CN112317143A - 一种合成5-甲基四唑用过滤离心分离器 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种合成5‑甲基四唑用过滤离心分离器,本发明包括支架，电机，传动机构，两个转鼓，过滤网以及罩壳组件，电机通过传动机构使得两个转鼓反向同轴旋转，悬浮液中的液体穿过内转鼓时，其初速度方向为内转鼓的旋转方向，所述转鼓壁上分布有大小相同的孔，液体从这些孔中飞出到达外转鼓的表面，由于外转鼓的旋转方向与内转鼓相反，进而液体获得一个反向的初速度，液体在极短的时间内速度减小为0，在内转鼓与外转鼓内掉落至下方的排液口，只有少量的液体在罩壳的内壁上富集，进而达到促进内转鼓内液体源源不断的排出，加快了整体的过滤分离的速度。本发明科学合理，结构简单，能有效提高生产效率。

Description

一种合成5-甲基四唑用过滤离心分离器

技术领域

本发明涉及离心机技术领域，具体为一种合成5-甲基四唑用过滤离心分离器。

背景技术

5-甲基四唑用于新一代头孢菌类抗生素的合成，其中间体在合成抗真菌药物方面具有广泛的用途，在电子领域也有广泛的用途。目前，国内外生产厂家几乎都以DMF、DMSO等有机溶剂作为反应体系溶剂，在相转移催化剂的作用下，经过多次萃取、蒸馏、分离等复杂的工序制得5-甲基四唑盐，萃取、蒸馏、离心、精制、干燥制得5-甲基四唑精品。

一般合成5-甲基四唑用以下步骤：⑴将叠氮化钠、乙腈、氯化锌及适量的去离子水投入常压反应设备中进行反应，反应结束后得到5-苯基四唑锌盐；⑵将步骤⑴中得到的5-苯基四唑锌盐中滴加30％氢氧化钠溶液，搅拌反应，反应结束后生成5-甲基四唑钠盐；⑶将步骤⑵中得到的5-甲基四唑钠盐中滴加盐酸，搅拌反应，完毕加入乙酸乙酯萃取，取油层，蒸馏、离心、干燥即得5-甲基四唑精品；⑷将步骤⑶中得到的5-甲基四唑精品经干燥处理后即得到5-甲基四唑成品。

合成5-甲基四唑需要用到过滤离心机，用离心过滤方法分离悬浮液中组分的离心分离机。在过滤离心机转鼓壁上有许多孔，转鼓内表面覆盖过滤介质。加入转鼓的悬浮液随转鼓一同旋转产生巨大的离心压力，在压力作用下悬浮液中的液体流经过滤介质和转鼓壁上的孔甩出，固体被截留在过滤介质表面，从而实现固体与液体的分离。悬浮液在转鼓中产生的离心力为重力的千百倍，使过滤过程得以强化，加快过滤速度，获得含湿量较低的滤渣。

在现有技术中，一般的离心机在运行时，若转鼓与内壁相距较近，则一段时间后由于转鼓速度较大，液体会在转鼓与内壁之间富集旋转，当达到一定量的时候，会接触到转鼓外壁进而影响转鼓内的液体的排出；若设置成转鼓与内壁相距较远，虽然不会产生上述问题，但是会造成过滤离心机的体积较大，或者转鼓体积较小，影响生产加工效率。在生产合成5-甲基四唑的时候过滤离心机的转速对成品质量有着较大的影响，影响离心机转速的原因主要是电机的功率大小，电机功率较低的离心机转速太慢，没有很好的离心效果；高功率的电机驱动离心机能达到较好的离心效果，但是高功率的电机价格昂贵，耗能大，达不到一个较好的性价比。

发明内容

本发明的目的在于提供一种合成5-甲基四唑用过滤离心分离器，以解决上述背景技术中提出的问题。

为了解决上述技术问题，本发明提供如下技术方案：一种合成5-甲基四唑用过滤离心分离器，本发明包括电机，支座，一号皮带轮，二号皮带轮，三号皮带轮，四号皮带轮，一号皮带，二号皮带，一号齿轮，二号齿轮，一号轴，二号轴，三号轴，一号转鼓，二号转鼓，过滤网以及罩壳部件，所述电机输出轴上固定连接有一号皮带轮和二号皮带轮，所述一号轴上固定连接三号皮带轮，所述一号皮带轮与对应的三号皮带轮之间转动安装有一号皮带，所述三号轴上固定连接有四号皮带轮，所述四号皮带轮与对应的所述二号皮带轮之间转动安装有二号皮带，所述三号轴远离所述四号皮带轮的一端固定有一号齿轮，所述二号轴一端固定有二号齿轮，所述一号齿轮与二号齿轮相互啮合，所述二号轴是中间有一通孔的管状轴，所述一号轴从所述二号轴中间穿过，所述一号轴远离三号皮带轮的一端固定连接一号转鼓，所述二号轴远离四号皮带轮的一端固定连接二号转鼓，故当电机开始工作时，所述二号转鼓与一号转鼓旋转方向相反，所述一号转鼓内壁上固定有所述过滤网，所述一号转鼓与二号转鼓侧壁上分布大小相同的小通孔，悬浮液中的液体穿过一号转鼓时，其初速度方向为一号转鼓的旋转方向，液体从转鼓壁上的小孔中飞出到达二号转鼓的表面，由于二号转鼓的旋转方向与所述一号转鼓相反，进而液体获得一个反向的速度，该速度方向与一号转鼓的旋转方向相反，大小比一号转鼓旋转速度略大一点，液体在极短的时间内速度减小为0，在一号转鼓与二号转鼓之间掉落至所述罩壳下方的排液口，只有少量的液体会在罩壳的内壁上富集，进而达到促进一号转鼓内液体源源不断的排出。所述二号轴与所述支座活动连接，所述罩壳与所述支座固定连接。

进一步的：所述一号转鼓与二号转鼓均为圆墩形且上圆面积小于下圆面积，当离心机工作一段时间后，附着在滤纸上的滤饼越来越多，可以在自身重力的作用下掉落至下方的收集槽内。

进一步的：所述二号转鼓的转速为一号转鼓的1.1至1.3倍，设置二号转鼓的转速比一号转鼓的转速大一点，使得从一号转鼓中排除的液体与二号转鼓接触在最短的时间内速度变成0且不会被反向加速进而直接掉落至罩壳，以此达到较优的过滤速度。

进一步的：所述一号轴与二号轴之间设有一号轴承，一号轴承的外圈与二号轴的内壁固定连接，一号轴承的内圈固定在所述一号轴上，当大量悬浮液在一号转鼓内随一号转鼓一起转动时，由于离心力的作用，一号转鼓有较大的震动，将一号轴外壁与二号轴内壁用一号轴承连接，给一号轴与二号轴一个横向的支撑，会增加机体的稳定性并减小其震动；所述支架与二号齿轮连接处设有轴承槽，二号轴与所述支架之间设有二号轴承，所述二号轴承外圈在轴承槽内与所述支座的轴承槽固定连接，所述二号轴承内圈与所述二号轴固定连接，可大幅度减少摩擦，减少了二号轴与支座之间的磨损，增加机器的使用寿命。

进一步的：所述一号皮带轮直径大于所述三号皮带轮，当一号皮带轮转动一圈，三号皮带轮转动多圈，所述一号轴可获得一个较大的转速；所述二号皮带轮直径大于所述四号皮带轮直径，当二号皮带轮转动一圈，四号皮带轮转动多圈，所述三号轴可以获得一个较大的速度；所述一号齿轮直径大于所述二号齿轮直径，当所述一号齿轮转动一圈，二号齿轮转动多圈，所述二号轴可以获得较大的转速。

进一步的：所述支座上设有一电机固定支座，所述电机固定在电机固定支座上。所述支座上设有三个减震柱脚，所述减震柱脚之间呈120度均匀分布，当悬浮液在转鼓内被过滤时，转鼓旋转会造成较大的震动，三个减震柱脚均匀分布在机体四周可有效的减小机体的震动所带来的机体位置移动以及噪音污染。

进一步的：所述罩壳上部设有进料口，所述进料口下端伸入所述一号转鼓中，所述罩壳下部设有排液口，悬浮液从进料口进入一号转鼓中，经过一号转鼓和过滤网过滤后的滤液从罩壳下方的排液口流出。

与现有技术相比，本发明所达到的有益效果是：本发明用一个电机控制两个轴反向且用不同速度转动，使得两个转鼓同轴旋转且获得不同的转动方向以及转速，进而在对5-甲基四唑悬浮液进行离心分离时，使得排出转鼓的滤液无法富集在转鼓与外壳的内壁之间，加快了整体的过滤分离的速度，采用大齿轮带动小齿轮转动，可以以一个较小功率的电机获得较大的转速，进而达到更好的过滤效果，减小了生产成本，增加了生产效率。

附图说明

附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。在附图中：

图1是本发明的主视结构示意图；

图2是本发明的传动结构示意图；

图3是本发明的转鼓结构示意图；

图4是本发明的一号轴与二号轴位置的结构示意图；

图5是本发明的转鼓与过滤网过滤时结构示意图；

图6是本发明的液体流向示意图；

图中：1-电机；2-支座；3-一号皮带轮；4-二号皮带轮；5-三号皮带轮6-四号皮带轮；7-一号皮带；8-二号皮带；9-一号齿轮；10-二号齿轮；11-一号轴；12-二号；13-三号轴；14-一号转鼓；15-二号转鼓；16-过滤网；17-罩壳；18-一号轴承；19-二号轴承。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

请参阅图1-6，本发明提供技术方案：一种合成5-甲基四唑用过滤离心分离器，包括电机1，支座2，一号皮带轮3，二号皮带轮4，三号皮带轮5，四号皮带轮6，一号皮带7，二号皮带8，一号齿轮9，二号齿轮10，一号轴11，二号轴12，三号轴13，一号转鼓14，二号转鼓15，过滤网16以及罩壳17部件。所述电机1输出轴上固定有一号皮带轮3和二号皮带轮4，所述一号轴11上固定连接三号皮带轮5，所述一号皮带轮3与三号皮带轮5之间转动连接一号皮带7，所述三号轴13上固定有四号皮带轮6，所述四号皮带轮6与所述二号皮带轮4之间转动连接二号皮带8，所述三号轴13远离所述四号皮带轮6的一端固定有一号齿轮9，所述二号轴12一端固定有二号齿轮10，所述一号齿轮9与二号齿轮10相互啮合，所述二号轴12是中间有一通孔的管状轴，所述一号轴11从所述二号轴12中间穿过，所述一号轴11远离三号皮带轮5的一端固定连接一号转鼓14，所述二号轴12远离四号皮带轮6的一端固定连接二号转鼓15，所述一号转鼓14内壁上固定有所述过滤网16，所述二号轴12与所述支座2活动连接，所述罩壳17与所述支座2固定连接，所述一号转鼓14与所述二号转鼓15侧壁上分布大小相同的小通孔。当所述电机1开始工作时，一号皮带轮3带动一号皮带7转动，一号皮带7带动三号皮带轮5转动，由于三号皮带轮5固定在一号轴11的一端，所述一号轴11的另一端固定连接着一号转鼓14，所以一号转鼓14与电机1旋转方向一致。同时，电机1输出轴上的二号皮带轮4带动着二号皮带8转动，二号皮带8带动着四号皮带轮6转动，所述四号皮带轮6固定在三号轴13的一端，三号轴13的另一端连接着一号齿轮9，一号齿轮9与电机1旋转方向一致，一号齿轮9与二号齿轮10啮合，所以二号齿轮10与一号齿轮9的旋转方向相反，二号齿轮10固定在所述二号轴12上，二号轴12的另一端固定连接着二号转鼓15，故所述二号转鼓15与电机1旋转方向相反。在给悬浮液过滤时，在一号转鼓14的带动下，悬浮液会高速旋转，悬浮液中含有的固体与液体的质量以及体积不同，悬浮液中的固体相对于液体来说颗粒体积较大，所述过滤网16上有直径小于固体颗粒体积的孔，所以固体颗粒会被过滤网16截留在表面形成滤渣，而液体的体积较小会透过过滤网16到达一号转鼓14内壁，一号转鼓14壁上有很多小通孔，直径比液体体积大，所以液体会穿过穿过一号转鼓14，其初速度方向为一号转鼓14的旋转方向，当液体颗粒穿过一号转鼓14后，会随着一号转鼓14的切线方向继续前进，所述二号转鼓15与一号转鼓14之间距离有限，液体从一号转鼓14的孔中飞出，短时间内到达二号转鼓15的表面，由于二号转鼓15的旋转方向与所述一号转鼓14旋转方向相反，进而液体颗粒到达二号转鼓15表面的瞬间会获得一个反向的速度，该速度方向与液体前进方向相反，所以液体颗粒会在极短的时间内将速度减小为0，至此当大量从所述一号转鼓14的壁孔中飞出的液体颗粒汇聚时，它们相对于一号转鼓14和二号转鼓15静止，在重力的作用下掉落至下方的排液口，只有极少量的液体在罩壳17的内壁上富集不会影响整体效果，进而达到促进一号转鼓14内液体源源不断的排出的目的。由于所述过滤网16与一号转鼓14距离很小，悬浮液经过过滤网16时相对于过滤网16和一号转鼓14其运动方向是垂直于过滤网16和一号转鼓14上表面的，此时一号转鼓14和二号转鼓15之间汇集的液体会对从一号转鼓14的通孔中飞出的液体有阻碍作用，使其相对于一号转鼓14的运动方向由垂直一号转鼓14表面变为与一号转鼓14表面形成一个大于90度的钝角，由于液体间的张力作用，还未经过过滤网16的悬浮液运动方向由垂直过滤网16的方向变成与过滤网16形成一个角度，进而会使得小于过滤网16的网孔直径的固体颗粒被过滤网16截留，可以更有效的进行固液分离。设置所述二号转鼓15的转速为一号转鼓14的1.1至1.3倍，当液体颗粒从一号转鼓14的孔中排出时，其速度与一号转鼓14的速度相同，由于一号转鼓14与二号转鼓15的距离较小，液体颗粒到达二号转鼓15的表面时，其速度与一号转鼓14的速度相同，此时，所述二号转鼓15的速度为一号转鼓14速度的1.1倍至1.3倍，转动方向与一号转鼓14相反，所以会立刻给液体颗粒减速至0，同时不会给速度为0的液体颗粒反向加速度来影响过滤速度，以此能达到较优的过滤效果，加快了整体的过滤分离的速度。

所述一号转鼓14与二号转鼓15均为圆墩形且上圆面积小于下圆面积，当过滤离心机工作一段时间后，附着在过滤网16上的滤渣越来越多形成滤饼，可以在自身重力的作用下掉落至下方的收集槽内，不会堆积在过滤网16上影响过滤的速度，同时也减少了人工卸料的工作量。所述一号轴11与二号轴12之间设有一号轴承18，一号轴承18的外圈与二号轴12的内壁固定连接，所述一号轴承18内圈固定在所述一号轴11上，当大量悬浮液在一号转鼓14内随一号转鼓14一起转动时，由于离心力的作用，一号转鼓14有较大的震动，将一号轴11外壁与二号轴12内壁用一号轴承18连接，给一号轴11与二号轴12一个横向的支撑，会增加机体的稳定性并减小其震动。所述支架2与二号轴12连接处设有轴承槽，二号轴12与所述支架2之间设有二号轴承19，所述二号轴承19外圈与所述支座2的轴承槽固定连接，所述二号轴承19内圈与所述二号轴12固定连接，可大幅度减少所述支架2与二号轴12之间的摩擦力，减少二号轴12与支座2之间的磨损，增加机器的使用寿命。所述一号皮带轮3的直径大于所述三号皮带轮5的直径，当一号皮带轮3转动一圈，所述三号皮带轮5转动多圈，所述一号轴11可以获得一个较大的速度；所述二号皮带轮4的直径大于所述四号皮带轮6的直径，当二号皮带轮4转动一圈，所述四号皮带轮6转动多圈，所述三号轴13可以获得一个较大的速度；所述一号齿轮9的直径大于所述二号齿轮10的直径，当所述一号齿轮9转动一圈，二号齿轮10可转动多圈，所述二号轴12可以获得较大的转速，进而一号转鼓14与二号转鼓15的转速较大，速度越大则过滤效果越佳。所述支座2上设有一电机固定支座，所述电机1固定在电机固定支座上。所述支座2上设有三个减震柱脚，所述减震柱脚之间呈120度均匀分布，过滤离心机在工作时由于一号转鼓14和二号转鼓15中有大量的悬浮液随着转鼓转动，进而产生较大的离心力，所以整个离心机会有较大的震动，三个减震柱脚可以有效的较少震动，减小震动对机器的损害。

所述罩壳17上部设有进料口，进料口下端伸入所述一号转鼓14中，下部设有排液口。将悬浮液从上部的进料口倒入一号转鼓14中，打开电机1开关，一号转鼓14和二号转鼓15开始高速转动，带动一号转鼓14内的悬浮液高速转动，在离心力的作用下，悬浮液开始进行固液分离，固体颗粒被过滤网16截留，液体颗粒经过一号转鼓14的孔到达二号转鼓15的内壁，二号转鼓15给液体颗粒减速至0，掉落至下方的排液口，再经排液口排出。一段时间后，过滤网16上被截留的固体颗粒越来越多形成滤饼，在重力的作用下掉落至下方的收集槽内，过滤完成后，将罩壳17拿开，即可收集滤渣，再进行干燥处理即可得到5-甲基四唑成品。

需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。

最后应说明的是：以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种合成5-甲基四唑用过滤离心分离器，其特征在于：本发明包括电机(1)，支座(2)，一号皮带轮(3)，二号皮带轮(4)，三号皮带轮(5)，四号皮带轮(6)，一号皮带(7)，二号皮带(8)，一号齿轮(9)，二号齿轮(10)，一号轴(11)，二号轴(12)，三号轴(13)，一号转鼓(14)，二号转鼓(15)，过滤网(16)以及罩壳(17)部件，所述电机(1)输出轴上固定连接有一号皮带轮(3)和二号皮带轮(4)，所述一号轴(11)上固定连接三号皮带轮(5)，所述一号皮带轮(3)与对应的三号皮带轮(5)之间转动安装有一号皮带(7)，所述三号轴(13)上固定连接有四号皮带轮(6)，所述四号皮带轮(6)与对应的所述二号皮带轮(4)之间转动安装有二号皮带(8)，所述三号轴(13)远离所述四号皮带轮(6)的一端固定有一号齿轮(9)，所述二号轴(12)一端固定有二号齿轮(10)，所述一号齿轮(9)与二号齿轮(10)相互啮合，所述二号轴(12)是中间有一通孔的管状轴，所述一号轴(11)从所述二号轴(12)中间穿过，所述一号轴(11)远离三号皮带轮(5)的一端固定连接一号转鼓(14)，所述二号轴(12)远离四号皮带轮(6)的一端固定连接二号转鼓(15)，所述一号转鼓(14)内壁上固定有所述过滤网(16)，所述二号轴(12)与所述支座(2)活动连接，所述罩壳(17)与所述支座(2)固定连接，所述一号转鼓(14)与二号转鼓(15)侧壁上分布大小相同的小通孔。

2.根据权利要求1所述的一种合成5-甲基四唑用过滤离心分离器，其特征在于：所述一号转鼓(14)与二号转鼓(15)均为圆墩形且上圆面积小于下圆面积。

3.根据权利要求1所述的一种合成5-甲基四唑用过滤离心分离器，其特征在于：所述二号转鼓(15)的转速为一号转鼓(14)的1.1至1.3倍。

4.根据权利要求1所述的一种合成5-甲基四唑用过滤离心分离器，其特征在于：所述一号轴(11)与二号轴(12)之间设有一号轴承(18)，所述一号轴承(18)的外圈与二号轴(12)的内壁固定连接，所述一号轴承(18)的内圈固定在所述一号轴(11)上。

5.根据权利要求1所述的一种合成5-甲基四唑用过滤离心分离器，其特征在于：所述支架(2)上与所述二号轴(12)连接处设有轴承槽，二号轴(12)与所述支架(2)之间设有二号轴承(19)，所述二号轴承(19)外圈与所述支座(2)的轴承槽固定连接，所述二号轴承(19)的内圈与所述二号轴(12)固定连接。

6.根据权利要求1所述的一种合成5-甲基四唑用过滤离心分离器，其特征在于：所述一号皮带轮(3)的直径大于所述三号皮带轮(5)的直径，所述二号皮带轮(4)的直径大于所述四号皮带轮(6)的直径。

7.根据权利要求1所述的一种合成5-甲基四唑用过滤离心分离器，其特征在于：所述一号齿轮(9)的直径大于所述二号齿轮(10)的直径。

8.根据权利要求1所述的一种合成5-甲基四唑用过滤离心分离器，其特征在于：所述支座(2)上设有一电机固定支座，所述电机(1)固定在电机固定支座上。

9.根据权利要求1所述的一种合成5-甲基四唑用过滤离心分离器，其特征在于：所述支座(2)上设有三个减震柱脚，所述三个减震柱脚之间呈120度均匀分布。

10.根据权利要求1所述的一种合成5-甲基四唑用过滤离心分离器，其特征在于：所述罩壳(17)上部设有进料口，所述进料口下端伸入所述一号转鼓(14)中，所述罩壳(17)下部设有排液口。

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