CN105311867B - 一种实验用连续过滤装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种实验用连续过滤装置，主要包括上部套筒(3)、下部套筒(4)及砂芯漏斗(7)，所述上部套筒带有上部接口(1)，下部套筒底部带有下部接口(2)，砂芯漏斗具有上卡口(5)和砂芯层(8)，上部套筒的内径与砂芯漏斗的上卡口上部的外径一致，所述下部套筒的内径与砂芯漏斗的外径一致，下部套筒的下卡口(6)与砂芯漏斗的上卡口结合在一起，所述装置能够连续过滤操作，具有保温性能，便于拆卸，砂芯可选择、更换，沉淀便于处理并能够准确称量，可广泛应用于实验室各种固—液相合成与定量分离连续工艺过程研究，相同外观的装置也可作为无机盐合成与分离过滤部件。

Description

一种实验用连续过滤装置

技术领域

本发明涉及一种实验用连续过滤装置，属于过滤设备领域。

背景技术

目前实验室常用的过滤装置有三角漏斗、抽滤装置和砂芯漏斗，这些漏斗能满足实验室中多种过滤操作，但在无机盐合成与分离过程时仍存在一些缺陷，具体表现为：其一，在反应过程中无机盐持续合成并不断析出，需要进行连续过滤操作，减少人工干预，这些过滤装置人为操作较多，仅适用于间歇性操作。其二，随着过滤进行，无机盐逐渐堆积需要不断地取出，目前实验室过滤装置无法满足该要求。其三，一般过滤操作中，过滤后的晶体连同过滤装置不便直接称量，晶体在转移过程损耗严重，给分析测定工作造成很大的困难。

例如：中国专利201220055577.9公开了一种恒温漏斗，包括漏斗和夹套；夹套套接在漏斗外壁上，所述夹套为中空结构；夹套上还设有进料管和出料口，所述进料管上端连通夹套外部，下端一直延伸至夹套内腔的底部，出料口位于夹套外壁的上部。

发明内容

本发明的目的是基于上述存在的问题，提供一种实验用连续过滤装置，通过合理化设计，确保该过滤器能够实现连续过滤操作，过滤后的固形物(晶体)便于后续处理，并准确称量。

本发明为解决上述技术问题所采用的技术方案如下所描述：

一种实验用连续过滤装置，主要包括上部套筒、下部套筒及砂芯漏斗，所述上部套筒与下部套筒相连接，砂芯漏斗设置在下部套筒内部，

所述上部套筒带有上部接口，下部套筒底部带有下部接口和下卡口，砂芯漏斗具有上卡口和砂芯层，

所述上部套筒的内径与砂芯漏斗上卡口上部的外径一致，所述下部套筒的内径与砂芯漏斗的外径一致，下部套筒的下卡口与砂芯漏斗的上卡口结合在一起，

所述上部套筒的外径与下部套筒的外径一致。

进一步，所述上部接口伸入上部套筒中的长度为5～20mm，上部接口伸出上部套筒外部的长度为25～35mm。

进一步，所述下部接口伸出下部套筒外部长度为25～35mm，所述下部套筒在下卡口下部的内径为18～22mm，在下卡口上部的内径为20～25mm，下卡口下部的内径小于下卡口上部的内径。

进一步，所述砂芯漏斗由高15～25mm、外径20～25mm的第一圆筒与高50～70mm、外径18～22mm的第二圆筒结合而成，第一圆筒和第二圆筒的内径相同，第一圆筒和第二圆筒的结合处为砂芯漏斗的上卡口，所述砂芯层位于砂芯漏斗顶部向下60mm处。

进一步，所述上部套筒高20～35mm，内径为20～25mm，所述下部套筒高70～90mm。

本发明的有益效果是：本发明的实验室用过滤器，具有以下几方面的功能特点：

本发明装置可以用于固-液混合物连续过滤操作，可根据不同过滤物量的多少与颗粒直径更换不同的砂芯；过滤过程在密封环境中操作，在操作过程中无需人工干预；本发明装置属于玻璃材质，具有多层结构，具有较好的保温性能；本发明的砂芯漏斗可取出，便于结晶的后续处理及称量，减小称量结果误差。

附图说明

图1为固-液相合成与分离工艺流程示意图；

图2为过滤装置整体结构示意图；

图3为恒温套筒上部套件结构示意图；

图4为恒温套筒下部套件结构示意图；

图5为砂芯漏斗结构示意图；

图6为砂芯漏斗与上卡口结合示意图；

其中：1为上部接口，2为下部接口，3为上部套筒，4为下部套筒，5为上卡口，6为下卡口，7为砂芯漏斗，8为砂芯层。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例来对本发明进行描述。

实施例1

一种实验用连续过滤装置，如图2所示，主要包括上部套筒3、下部套筒4及砂芯漏斗7，所述上部套筒3与下部套筒4相连接，砂芯漏斗7设置在下部套筒4内部；

如图3所示，所述上部套筒3带有上部接口1；如图4所示，下部套筒4底部带有下部接口2和下卡口6；如图5所示，砂芯漏斗7具有上卡口5和砂芯层8；

所述上部套筒3的内径与砂芯漏斗7上卡口5上部的外径一致，所述下部套筒4的内径与砂芯漏斗的外径一致，如图6所示，下部套筒的下卡口6与砂芯漏斗的上卡口5结合在一起；

所述上部套筒3的外径与下部套筒4的外径一致；

所述上部接口1伸入上部套筒中的长度为5～20mm，上部接口1伸出上部套筒外部的长度为25～35mm；

所述下部接口2伸出下部套筒外部长度为25～35mm，所述下部套筒4在下卡口6下部的内径为18～22mm，在下卡口6上部的内径为20～25mm，下卡口6下部的内径小于下卡口6上部的内径；

所述砂芯漏斗7由高15～25mm、外径20～25mm的第一圆筒与高50～70mm、外径18～22mm的第二圆筒结合而成，第一圆筒和第二圆筒的内径相同，第一圆筒和第二圆筒的结合处为砂芯漏斗的上卡口5，所述砂芯层8位于砂芯漏斗顶部向下60mm处；

所述上部套筒3高20～35mm，内径为20～25mm，所述下部套筒4高70～90mm。

在实施例1中，如附图1-5所示，本发明的整个装置包括上部套筒、下部套筒、砂芯漏斗，所述装置与配合上部套筒的外接阀门，能实现连续过滤操作、晶体的移除与精确称量与分析。

本发明装置的上部套筒3带有上部接口1。上部套筒高为20～35mm，内径为20～25mm，外径为23～27mm，其外径与下部套筒一致，内径则与砂芯漏斗卡口上部外径一致，当整个装置连接在一起时，上部套筒的下部边沿紧密地与下部套筒的上部边沿结合在一起。上部接口1伸出上部套筒外部长度为25～35mm。考虑到装置的结实耐用，下部套筒的壁厚均为2～3mm，砂芯漏斗与下部套筒的壁厚均与此相同。含无机盐结晶的固液混合物从接口流入，流经上部套筒，滴入砂芯漏斗中。上部接口1伸入上部套筒中有一定的长度(5～20mm)，若该长度过短，混合物滴入砂芯漏斗中会导致液滴飞溅，部分无机盐附着在砂芯漏斗的边沿，不利于后续处理。上部接口1符合一般的玻璃管接口规范。

本发明装置的下部套筒4底部带有下部接口2和下卡口6，下部接口2伸出下部套筒外部长度为25～35mm。下部套筒高为70～90mm，下部套筒在下卡口6下部的内径为18～22mm，在下卡口6上部的内径为20～25mm，外径为23～27mm，下部套筒外径与上部套筒一致，下部套筒内径在下卡口6上下部均与砂芯漏斗外径一致，当整个装置连接在一起时，下部套筒的下卡口6与砂芯漏斗的上卡口5结合在一起。下部接口2伸出下部套筒外部长度为25～35mm。过滤后的母液流出砂芯漏斗后，经接口流出。考虑到经过整个过滤器的混合液流速可能并不稳定，时大时小，为了起缓冲调节作用，下部套筒有一定的容积，流速过大时，混合液暂时可以贮存砂芯漏斗与下部套筒中。为了紧密嵌入砂芯漏斗，下部套筒带有一下卡口6，它由下部套筒的较厚、较长圆筒在上部挖去一个较薄较短的圆筒而成。

本发明装置的砂芯漏斗7，其规格可看作是由高15～25mm、外径20～25mm的圆筒与高50～70mm、外径18～22mm的圆筒结合而成，组成砂芯漏斗的两个圆筒的内径为16～20mm；两个圆筒的结合处为砂芯漏斗的上卡口5。砂芯层8的位置位于砂芯漏斗顶部向下60mm处，这使砂芯漏斗在砂芯面上空腔有一定的容量，能堆积较多量的无机盐晶体，在过滤时也能容纳较多混合液。砂芯漏斗的滤孔按国家标准设置为从G1到G6不同型号，具体使用按无机盐晶形及大小恰当选取。

本发明装置结构简单但仍然具有一定的保温功能，具体特点是，1)整个装置材质玻璃是热的不良导体；2)当砂芯漏斗嵌入下部套筒中时，在下部套筒上部仍伸出10mm，此处砂芯漏斗的外径与上部套筒一致，可使上部套筒的下部分紧紧地套在砂芯漏斗的上部上，使得整个过滤装置具有很好的密封性；3)砂芯漏斗紧密嵌在上部套筒与下部套筒之间，实质已形成多层结构，这种结构能较好地防止内部热量的散失。这种保温结构使得固液混合物流经整个过滤器时，使溶液温度难以变化，从而保持溶质溶解度与溶液浓度处在衡稳状态，使得在下部接口2处不会因温度降低有新的晶体析出堵塞过滤出口。

过滤后无机盐的处理，由于砂芯漏斗是紧致的套件，具有可拆卸性，当砂芯上的无机盐晶体到一定量时，取下该砂芯漏斗，换上另一个同样大小的、空的洁净的砂芯漏斗继续进行过滤。传统方法使用滤纸过滤时，晶体常与滤纸粘附在一起，使晶体造成耗损。

过滤后的晶体称量与分析。本过滤装置尺寸小巧，很适合实验研究使用，砂芯漏斗的体积与质量均较小，很适合精密天平称量。称量时，将过滤后的砂芯漏斗取出，砂芯面上的无机盐晶体与砂芯漏斗置于天平上称量，称量后的质量减去砂芯漏斗的净重即无机盐晶体的质量，本方法操作简单，测量结果精确。若采用传统方法使用滤纸过滤时，需要额外再称量滤纸的质量，增加了操作步骤，增加了称量误差。

Claims (2)

1.一种实验用连续过滤装置，其特征在于，主要包括上部套筒(3)、下部套筒(4)及砂芯漏斗(7)，所述上部套筒(3)与下部套筒(4)相连接，砂芯漏斗(7)设置在下部套筒(4)内部，所述上部套筒具有外接阀门，

所述上部套筒(3)带有上部接口(1)，下部套筒(4)底部带有下部接口(2)和下卡口(6)，砂芯漏斗(7)具有上卡口(5)和砂芯层(8)，

所述上部套筒(3)的内径与砂芯漏斗(7)上卡口(5)上部的外径一致，所述下部套筒(4)的内径与砂芯漏斗的外径一致，下部套筒的下卡口(6)与砂芯漏斗的上卡口(5)结合在一起，

所述上部套筒(3)的外径与下部套筒(4)的外径一致，

所述上部接口(1)伸入上部套筒中的长度为5～20mm，上部接口(1)伸出上部套筒外部的长度为25～35mm，

所述下部接口(2)伸出下部套筒外部长度为25～35mm，所述下部套筒(4)在下卡口(6)下部的内径为18～22mm，在下卡口(6)上部的内径为20～25mm，下卡口(6)下部的内径小于下卡口(6)上部的内径，

所述砂芯漏斗(7)由高15～25mm、外径20～25mm的第一圆筒与高50～70mm、外径18～22mm的第二圆筒结合而成，第一圆筒和第二圆筒的内径相同，第一圆筒和第二圆筒的结合处为砂芯漏斗的上卡口(5)，所述砂芯层(8)位于砂芯漏斗顶部向下60mm处，

所述下部套筒和砂芯漏斗的壁厚均为2～3mm。

2.如权利要求1所述的实验用连续过滤装置，其特征在于，所述上部套筒(3)高20～35mm，内径为20～25mm，所述下部套筒(4)高70～90mm。