紙、濾布、濾芯或?yàn)V膜。
[0034]根據(jù)本實(shí)用新型，可以采用捆扎等方式，將濾紙或?yàn)V布等過濾介質(zhì)包裹貯液器2的底部并捆扎固定，使得過濾器倒置時(shí)過濾介質(zhì)不脫落;也可以將過濾介質(zhì)5鋪設(shè)于貯液器2底部，任選進(jìn)行粘接，即通過粘合劑等粘性物質(zhì)將過濾介質(zhì)如過濾砂芯粘在貯液器2底部(上表面或下表面)。
[0035]在本實(shí)用新型優(yōu)選的實(shí)施方式中，還可以為過濾器設(shè)置浮漂，所述浮漂是其本身以及與之安放在一起的過濾器都可以漂浮于液面上的物體。在浮漂作用下，過濾器可以漂浮于液面，并使貯液器與過濾介質(zhì)如濾紙、濾布、濾芯或?yàn)V膜的接觸界面外緣高于待分離的固液混合物液面，因此可以有效避免漏濾現(xiàn)象。在此，漏濾是指沉淀物從貯液器與濾紙、濾布、濾芯或?yàn)V膜等過濾介質(zhì)的接觸界面外緣的縫隙漏過，造成固體沉淀漏入濾液。
[0036]根據(jù)本實(shí)用新型，所述過濾器不帶有導(dǎo)液管，貯液器2底部以及其中設(shè)置的小孔4形成過濾頭，從而使得貯液器2與過濾頭合為一體，要過濾的固液混合物6中的液體組份不需要克服導(dǎo)液管所產(chǎn)生的重力勢(shì)皇而直接進(jìn)入貯液器2，成為濾液7。
[0037]可見，本實(shí)用新型的過濾器仍是一種倒置式過濾器，在過濾過程中，過濾器漂浮在固液混合物的表面，在真空的負(fù)壓下，液體通過濾布、濾紙或使用過濾砂芯后進(jìn)入過濾器。與現(xiàn)有技術(shù)的過濾器相比，這種新型過濾器的最大特點(diǎn)是在過濾中沒有垂直的導(dǎo)液管。因此，通過濾布、濾紙或使用過濾砂芯的液體組份不需要再克服垂直導(dǎo)管所產(chǎn)生的重力勢(shì)皇而直接進(jìn)入貯液器。這使得這種新型過濾器在分離液體粘度大的固液混合物時(shí)具有一定的優(yōu)勢(shì)。另外，需要指出的是，雖然貯液器的下方直接與過濾器上的小孔和過濾用的濾布、濾紙或使用過濾砂芯相接觸，但由于過濾過程中真空所產(chǎn)生的負(fù)壓，分離出的固液混合不會(huì)返流回固液混合物中。
[0038]本實(shí)用新型還提供上述過濾器的使用方法，包括如下步驟:
[0039]步驟1:將過濾器置于待分離的固液混合物6中，由于自身漂浮或任選設(shè)置的浮漂的作用，該過濾器將平穩(wěn)地浮于液面；
[0040]步驟2:真空管路3連接真空，優(yōu)選連接真空栗并開啟真空栗；
[0041]步驟3:液體組份通過過濾介質(zhì)5和小孔4流入貯液器2中，成為濾液7，而固體一般由于重力作用而沉至容器底部，最終實(shí)現(xiàn)固液分離。
[0042]在步驟3中，在真空的負(fù)壓下，要過濾的固液混合物6中的液體組份不需要克服重力勢(shì)皇而直接進(jìn)入貯液器2;同時(shí)，在真空的負(fù)壓下，濾液7不會(huì)返流回固液混合物6中。
[0043]而現(xiàn)有技術(shù)(例如CN201220017405)公開的抽真空裝置一般包括導(dǎo)管、儲(chǔ)液罐和真空系統(tǒng)，儲(chǔ)液罐位于真空系統(tǒng)之前，除了兩個(gè)導(dǎo)管外是封閉的，一個(gè)導(dǎo)管與真空系統(tǒng)連接，另一個(gè)導(dǎo)管與抽濾器的漏斗向上的出口連接。并且導(dǎo)管與漏斗出口的直接連接或間接連接，而直接連接時(shí)，要用有彈性的導(dǎo)管與口徑匹配的漏斗出口直接連接，間接連接時(shí)則利用常規(guī)抽氣瓶的抽氣嘴、玻璃管、橡膠管、塑料管、膠塞、玻璃接頭等連接部件進(jìn)行連接。為便于抽濾，其漏斗出口的斜面朝向抽氣瓶的抽氣嘴。
[0044]根據(jù)本實(shí)用新型的抽濾器具有多種用途，可以用于多種固液混合物的過濾分離，這些固液混合物既可以是物理混合形成的懸濁液，也可以是化學(xué)反應(yīng)形成的固液混合液，如反應(yīng)過程中生成沉淀形式的反應(yīng)物或副產(chǎn)物，還可以是工業(yè)生產(chǎn)或環(huán)境治理過程中生成的固液混合物。優(yōu)選所述固液混合物具有一定粘度，更優(yōu)選其粘度為0.l-1600Pa.S0
[0045]根據(jù)本實(shí)用新型，為了固液分離更加有效，優(yōu)選在運(yùn)行真空系統(tǒng)進(jìn)行分離之前，使固液混合物充分靜置，從而使固體物質(zhì)盡可能沉淀在底部。
[0046]根據(jù)本實(shí)用新型，運(yùn)行一段時(shí)間后，若過濾介質(zhì)被少量抽吸上來的沉淀堵塞，則可對(duì)過濾介質(zhì)進(jìn)行必要的沖洗或清洗，將表面上的沉淀物除凈，然后繼續(xù)使用。
[0047]根據(jù)本實(shí)用新型，為了提高固液分離效果，在抽濾的后期，用一定量液體與固體重新攪拌混合，充分靜置后，繼續(xù)抽濾。
[0048]根據(jù)本實(shí)用新型，若抽濾后的固體需要洗滌時(shí)，可將少量溶劑灑到固體上，靜置片亥IJ，再將其抽干，并進(jìn)行其他方式的干燥處理，如進(jìn)一步烘干或用干燥劑吸濕。
[0049]圖1是本實(shí)用新型的過濾器的結(jié)構(gòu)示意圖，其中，密封塞I位于貯液器2頂部，真空管路3貫穿密封塞I的塞孔，通過膠管與真空栗或真空系統(tǒng)連接，貯液器2的底部帶有小孔4，過濾介質(zhì)5(例如為尼龍濾布)包裹貯液器2的底部并捆扎固定，當(dāng)將該過濾器置于待分離固液混合物6中并開啟抽真空后，固液混合物6中的液體組份直接進(jìn)入貯液器2，成為濾液7，固體由于重力作用沉至容器底部，最終實(shí)現(xiàn)固液分離。
[0050]實(shí)施例1:
[0051]硅酸鎂鋁粉末加入具有一定粘度的石蠟油中，待硅酸鎂鋁粉末沉降后，使用這種新型過濾器進(jìn)行固液分離操作，在實(shí)驗(yàn)中，把細(xì)旦尼龍布作為濾布套在過濾器的底部，然后進(jìn)行抽濾。
[0052]實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，在數(shù)分鐘內(nèi)，清澈透明的石蠟油通過濾布進(jìn)行過濾器的貯液器，實(shí)現(xiàn)了固液分離。過濾完成后，即使拆除了過濾器上的濾布，在真空的負(fù)壓下，作為濾液的石蠟油仍留在貯液器內(nèi)，不會(huì)從下部的小孔中流出。
[0053]以上通過優(yōu)選的【具體實(shí)施方式】對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行了范例性說明。不過需要聲明的是，這些【具體實(shí)施方式】僅是對(duì)本實(shí)用新型的闡述性解釋，并不對(duì)本實(shí)用新型的保護(hù)范圍構(gòu)成任何限制，在不超出本實(shí)用新型精神和保護(hù)范圍的情況下，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以對(duì)本實(shí)用新型技術(shù)內(nèi)容及其實(shí)施方式進(jìn)行各種改進(jìn)、等價(jià)替換或修飾，這些均落入本實(shí)用新型的保護(hù)范圍內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種過濾器，包括密封塞(I)和貯液器(2)，其特征在于，該過濾器為倒置式，所述貯液器(2)為圓筒體，所述密封塞(I)位于圓筒體頂部，可以單獨(dú)地覆蓋圓筒體頂部，也可以與圓筒體頂部其余部分一起進(jìn)行密封， 該過濾器包括真空管路(3)，該真空管路(3)貫穿密封塞(I)的塞孔，通過該真空管路(3)與真空栗或真空系統(tǒng)連接。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的過濾器，其特征在于，圓筒體頂部與豎直的外壁一起成型，并留有直徑介于I厘米-8厘米的塞孔。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的過濾器，其特征在于，所述真空管路(3)為玻璃管。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的過濾器，其特征在于，所述貯液器(2)底部帶有小孔(4)。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的過濾器，其特征在于，所述貯液器(2)底部帶有多個(gè)小孔(4)。6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的過濾器，其特征在于，所述小孔直徑相同或不同。7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的過濾器，其特征在于，該過濾器在底部有過濾介質(zhì)(5)，所述過濾介質(zhì)(5)是抽濾操作中用以攔截流體所含固體顆粒并具有支撐作用的各種多孔性材料。8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的過濾器，其特征在于，所述過濾介質(zhì)(5)包裹貯液器(2)的底部或鋪設(shè)于貯液器(2)底部。9.根據(jù)權(quán)利要求4至8之一所述的過濾器，其特征在于， 該過濾器不帶有導(dǎo)液管，貯液器(2)底部以及其中設(shè)置的小孔(4)形成過濾頭，從而使得貯液器(2)與過濾頭合為一體，要過濾的固液混合物(6)中的液體組份不需要克服導(dǎo)液管所產(chǎn)生的重力勢(shì)皇而直接進(jìn)入貯液器(2)，成為濾液(7)。
【文檔編號(hào)】B01D35/027GK205699756SQ201620341629
【公開日】2016年11月23日
【申請(qǐng)日】2016年4月20日
【發(fā)明人】賀安琪, 徐怡莊
【申請(qǐng)人】寧海德寶立新材料有限公司