[發(fā)明專利]環(huán)磁疊加多級隧道順磁梯度分離提濃裝置

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201110450835.3
• 申請日: 2011-12-30
• 公開（公告）號: CN102489104A
• 公開（公告）日: 2012-06-13
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 魏伯卿
• 申請（專利權(quán)）人: 魏伯卿
• 主分類號: B01D53/00
• 分類號: B01D53/00;B01D17/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種環(huán)磁疊加多級隧道順磁梯度分離提濃裝置，屬于分離技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)

磁場是一種自然界存在的幾乎是永恒的能量，人類利用磁場的歷史悠久，但利用磁場的局限性比較大；現(xiàn)在常用磁場來分離帶有磁性的固體礦物質(zhì)，很少有人用磁場來分離非磁性或無磁性物質(zhì)，魏伯卿的《多級隧道式順磁分離富氧裝置》（200910152415.X）是用來分離空氣中的氮氣和氧氣的，經(jīng)實驗證明，這種裝置還可以用來分離其他順磁性和抗磁性物質(zhì)，包括氣體或液體的混溶物；但魏伯卿的《多級隧道式順磁分離富氧裝置》（200910152415.X）磁性材料用量太大，且磁能利用率達不到最高，如何能最大程度地減少昂貴的磁性材料用量并充分利用磁能達到最好的分離效果，這是實現(xiàn)工業(yè)化磁場梯度分離順磁性物質(zhì)和抗磁性物質(zhì)的關(guān)鍵。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是提供一種磁性材料使用量相對較低且能利用環(huán)形磁場特性、結(jié)構(gòu)簡單、使用方便、可分離氣體或液體中的順磁性和抗磁性物質(zhì)的混溶物或混合物、且其運行成本極低的一種環(huán)磁疊加多級隧道順磁梯度分離提濃裝置。

本發(fā)明是利用順磁性物質(zhì)和抗磁性物質(zhì)在梯度磁場中做垂直于磁力線并垂直于磁場梯度的運動時，所受的力完全相反且均垂直于運動方向的原理，使順磁性物質(zhì)和抗磁性物質(zhì)在梯度磁場中運動時得到分離提濃。

環(huán)磁疊加多級隧道順磁梯度分離提濃裝置，包括由多個環(huán)形分布均勻地、微間隙地、梯形截面長底邊兩邊角對角地均布在外圓桶內(nèi)的其梯形長底邊朝向外圓桶內(nèi)壁短邊朝向外圓桶軸心的磁力線平行于等腰梯形長底邊的異極相對放置的截面為等腰梯形的長條形磁鐵以及截面為等腰梯形長條形磁鐵間各均布底邊朝向外圓桶內(nèi)壁的磁力線平行于等腰三角形底邊的異極相對放置的截面為等腰三角形的長條形磁鐵形成的多條環(huán)形分布的與外圓桶軸線平行的等腰梯形長條磁鐵間具有高磁場梯度的三角形分離隧道和在等腰三角形截面長條磁鐵兩側(cè)對稱分布的兩倍于三角形高梯度磁場隧道數(shù)量的等腰三角形截面長條磁鐵與等腰梯形截面長條磁鐵間形成的V形隧道，環(huán)形分布的等腰梯形截面長條磁鐵和等腰三角形截面長條磁鐵共同形成環(huán)形疊加磁場，其特征在于：

1、截面為等腰梯形長條形磁鐵其梯形長底邊朝向外圓桶內(nèi)壁短邊朝向外圓桶軸心均勻分布于外圓桶內(nèi)，且等腰梯形截面長條形磁鐵間各裝有一個截面為等腰三角形長條形磁鐵，從而形成兩相鄰等腰梯形截面長條形磁鐵間均有一條具有高磁場梯度的三角形分離隧道，和各等腰三角形截面長條形磁鐵兩側(cè)各有一條高梯度磁場的等腰三角形截面長條磁鐵與等腰梯形截面長條磁鐵間形成的V形隧道；被分離混溶物或被分離混合物從外圓桶一端的環(huán)形磁鐵中間的中心孔進入，使被分離混溶物或被分離混合物在外圓桶內(nèi)的多組環(huán)形磁鐵間不斷流向外圓桶另一端的同時，也不斷分流到多組等腰梯形截面長條磁鐵和等腰三角形截面長條磁鐵組成的V形分離隧道，在V形分離隧道內(nèi)順外圓桶軸向流動的被分離混溶物或被分離混合物，因為其順磁性物質(zhì)受的力與抗磁性物質(zhì)受的力方向相反，且均垂直于外圓桶的中心軸，但順磁性物質(zhì)在梯度磁場中所受的力方向指向磁場梯度增大的方向，而抗磁性物質(zhì)在梯度磁場中所受的力方向指向磁場梯度減小的方向，從而使順磁物質(zhì)和抗磁性物質(zhì)在外圓桶內(nèi)前進的過程中被不斷地分離；被分離的順磁性物質(zhì)分離通過等腰三角形截面長條磁鐵與等腰梯形截面長條磁鐵間的尖角間隙進入到等腰梯形截面長條磁鐵間形成的三角形隧道繼續(xù)順原流動方向前進，進入等腰梯形截面長條磁鐵間形成的三角形隧道的被分離混溶物或被分離混合物其順磁性物質(zhì)濃度增大，實現(xiàn)了一級分離；流動在等腰梯形截面長條磁鐵間形成的三角形隧道的被分離混溶物或被分離混合物受高梯度磁場的作用力使順磁性物質(zhì)得到進一步的分離提濃，并使被進一步分離提濃的順磁性物質(zhì)通過等腰梯形截面長條磁鐵間的尖角間隙分離進入到等腰梯形截面長條磁鐵間隙分離氣體匯集通道，最后被送入提濃物質(zhì)收集區(qū)，實現(xiàn)二級分離提濃。

2．等腰梯形截面長條磁鐵可以是兩側(cè)帶側(cè)磁軛的，也可以是不帶側(cè)磁軛的；等腰梯形截面長條磁鐵因為其在本發(fā)明的裝置中體積最大、使用昂貴磁性材料最多，在不太影響等腰梯形截面長條磁鐵的磁場強度及其磁場分布特性以及等腰梯形截面長條磁鐵間形成的三角形隧道內(nèi)的磁場梯度和等腰三角形截面長條磁鐵與等腰梯形截面長條磁鐵間形成的V形隧道內(nèi)的磁場梯度前提下，將等腰梯形截面長條磁鐵做成三角形，然后再在其兩側(cè)安裝側(cè)磁軛，從而在保證分離效果不變的前提下，實現(xiàn)節(jié)約昂貴的磁性材料、降低設(shè)備成本。