本發(fā)明屬于均相混合液體分離技術領域，提出了一種利用磁化力作用實現(xiàn)均相混合液體中順磁性、抗磁性分子（或離子）分離或富集的裝置及方法。其還可用于液體中混雜的磁性/順磁性顆粒物的分離或富集。

背景技術：
均相混合液體不同組分之間的分子級別的分離或富集在科學研究或工業(yè)應用中都有非常重要的意義。目前，由于磁分離方法具有操作簡便、快速、高效環(huán)保、成本低廉等諸多顯著優(yōu)點，已成功地用于分離具有一定磁化強度的磁性顆粒物質，即非均相分離。而對于均相物系中分子（或離子）級別的分離的研究還很少，特別是利用磁力實現(xiàn)均相液體中分子/離子分離的方法和裝置尚屬空白。

技術實現(xiàn)要素：
本發(fā)明的目的是提供一種利用磁力作用實現(xiàn)均相混合液體不同組分的順磁性、抗磁性分子（或離子）之間的分離裝置及方法。其可以實現(xiàn)在常溫常壓下，均相混合液體中順磁性、抗磁性分子（或離子）的分離或富集，具有結構簡單、操作方便、造價低廉、能耗低、使用壽命長、適用性廣、磁污染小等特點。本發(fā)明還可用于液體中混雜的磁性/順磁性顆粒物的分離或富集。本發(fā)明的技術方案如下：一種利用磁化力實現(xiàn)均相混合液體的分子/離子級分離的裝置，該裝置包括液體輸送部分（1），梯度磁場分離裝置（5）和液體收集部分（12）；其中，所述梯度磁場分離裝置（5）可以由永磁體或永磁體結合軛鐵或者電磁鐵或者超導磁體或者螺線管或者超導螺線管實現(xiàn)，用于產生磁場空間（6）；所述液體輸送部分（1）由儲液瓶（2）、液體輸送泵（3）和液體輸送管（4）組成，所述液體輸送部分（1）可以將均相混合液體輸送到磁場空間（6）中，經(jīng)過梯度磁場的偏轉作用與攔截作用，富含順磁性離子/分子的液體和富含抗磁性離子/分子的液體分別從兩個不同的出流口流出并由液體收集部分（12）收集，所述裝置可用于均相混合液體中順磁性、抗磁性分子（或離子）的分離或富集，還可用于液體中混雜的磁性/順磁性顆粒物的分離或富集。其中，所述磁場空間由永磁體直接構成，其截面形狀可以是方形、三角形、圓形、梯形、多邊形，對采用的永磁體的截面形狀也可以是方形、三角形、圓形，梯形或多邊形。其中，所述磁場空間（6）可以是由軛鐵構成，其截面形狀可以是方形、三角形、圓形、梯形、多邊形，對采用的軛鐵的截面形狀也可以是方形、三角形、圓形，梯形或多邊形。其中，所述磁場空間（6）可以由在封閉式的流道外纏繞螺線管構成，流道的截面形狀可以是方形、三角形、圓形、梯形、多邊形。其中，所述梯度磁場分離裝置（5）采用多級結構，即前一級的液體出口作為后一級的液體入口；或采用多磁場空間并聯(lián)的方式實現(xiàn)，即液體通過入口流入梯度磁場分離裝置（5）后可以分別同時流入數(shù)個相互并行的磁場空間（6）中，然后匯總后從出口流出。其中，所述梯度磁場分離裝置（5）中的磁體采用層疊結構，即可以由多個磁體組成層疊磁體陣列或者由軛鐵組成類似的陣列結構，相鄰的兩磁體間的間距或軛鐵的間距即磁場空間的厚度范圍為0.1mm～1000mm，組成陣列部分的磁體或者軛鐵的厚度為0.1mm～1500mm。其中，所述磁場空間（6）是平直的、彎曲狀的或者成螺線狀盤繞的。其中，所述梯度磁場分離裝置（5）中的永磁體可以采用電磁體替換。其中，所述梯度磁場分離裝置（5）采用螺線管式由通電導線（11）和磁場空間（5）組成，通電導線纏繞在磁場空間（5）的外圈，磁場空間則呈螺旋形狀盤繞，當有電流流過通電導線（11）時，磁場空間中將形成一個與流過的電流強度成正比，與螺線管盤繞半徑R的平方呈反比的梯度磁場，其中，通電導線可由普通導體構成，也可以由超導體構成。一種采用上述的裝置實現(xiàn)均相混合液體中順磁性、抗磁性分子（或離子）分離或富集的方法，其特征在于，所述磁場空間可以具有偏轉流動模式、磁篩流動模式以及偏轉－磁篩復合流動模式；工作時，對于磁場空間為偏轉流動模式，則在磁場空間的兩側安裝有液體以及液體中的離子或分子或顆粒物無法穿過的密封材料作為流道壁，在指向磁場空間內部的梯度磁場的作用下，均相混合液體中的順磁性分子或離子受到磁場力的作用向磁場中心流動并通過導流板從出流口流出，而抗磁性分子或離子則相對向磁場空間外側流動，并通過導流板從出流口流出，液體收集裝置將收集從兩個出流口流出的分離或富集后的液體；對于磁場空間為磁篩流動模式，則在磁場空間的兩側安裝有液體以及液體中的離子或分子或顆粒物可以穿過多孔阻尼材料作為流道壁，而且在磁場空間的兩側邊緣處具有高梯度磁場即磁篩，工作時控制出口的出流液體量使部分液體通過阻尼層流出，當液體流過阻尼層的時由于處在梯度磁場中，順磁性分子或離子受到磁場力的作用趨向于留在磁場空間內，并通最終從出流口流出，而抗磁性分子或離子則從阻尼層流出并從出流口流出，液體收集裝置將收集從兩個出流口流出的分離或富集后的液體；對于磁場空間為偏轉－磁篩復合流動模式，則在磁場空間的兩側安裝有液體以及液體中的離子或分子或顆粒物可以穿過多孔阻尼材料作為流道壁，在磁場空間內部具有指向磁場空間內部的梯度磁場，在磁場空間兩側的邊緣處仍具有高梯度磁場即磁篩，工作時控制出口的出流液體量使部分液體通過多孔阻尼層流出，當液體在磁場空間內部時，在磁場力的作用下，均相混合液體中的順磁性分子或離子受到磁場力的作用向磁場中心流動并通過導流板從出流口流出，而抗磁性分子或離子則相對向磁場空間外側流動，并通過導流板從出流口流出，當液體流過阻尼層時，由于處在高梯度磁場中，順磁性分子或離子受到磁場力的作用而趨向于留在磁場空間中，并通最終從出流口流出，而抗磁性分子或離子則從阻尼層流出并從出流口流出，液體收集裝置將收集從出流口流出的分離或富集后的液體。本發(fā)明具有以下優(yōu)點：1該發(fā)明可以在常溫常壓下實現(xiàn)均相混合液體的分離或富集；2使用永磁體的情況下，可以不需要另外消耗能量；3系統(tǒng)的主要工作部件沒有機械運動和磨損問題，使用壽命長；4可以實現(xiàn)連續(xù)的分離或富集工作；5結構簡單。附圖說明圖1為液體輸送部分組成示圖。圖2為永磁體式梯度磁場分離裝置視縱切面示圖。圖3為軛鐵式梯度磁場產生裝置視縱切面示圖。圖4為螺線管式梯度磁場產生裝置俯視刨面圖圖5為偏轉流動模式下磁場空間和流動方向示圖。圖6為磁篩流動模式下磁場空間和流動方向示圖。圖7為磁篩-偏轉復合流動模式下磁場空間和流動方向示圖。圖8為螺旋狀盤繞的磁場空間。圖9為本發(fā)明的實驗裝置結構主視圖。具體實施方式為使本發(fā)明的目的、技術方案和優(yōu)點更加清楚明白，以下結合具體實施例并配合附圖，對本發(fā)明進一步詳細說明。圖1~9為本發(fā)明的具體實施方式。如圖1所示，液體輸送部分1由儲液瓶2、液體輸送泵3和液體輸送管4組成。液體輸送泵3將儲液瓶1中的液體泵出并通過液體輸送管4送入梯度磁場分離裝置5。如圖2所示，永磁體式梯度磁場分離裝置5由永磁體7、軛鐵8、墊塊9以及密封材料10或者阻尼材料11組成，并由永磁體7之間的間隙構成磁場空間6，其中的永磁體7可以由電磁體或者超導磁體替代。如圖3所示，軛鐵式梯度磁場分離裝置5由永磁體7、軛鐵8、墊塊9以及流道壁10，流道壁10可以由密封材料（液體以及液體中的離子或分子或顆粒物無法穿過）組成也可以由阻尼材料（液體以及液體中的離子或分子或顆粒物可以穿過）組成，并由軛鐵7之間的間隙構成磁場空間6，其中的永磁體7可以由電磁體或者超導磁體替代。如圖4所示，螺線管式梯度磁場分離裝置5由通電導線11和磁場空間5組成，通電導線纏繞在磁場空間5的外圈，磁場空間則呈如圖8所示的形狀螺旋盤繞，當有電流流過通電導線11時，磁場空間中將形成一個與流過的電流強度成正比，與螺線管盤繞半徑R的平方呈反比的梯度磁場。其中，通電導線可由普通導體構成，也可以由超導體構成。圖5～7分別為偏轉流動模式下磁場空間、磁篩流動模式下磁場空間以及磁篩-偏轉復合流動模式下磁場空間。而且這些流動模式下，由磁體或軛鐵形成的磁場空間也可以是螺旋狀，如圖8所示。圖9展示了本發(fā)明實施實例之一的磁分離裝置結構視圖。整體裝置由液體輸送部分1、梯度磁場分離裝置5以及液體收集裝置12組成。置于儲液瓶1中的均相混合液體由液體輸送泵3泵出，并通過液體輸送管4送入梯度磁場分離裝置5中。進入梯度磁場分離裝置5中的均相混合液體通過液體輸送管流入磁場空間6中。對于磁場空間6為偏轉流動模式（圖4），則在磁場空間6的兩側安裝有液體以及液體中的離子或分子或顆粒物無法穿過的密封材料作為流道壁10，在指向磁場空間6內部的梯度磁場的作用下，均相混合液體中的順磁性分子或離子受到磁場力的作用向磁場中心流動并通過導流板13從出流口14流出，而抗磁性分子或離子則相對向磁場空間外側流動，并通過導流板13從出流口15流出。液體收集裝置12將收集從兩個出流口流出的分離或富集后的液體。對于磁場空間6為磁篩流動模式（圖5），則在磁場空間6的兩側安裝有液體以及液體中的離子或分子或顆粒物可以穿過多孔阻尼材料作為流道壁10，而且在磁場空間6的兩側邊緣處具有高梯度磁場即磁篩，工作時控制出口的出流液體量使部分液體通過阻尼層流出，當液體流過阻尼層的時由于處在梯度磁場中，順磁性分子或離子受到磁場力的作用趨向于留在磁場空間內，并通最終從出流口14流出，而抗磁性分子或離子則從阻尼層流出并從出流口15流出。液體收集裝置12將收集從兩個出流口流出的分離或富集后的液體。對于磁場空間6為偏轉－磁篩復合流動模式（圖6），則在磁場空間6的兩側安裝有液體以及液體中的離子或分子或顆粒物可以穿過多孔阻尼材料作為流道壁10，在磁場空間內部具有指向磁場空間6內部的梯度磁場，在磁場空間6兩側的邊緣處仍具有高梯度磁場即磁篩，工作時控制出口的出流液體量使部分液體通過多孔阻尼層流出，當液體在磁場空間內部時，在磁場力的作用下，均相混合液體中的順磁性分子或離子受到磁場力的作用向磁場中心流動并通過導流板13從出流口14流出，而抗磁性分子或離子則相對向磁場空間外側流動，并通過導流板13從出流口15流出。當液體流過阻尼層時，由于處在高梯度磁場中，順磁性分子或離子受到磁場力的作用而趨向于留在磁場空間中，并通最終從出流口14流出，而抗磁性分子或離子則從阻尼層流出并從出流口15流出。液體收集裝置12將收集從出流口流出的分離或富集后的液體。以上所述僅是本發(fā)明優(yōu)選實施方式，應當指出，對于本技術領域的普通技術員來說，在不脫離本發(fā)明技術原理的前提下，還可以做出若干改進和變型，這些改進和變型也應該視為本發(fā)明的保護范圍。