[實用新型]流體中磁性顆粒的回收裝置

無效

• 申請號: 200820123142.7
• 申請日: 2008-10-17
• 公開（公告）號: CN201308860Y
• 公開（公告）日: 2009-09-16
• 發明（設計）人: 姚可夫;王春升;張理;彭振
• 申請（專利權）人: 中國海洋石油總公司;中海石油研究中心
• 主分類號: B03C1/02
• 分類號: B03C1/02
• 代理公司: 北京紀凱知識產權代理有限公司
• 代理人: 關 暢

技術領域

本實用新型涉及一種流體中磁性顆粒的回收裝置，特別涉及一種流體中磁性納米顆粒的回收裝置。

背景技術

納米材料由于具有特有的小尺寸效應、表面特性和多種優異的物理、化學性能，使其具有廣泛的潛在應用前景。納米顆粒催化劑如TiO₂、過渡族金屬、貴金屬等是很好的催化劑材料。納米顆粒催化劑具有很大的表面積，具有較高的表面活性，因而是優異的催化活性劑，特別是納米顆粒催化劑在溶液中以懸浮態應用時，光催化降解效率很高。然而，若懸浮于溶液中的納米顆粒催化劑不能回收，則會使成本顯著提高。目前已開發出納米顆粒催化劑與具有納米磁性氧化鐵的復合物，并應用于催化反應研究。在利用納米顆粒催化劑催化性能的同時，可望利用磁性氧化鐵的軟磁特性采用外加磁場對催化劑顆粒收集。然而，怎樣利用外加磁場高效地將納米磁性顆粒(如納米TiO₂復合磁性顆粒)從溶液中、特別是在流動狀態下實現分離回收是實現應用的急待解決的關鍵問題。

實用新型內容

本實用新型的目的是提供一種可從持續流動的流體中回收磁性顆粒的裝置，特別是從持續流動的流體中回收磁性納米顆粒的裝置。

為實現上述目的，本實用新型包括：

一流體中磁性顆粒分離與吸附裝置，包括用于吸附分離磁性物質的吸附管道4、蓄水容器14和排水容器3；所述吸附管道4的外部設有可產生磁場的裝置5，所述吸附管道4的下端與所述蓄水容器14的頂部連通；所述吸附管道4的上端與所述排水容器3的底部連通；所述排水容器3的頂部設有上清水入口1和上排水口2；所述蓄水容器14設有入水口6、下清水入口8和下排水口9；

一磁性顆粒收集裝置，包括收集器12和設于所述收集器12底部的可產生磁場的裝置10，所述收集器12設有收集器入水口13和收集器排水口11；

所述蓄水容器14的底部與所述收集器12的收集器入水口13通過管道連接。

上述可產生磁場的裝置5和10可以為電磁鐵、磁鐵、電磁線圈等裝置。

其中，所述收集器12的容積應大于蓄水容器14和吸附管道4的總容積，可產生磁場的裝置10的磁場強度以能將距磁體15～30mm的磁性顆粒吸引至磁體為宜；

蓄水容器14的容積大于吸附管道4的容積總和，蓄水容器14截面積大于吸附管道4的截面積總和，蓄水容器14的高度要大于吸附管道4的直徑的1.5～2倍。

所述吸附管道4的材料可為任意強度可以達到支撐要求的材料，吸附管道4的材料優選為軟磁性鐵合金，可進一步提高吸附效果，提高裝置的吸附效率。所述吸附管道4外部設有的可產生磁場的裝置5，其磁場強度應能將管道中心處的磁性顆粒吸引并停留至吸附管道4的內壁。

所述吸附管道4為1根以上的一組管道，管道數量可根據排水量的需求來確定，或使多根管道的總截面積(即：單根管道截面積×管道數量)與入水口6管道的截面積相近。所述用于吸附分離磁性物質的吸附管道4的優選直徑為15-60mm，吸附管道4長度為可產生磁場的裝置5尺寸的2～3倍以上，以方便可產生磁場的裝置5裝卸。這樣的結構，既可以充分利用磁場的作用有效吸附流過的液體中的磁性顆粒，使流出的液體中幾乎沒有殘留磁性顆粒，又使液體可以同時通過多根管道流出，提高了液體中磁性粒子分離處理和回收的效率。

所述蓄水容器14中還設有攪拌器15，這樣的結構，使附著于吸附管道4的內壁的磁性顆粒用水沖洗回收時，使附著于吸附管道4上的磁性顆粒容易懸浮于水中，提高回收效果。

本實用新型的回收裝置實現磁性顆粒從溶液中分離和進行回收的原理是：將溶液從入水口6泵入蓄水容器14中，然后分流至數個直徑較小的軟磁性鐵合金吸附管道4中，并通過可產生磁場的裝置5在吸附管道4外側加電磁場，利用外磁場的有效作用，將溶液中磁性顆粒從溶液吸引至鐵合金管壁并在磁力作用下吸附在管壁上，實現將流動液體中的磁性顆粒分離出來并吸附于鐵合金管壁上。而流體流過后通過上排水口2排出。當將流體排出后，或終止排放液體后，通過上清水入口1充入干凈的水溶液，去除電磁場，讓吸附于吸附管道管壁上的磁性顆粒落入水溶液中，然后將水溶液排入磁性顆粒收集器12中，利用收集器12底部的電磁鐵10外加磁場，使磁性顆粒沉淀于容器的底部。以便隨時取出顆粒清洗和再利用。