[發明專利]一種測定聚合物-重金屬絡合物剪切穩定性的裝置及方法

有效

• 申請號: 201710506091.X
• 申請日: 2017-06-28
• 公開（公告）號: CN107255604B
• 公開（公告）日: 2019-08-27
• 發明（設計）人: 邱運仁;湯淑云;高靜
• 申請（專利權）人: 中南大學
• 主分類號: G01N11/00
• 分類號: G01N11/00
• 代理公司: 北京中濟緯天專利代理有限公司 11429
• 代理人: 陸薇薇

1.一種測定聚合物-重金屬絡合物剪切穩定性的裝置，由恒溫原料槽(1)、進料蠕動泵(2)、旋轉盤膜過濾器(4)、電機(17)、伺服驅動器(18)、設備支架(22)、底座(23)、燒杯(20)、電子秤(21)和回流控制閥(19)組成，其特征在于：恒溫原料槽(1)管壁上加工有冷卻管道，連有溫度傳感器用于采集溫度數據；旋轉盤膜過濾器底盤(9)上側加工有徑向的及環形的導流槽，徑向導流槽由外周向內逐漸加深，將濾液快速匯集于底盤中部并及時從濾液口(10)排出并進行測量；油封(14)外部加工有冷卻槽(15)，冷卻槽內加水用于冷卻轉軸(16)快速旋轉時與油封(14)摩擦產生的熱量，起到保護油封(14)的作用；旋轉圓盤(6)加工有葉片用于模擬離心泵的葉輪；恒溫原料槽(1)中的料液經進料蠕動泵(2)輸送至旋轉盤膜過濾器(4)，旋轉盤膜過濾器(4)由進料口(3)、位于腔體(13)外周的壓力傳感器(5)、旋轉圓盤(6)、膜片(7)、支撐墊(8)、底盤(9)、濾液出口(10)、濃縮液出口(11)、頂部排氣口(12)、油封(14)、冷卻槽(15)及轉軸(16)組成，轉軸(16)連接電機(17)和伺服驅動器(18)帶動圓盤(6)旋轉，腔體(13)外殼將膜片(7)及支撐墊(8)固定于底盤(9)上，濾液出口(10)位于底盤下部連接燒杯(20)，燒杯放置于電子秤(21)上用于測量濾液量，濃縮液出口(11)位于底盤中軸線上與腔體相通，濃縮液由控制閥(19)控制流量流回至恒溫原料槽(1)。

2.如權利要求1所述的測定聚合物-重金屬絡合物剪切穩定性的裝置，其特征在于：旋轉圓盤(6)加工的葉片有4～8個，葉片的形狀是徑向葉片或后彎葉片，葉片距離膜片的距離為2～10mm。

3.如權利要求1所述的測定聚合物-重金屬絡合物剪切穩定性的裝置，其特征在于：旋轉盤膜過濾器腔體(13)底部與底盤(9)之間靠法蘭連接，并用O型硅膠墊圈密封。

4.如權利要求1所述的測定聚合物-重金屬絡合物剪切穩定性的裝置，其特征在于：底盤(9)與膜片(7)之間的支撐墊為多孔材料，便于液體透過。

5.如權利要求1所述的測定聚合物-重金屬絡合物剪切穩定性的裝置，其特征在于：底盤(9)上開的徑向導液槽由外周向圓心方向逐漸加深，形成3-20度傾角。

6.如權利要求1所述的測定聚合物-重金屬絡合物剪切穩定性的裝置，其特征在于：底盤(9)與膜片(7)之間放置有多孔支撐墊(8)。

7.一種如權利要求1所述測定聚合物-重金屬絡合物剪切穩定性裝置的測定方法，其特征是：先將測定裝置安放到水平實驗臺上，在恒溫原料槽(1)中裝滿實驗用液，將冷卻管道通自來水保持原料槽中料液溫度恒定，旋轉盤膜過濾裝置頂部的排氣口(12)打開、濃縮液控制閥(19)關閉，打開蠕動泵(2)進料至腔體充滿溶液，關閉排氣口(12)同時打開濃縮液控制閥(19)，調節濃縮液控制閥(19)使濾液出口有濾液流出，維持濃縮液控制閥(19)以及蠕動泵(2)進料速率，轉速從0rpm開始由小到大調節伺服驅動器(18)，每調節一次，保證系統運行1-5分鐘使過濾運行達到穩定，分析燒杯(20)中透過液重金屬濃度、測定透過液流量及壓力傳感器(5)壓力值，得到透過液中重金屬濃度隨轉速的變化關系曲線，當透過液中重金屬濃度由恒定值開始增加時對應的轉速即為聚合物-重金屬絡合物保持穩定的最大轉速，或稱為聚合物-重金屬絡合物解絡失穩的最低轉速，根據壓力與轉速的變化關系計算出剪切速率與轉速的關系，從而得到使聚合物-重金屬絡合物解絡失穩的最小剪切速率。