CN110201452A - 循环使用清洗3d产品残渣酒精的过滤器及其使用方法 - Google Patents

循环使用清洗3d产品残渣酒精的过滤器及其使用方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种循环使用清洗3D产品残渣酒精的过滤器及其使用方法，该酒精过滤器由上至下分别设置有酒精容器、与酒精容器底部连通的清洗装置、与清洗装置底部连通的内置疏孔陶瓷滤芯的物理过滤装置、通过设置有阀门的鼓风管与物理过滤装置底面连通的离子风机、与物理过滤装置底面最低点连通的醇油分离器、底部与醇油分离器底部连通的升华器；其中，疏孔陶瓷滤芯为圆柱体滤芯；离子风机通过鼓风管连通物理过滤装置底面中部且鼓风管口与底面连接部位设置有由下而上单向打开的弹簧活门。本发明的过滤器针对性强、过滤充分高效、循环性好、保养方便、使用寿命长。

Description

循环使用清洗3D产品残渣酒精的过滤器及其使用方法
技术领域
本发明涉及3D打印配套技术领域，尤其涉及一种循环使用清洗 3D产品残渣酒精的过滤器。
背景技术
市面常用的酒精过滤器，其筒体外壳一般采用不锈钢材质制造，内部采用聚丙稀材质滤芯作为过滤元件，根据不同的过滤介质及设计工艺选择不同的过滤元件，以达到合格液体的要求。机体一般采用卡箍式连接，以方便快捷的更换滤芯。该设备广泛应用于制药、化工、食品、饮料、水处理、酿造、石油、印染、环保等行业，是各类液体过滤、澄清、提纯处理的理想设备。
而目前在国内已申请的相关专利中，没有专门针对3D打印产品使用的酒精循环应用难点的解决方案，因而市场上需要一种针对性强、过滤充分高效、循环性好、保养方便、使用寿命长的过滤器。
发明内容
本发明旨在提供针对性强、过滤充分高效、循环性好、保养方便、使用寿命长的过滤器及其制造方法。
为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案：一种循环使用清洗3D产品残渣酒精的过滤器，该酒精过滤器由上至下分别设置有内置冷凝装置的酒精容器、通过设置有阀门的喷淋管与酒精容器底部连通的清洗装置、与清洗装置底部清洗残液排出管连通的内置疏孔陶瓷滤芯的顶盖与底面均与水平面呈10°-30°倾角的物理过滤装置、通过设置有阀门的鼓风管与物理过滤装置底面连通的离子风机、与物理过滤装置底面最低点连通的侧上方设置有进水口的醇油分离器、底部通过设置有阀门的通液管与醇油分离器底部连通的设置有控温装置的升华器；其中，疏孔陶瓷滤芯为外形直径φ20cm-φ25cm的圆柱体滤芯；清洗装置底部清洗残液排出管连接在物理过滤装置顶盖中部，物理过滤装置顶盖最高处设置有固渣收集口，离子风机通过鼓风管连通物理过滤装置底面中部且鼓风管口与底面连接部位设置有由下而上单向打开的弹簧活门；
其中，疏孔陶瓷滤芯包括以下步骤：
1)原材料准备
①原材料准备：准备纯铝粉58份-60份、氧化硼粉末14份-15 份、二氧化钛粉末16份-17份、纤维素粉末5份-6份；
②设备与工装准备：准备直径φ20cm-φ25cm的圆柱形塑料容器、玻璃容器、单孔直径0.05mm-0.07mm且外径φ15cm-φ18cm的圆盘形加压喷淋装置、内径φ20cm-φ25cm的陶瓷烧结模具、陶瓷烧结装置；
③辅材准备：准备足量含质量分数20％溶质的泡花碱水溶液、足量浓度6mol/L的盐酸水溶液、足量氧气；
2)滤芯烧结
①采用阶段1)步骤②准备的玻璃容器盛装阶段1)步骤③准备的盐酸水溶液，采用阶段1)步骤②准备的圆柱形塑料容器盛装阶段 1)步骤③准备的泡花碱水溶液，然后采用阶段1)步骤②准备的圆盘形加压喷淋装置，以3MPa-4MPa的喷出压力将盐酸水溶液喷淋至圆柱形塑料容器中直至不再产生沉淀，获得初反应液；
②采用玻璃棒以5rpm/min-6rpm/min的搅拌速率搅拌步骤①获得的初反应液，保持8min-10min，获得盘丝状硅酸凝胶沉淀析出物；
③将步骤②获得的盘丝状硅酸凝胶沉淀析出物放入阶段1)步骤②准备的陶瓷烧结模具中，施加向上的拉力保持盘丝状硅酸凝胶沉淀析出物高度不变，阶段1)步骤①准备的所有材料混合均匀后，在陶瓷烧结模具中填入混合材料，获得待烧结模具；
④将步骤③获得的待烧结模具放入阶段1)步骤②准备的陶瓷烧结装置中，然后以0.05m3/min-0.06m3/min的速率向陶瓷烧结装置内通入1)步骤③准备的氧气，待氧气浓度稳定后开始升温烧结，烧结参数为升温至900℃-920℃，保温15min-18min后再持续升温至1600℃ -1650℃，保温2h-3h，获得烧结产物；
⑤待步骤④获得的烧结产物冷却至室温，脱模取出，即获得所需疏孔陶瓷滤芯。
一种循环使用清洗3D产品残渣酒精的过滤器的使用方法，包括以下步骤：
①开启酒精容器与清洗装置间的阀门，开始清洗动作；
②清洗装置完成清洗的同时，清洗残液通过清洗装置底部的排出管流入到物理过滤装置顶部；
③清洗残液通过疏孔陶瓷滤芯，完成固液分离，液体部分流入醇油分离器；
④通过醇油分离器上部的进水口向液体部分缓慢滴加水份，原醇油混合物自然分离成油液和醇水混合物，物理分离油液和醇水混合物，将醇水混合物通过设置有阀门的通液管输入到升华器中；
⑤将升华器加热至78.15℃，醇水混合物恒沸，气体混合物通过输气管进入酒精容器；
⑥开启酒精容器内的冷凝装置，收集液化后的混合气体，该液化后的混合气体即为含乙醇质量比95％以上的可用清洗液，构建成完整动态循环；
⑦清洗完成后，关闭所有阀门，开启离子风机，以3m3/min-5m3/min 的风量鼓吹去静电风，由下至上吹干疏孔陶瓷滤芯内的残余酒精并将吸附在疏孔陶瓷滤芯中的固体粉末吹入物理过滤装置顶部最高处的固渣收集口中，完成残料回收和疏孔陶瓷滤芯清洁。
与现有技术相比较，本发明具有以下优点：(1)本发明不同于现有技术，单纯用酒精过滤器来将洗产品用过的酒精进行提炼处理，将提炼出来的酒精来对接下来的3D产品进行洗调，而是构建了一个长效、稳定、高效、精密的过滤循环体系，使得清洗用酒精并且可以循环提炼使用，这样就大大的节约了对酒精耗材的浪费。(2)特别制造的陶瓷滤芯不同于任何一种现有滤芯采用有机物或活性炭作为过滤介质，而是特别通过现有技术中完全没有的强氧化氛围辅以可氧化物纤维素粉末和成型的、极细地、盘丝错节的硅酸凝胶建立极细的、贯通的、吸附力强的孔洞，能极有效地过滤固体物质，实现清洗残液的固液分离，由于主体清洗液是易挥发的酒精，本发明还特别设置了离子风机，用以反向吹拂吸附在滤芯中的固体，由于离子风机可有效消除静电，同时风吹酒精挥发后粉末状的固体无法吸附在陶瓷表面，因而足量的吹风可以将吸附的固体粉末(包括清下下来的粉尘、杂质及3D打印原料混末)充分、彻底地清除出滤芯，保持滤芯的贯通性 (由于气体无孔不入的特性和封闭环境内通气不断增压的原理，可以将堵滞的滤芯冲开因而恢复贯通)，因而达到循环使用的技术效果。 (3)充分利用了醇脂混合物(酒清清洗油污后的液体混合物)在滴入了水后，其它不溶于水的有机物会脱离醇水混合物的原理分层出醇水混合物和不溶于水的有机物，然后又利用醇水混合物恒沸蒸馏的特性通过控温升华醇水混合物，获得纯度不低于95％的酒精(其它质量分数为水)，这已完全可以满足再使用的要求。因此本发明的过滤器具有针对性强、过滤充分高效、循环性好、保养方便、使用寿命长的特性。
附图说明
图1是本发明的结构示意图；
图中：酒精容器1、清洗装置2、物理过滤装置3、疏孔陶瓷滤芯 4、离子风机5、醇油分离器6、阀门7、升华器8。
具体实施方式
本发明所述如图1所示的循环使用清洗3D产品残渣酒精的过滤器的使用方法，包括以下步骤：
①开启酒精容器1与清洗装置2间的阀门7，开始清洗动作；
②清洗装置2完成清洗的同时，清洗残液通过清洗装置2底部的排出管流入到物理过滤装置3顶部；
③清洗残液通过疏孔陶瓷滤芯4，完成固液分离，液体部分流入醇油分离器6；
④通过醇油分离器6上部的进水口向液体部分缓慢滴加水份，原醇油混合物自然分离成油液和醇水混合物，物理分离油液和醇水混合物，将醇水混合物通过设置有阀门7的通液管输入到升华器8中；
⑤将升华器8加热至78.15℃，醇水混合物恒沸，气体混合物通过输气管进入酒精容器1；
⑥开启酒精容器1内的冷凝装置，收集液化后的混合气体，该液化后的混合气体即为含乙醇质量比95％以上的可用清洗液，构建成完整动态循环；
⑦清洗完成后，关闭所有阀门7，开启离子风机5，以3m3/min- 5m3/min的风量鼓吹去静电风，由下至上吹干疏孔陶瓷滤芯4内的残余酒精并将吸附在疏孔陶瓷滤芯4中的固体粉末吹入物理过滤装置3 顶部最高处的固渣收集口中，完成残料回收和疏孔陶瓷滤芯4清洁。
实施例1：
如图1所示一种循环使用清洗3D产品残渣酒精的过滤器，该酒精过滤器由上至下分别设置有内置冷凝装置的酒精容器1、通过设置有阀门7的喷淋管与酒精容器1底部连通的清洗装置2、与清洗装置 2底部清洗残液排出管连通的内置疏孔陶瓷滤芯4的顶盖与底面均与水平面呈30°倾角的物理过滤装置3、通过设置有阀门7的鼓风管与物理过滤装置3底面连通的离子风机5、与物理过滤装置3底面最低点连通的侧上方设置有进水口的醇油分离器6、底部通过设置有阀门 7的通液管与醇油分离器6底部连通的设置有控温装置的升华器8；其中，疏孔陶瓷滤芯4为外形直径φ25cm的圆柱体滤芯；清洗装置2 底部清洗残液排出管连接在物理过滤装置3顶盖中部，物理过滤装置 3顶盖最高处设置有固渣收集口，离子风机5通过鼓风管连通物理过滤装置3底面中部且鼓风管口与底面连接部位设置有由下而上单向打开的弹簧活门；
其中，疏孔陶瓷滤芯4包括以下步骤：
1)原材料准备
①原材料准备：准备纯铝粉580g、氧化硼粉末150g、二氧化钛粉末170g、纤维素粉末60g；
②设备与工装准备：准备直径φ25cm的圆柱形塑料容器、玻璃容器、单孔直径0.05mm且外径φ18cm的圆盘形加压喷淋装置、内径φ 25cm的陶瓷烧结模具、陶瓷烧结装置；
③辅材准备：准备足量含质量分数20％溶质的泡花碱水溶液、足量浓度6mol/L的盐酸水溶液、足量氧气；
2)滤芯烧结
①采用阶段1)步骤②准备的玻璃容器盛装阶段1)步骤③准备的盐酸水溶液，采用阶段1)步骤②准备的圆柱形塑料容器盛装阶段1)步骤③准备的泡花碱水溶液，然后采用阶段1)步骤②准备的圆盘形加压喷淋装置，以3MPa-4MPa的喷出压力将盐酸水溶液喷淋至圆柱形塑料容器中直至不再产生沉淀，获得初反应液；
②采用玻璃棒以5rpm/min-6rpm/min的搅拌速率搅拌步骤①获得的初反应液，保持8min-10min，获得盘丝状硅酸凝胶沉淀析出物；
③将步骤②获得的盘丝状硅酸凝胶沉淀析出物放入阶段1)步骤②准备的陶瓷烧结模具中，施加向上的拉力保持盘丝状硅酸凝胶沉淀析出物高度不变，阶段1)步骤①准备的所有材料混合均匀后，在陶瓷烧结模具中填入混合材料，获得待烧结模具；
④将步骤③获得的待烧结模具放入阶段1)步骤②准备的陶瓷烧结装置中，然后以0.05m3/min-0.06m3/min的速率向陶瓷烧结装置内通入1)步骤③准备的氧气，待氧气浓度稳定后开始升温烧结，烧结参数为升温至900℃-920℃，保温15min-18min后再持续升温至1600℃ -1650℃，保温2h-3h，获得烧结产物；
⑤待步骤④获得的烧结产物冷却至室温，脱模取出，即获得所需疏孔陶瓷滤芯4。
实施例2：
整体与实施例1一致，差异之处在于：
物理过滤装置3的顶盖与底面均与水平面呈10°倾角；
其中，疏孔陶瓷滤芯4包括以下步骤：
1)原材料准备
①原材料准备：准备纯铝粉600g、氧化硼粉末140g、二氧化钛粉末160g、纤维素粉末50g；
②设备与工装准备：准备直径φ20cm的圆柱形塑料容器、玻璃容器、单孔直径0.07mm且外径φ15cm的圆盘形加压喷淋装置、内径φ 20cm的陶瓷烧结模具、陶瓷烧结装置；
对所公开的实施例的上述说明，仅为了使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (2)

1.一种循环使用清洗3D产品残渣酒精的过滤器，其特征在于：该酒精过滤器由上至下分别设置有内置冷凝装置的酒精容器(1)、通过设置有阀门(7)的喷淋管与酒精容器(1)底部连通的清洗装置(2)、与清洗装置(2)底部清洗残液排出管连通的内置疏孔陶瓷滤芯(4)的顶盖与底面均与水平面呈10°-30°倾角的物理过滤装置(3)、通过设置有阀门(7)的鼓风管与物理过滤装置(3)底面连通的离子风机(5)、与物理过滤装置(3)底面最低点连通的侧上方设置有进水口的醇油分离器(6)、底部通过设置有阀门(7)的通液管与醇油分离器(6)底部连通的设置有控温装置的升华器(8)；其中，疏孔陶瓷滤芯(4)为外形直径φ20cm-φ25cm的圆柱体滤芯；清洗装置(2)底部清洗残液排出管连接在物理过滤装置(3)顶盖中部，物理过滤装置(3)顶盖最高处设置有固渣收集口，离子风机5通过鼓风管连通物理过滤装置(3)底面中部且鼓风管口与底面连接部位设置有由下而上单向打开的弹簧活门；
其中，疏孔陶瓷滤芯(4)包括以下步骤：
1)原材料准备
①原材料准备：准备纯铝粉58份-60份、氧化硼粉末14份-15份、二氧化钛粉末16份-17份、纤维素粉末5份-6份；
②设备与工装准备：准备直径φ20cm-φ25cm的圆柱形塑料容器、玻璃容器、单孔直径0.05mm-0.07mm且外径φ15cm-φ18cm的圆盘形加压喷淋装置、内径φ20cm-φ25cm的陶瓷烧结模具、陶瓷烧结装置；
③辅材准备：准备足量含质量分数20％溶质的泡花碱水溶液、足量浓度6mol/L的盐酸水溶液、足量氧气；
2)滤芯烧结
①采用阶段1)步骤②准备的玻璃容器盛装阶段1)步骤③准备的盐酸水溶液，采用阶段1)步骤②准备的圆柱形塑料容器盛装阶段1)步骤③准备的泡花碱水溶液，然后采用阶段1)步骤②准备的圆盘形加压喷淋装置，以3MPa-4MPa的喷出压力将盐酸水溶液喷淋至圆柱形塑料容器中直至不再产生沉淀，获得初反应液；
②采用玻璃棒以5rpm/min-6rpm/min的搅拌速率搅拌步骤①获得的初反应液，保持8min-10min，获得盘丝状硅酸凝胶沉淀析出物；
③将步骤②获得的盘丝状硅酸凝胶沉淀析出物放入阶段1)步骤②准备的陶瓷烧结模具中，施加向上的拉力保持盘丝状硅酸凝胶沉淀析出物高度不变，阶段1)步骤①准备的所有材料混合均匀后，在陶瓷烧结模具中填入混合材料，获得待烧结模具；
④将步骤③获得的待烧结模具放入阶段1)步骤②准备的陶瓷烧结装置中，然后以0.05m3/min-0.06m3/min的速率向陶瓷烧结装置内通入1)步骤③准备的氧气，待氧气浓度稳定后开始升温烧结，烧结参数为升温至900℃-920℃，保温15min-18min后再持续升温至1600℃-1650℃，保温2h-3h，获得烧结产物；
⑤待步骤④获得的烧结产物冷却至室温，脱模取出，即获得所需疏孔陶瓷滤芯(4)。
2.一种循环使用清洗3D产品残渣酒精的过滤器的使用方法，其特征在于包括以下步骤：
①开启酒精容器(1)与清洗装置(2)间的阀门(7)，开始清洗动作；
②清洗装置(2)完成清洗的同时，清洗残液通过清洗装置(2)底部的排出管流入到物理过滤装置(3)顶部；
③清洗残液通过疏孔陶瓷滤芯(4)，完成固液分离，液体部分流入醇油分离器(6)；
④通过醇油分离器(6)上部的进水口向液体部分缓慢滴加水份，原醇油混合物自然分离成油液和醇水混合物，物理分离油液和醇水混合物，将醇水混合物通过设置有阀门(7)的通液管输入到升华器(8)中；
⑤将升华器(8)加热至78.15℃，醇水混合物恒沸，气体混合物通过输气管进入酒精容器(1)；
⑥开启酒精容器(1)内的冷凝装置，收集液化后的混合气体，该液化后的混合气体即为含乙醇质量比95％以上的可用清洗液，构建成完整动态循环；
⑦清洗完成后，关闭所有阀门(7)，开启离子风机(5)，以3m3/min-5m3/min的风量鼓吹去静电风，由下至上吹干疏孔陶瓷滤芯(4)内的残余酒精并将吸附在疏孔陶瓷滤芯(4)中的固体粉末吹入物理过滤装置(3)顶部最高处的固渣收集口中，完成残料回收和疏孔陶瓷滤芯(4)清洁。
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