CN205235582U - 一种一体化水样化学沉淀反应与快速过滤装置 - Google Patents

Abstract

一种一体化水样化学沉淀反应与快速过滤装置，涉及一种水样化学沉淀与过滤装置。设有反应容器、反应容器盖、试剂添加兼泄气口、充气管道、支撑架、液相清除器控制盖、固相收集器控制盖、液相清除器和固相收集器；试剂添加兼泄气口开口于反应容器盖上，充气管道用于沉淀反应时的外部充气以确保溶液混合均匀；支撑架用于支撑反应容器；液相清除器控制盖用于固液分离时液相清除器部位上部的开合；固相收集器控制盖用于固液分离时固相收集器部位上部的开合；液相清除器的上部放置孔径小于固相粒径的滤膜材料，并与反应容器密封相连，液相清除器用于固液分离时液相的快速清除；固相收集器的底部放置滤膜，固相收集器上部与反应容器密封相连。

Description

一种一体化水样化学沉淀反应与快速过滤装置

技术领域

本实用新型涉及一种水样化学沉淀与过滤装置，特别是涉及一种一体化水样化学沉淀反应与快速过滤装置。

背景技术

化学沉淀是海洋环境监测中一种常用的前处理方法，特别是当样品中的待测目标元素(或核素)含量极低时，需要对大体积的水样中的目标元素(或核素)进行浓缩富集，少则数升，多则数十升甚至上百升，其结果是必须在化学沉淀反应后进行固液分离。

目前，在海洋环境监测实际操作中，由于缺乏行之有效的大体积固液快速分离的方法，因此，现行常用的固液分离方法是首先化学沉淀后的溶液静置一段时间(通常是数天)，待沉淀物沉降后再虹吸去除上清液，然后再将剩余的溶液转移至小的容器中，进行再进行过滤，该方法存在以下两个主要缺点：(1)在样品量大的情况下难以现场操作，必须带回陆基实验室后才能进行处理，导致时效性差，且造成极大的资源浪费；(2)过程冗长，导致不确定增加。

此外，如果在第一次虹吸效果不佳的情况下，还需对剩余的溶液进行第二次静置分离，这进一步增加了整个操作过程的难度。

同样，一些发达国家(如德国、希腊、英国、俄罗斯等)采用离子交换法等开展水体元素(或核素)的现场富集，但这些方法也存在过程冗长等缺点，也不适用现场的快速预处理。

因此，随着我国海洋强国战略的快速推进，研究能在现场对水样化学沉淀快速固液分离的方法和技术，已经成为我国环境监测中的迫切需求，具有非常重要的意义。

发明内容

本实用新型的目的在于针对现有国内外相关技术方法存在的时效性差、操作难度大等问题，提供可实现在现场进行环境水体化学沉淀反应与快速过滤，极大降低现场操作难度，有效提高现场操作时效性的一种一体化水样化学沉淀反应与快速过滤装置。

本实用新型设有反应容器、反应容器盖、试剂添加兼泄气口、充气管道、支撑架、液相清除器控制盖、固相收集器控制盖、液相清除器和固相收集器；

所述反应容器用于盛装液态物体，反应容器盖用于密封反应容器，避免反应溶液溢出；所述试剂添加兼泄气口开口于反应容器盖上，试剂添加兼泄气口用于添加反应试剂，同时用于化学反应时与外部空气的联通；所述充气管道用于沉淀反应时的外部充气以确保溶液混合均匀，同时用于过滤时的外部充气以清除液相清除器表面的固相颗粒；所述支撑架用于支撑反应容器；

所述液相清除器控制盖用于固液分离时液相清除器部位上部的开合，使反应溶液与液相清除器联通，以便于液相的清除；

所述固相收集器控制盖用于固液分离时固相收集器部位上部的开合，使反应溶液与固相收集器联通，以便于固相颗粒的收集；

所述液相清除器的上部放置孔径小于固相粒径的滤膜材料，并与反应容器密封相连，液相清除器用于固液分离时液相的快速清除，并阻止固相在其表面的附着，以提高液相清除速度；

所述固相收集器的底部放置孔径小于固相粒径的滤膜，固相收集器的上部与反应容器密封相连，固相收集器用于固液分离时固相颗粒的收集。

所述反应容器可由不锈钢、特氟龙或有机玻璃等材料组成，反应容器的容积可为10～100L。

所述反应容器盖可由不锈钢、特氟龙或有机玻璃等材料组成，反应容器盖的尺寸与反应容器上口径匹配。

所述试剂添加兼泄气口的位置和大小可根据实际需要确定。

所述充气管道可由有机玻璃管或塑料软管等材料组成。

所述支撑架可由不锈钢或其它耐腐蚀且强度大的材料组成。

所述液相清除器控制盖的材料可与反应容器材料相同，所述液相清除器控制盖的开合方式可以是手动、半自动或自动方式。

所述固相收集器控制盖的材料可与反应容器材料相同，所述固相收集器控制盖的开合方式可以是手动、半自动或自动方式。

所述液相清除器可由不锈钢、特氟龙或有机玻璃等材料组成。

所述固相收集器可由不锈钢、特氟龙或有机玻璃等材料组成。

与现有技术相比，本实用新型的突出优点是：

(1)实现了在现场进行环境水体化学沉淀反应与快速过滤，实现了现场的快速处理。

(2)即可用于船载平台，也可用于实验室平台。

(3)极大地降低现场操作的难度，有效地提高现场操作的时效性。

附图说明

图1为本实用新型实施例的结构组成示意图。

图2为本实用新型实施例的液相清除器滤膜安装示意图。

图3为本实用新型实施例的固相收集器滤膜安装示意图。

具体实施方式

以下结合附图及实施例对本实用新型做进一步说明。

参见图1～3，本实用新型实施例设有反应容器1、反应容器盖2、试剂添加兼泄气口3、充气管道4、支撑架5、液相清除器控制盖6、固相收集器控制盖7、液相清除器8和固相收集器9。

所述反应容器1用于盛装液态物体，反应容器盖2用于密封反应容器1，避免反应溶液溢出；所述试剂添加兼泄气口3开口于反应容器盖2上，试剂添加兼泄气口3用于添加反应试剂，同时用于化学反应时与外部空气的联通；所述充气管道4用于沉淀反应时的外部充气以确保溶液混合均匀，同时用于过滤时的外部充气以清除液相清除器表面的固相颗粒；所述支撑架5用于支撑反应容器1。

所述液相清除器控制盖6用于固液分离时液相清除器部位上部的开合，使反应溶液与液相清除器联通，以便于液相的清除。

所述固相收集器控制盖7用于固液分离时固相收集器部位上部的开合，使反应溶液与固相收集器联通，以便于固相颗粒的收集。

所述液相清除器8的上部放置孔径小于固相粒径的滤膜81，并与反应容器1密封相连，液相清除器8用于固液分离时液相的快速清除，并阻止固相在其表面的附着，以提高液相清除速度。

所述固相收集器9的底部放置孔径小于固相粒径的滤膜91，固相收集器9的上部与反应容器1密封相连，固相收集器9用于固液分离时固相颗粒的收集。

所述反应容器1可由不锈钢、特氟龙或有机玻璃等材料组成，反应容器1的容积可为10～100L。

所述反应容器盖2可由不锈钢、特氟龙或有机玻璃等材料组成，反应容器盖2的尺寸与反应容器上口径匹配。

所述试剂添加兼泄气口3的位置和大小可根据实际需要确定。

所述充气管道4可由有机玻璃管或塑料软管等材料组成。

所述支撑架5可由不锈钢或其它耐腐蚀且强度大的材料组成。

所述液相清除器控制盖6的材料可与反应容器材料相同，所述液相清除器控制盖6的开合方式可以是手动、半自动或自动方式。

所述固相收集器控制盖7的材料可与反应容器材料相同，所述固相收集器控制盖7的开合方式可以是手动、半自动或自动方式。

所述液相清除器8可由不锈钢、特氟龙或有机玻璃等材料组成。

所述固相收集器9可由不锈钢、特氟龙或有机玻璃等材料组成。

当水样注入反应容器后，首先启动充气功能，然后按相关规范添加化学试剂充分反应后形成沉淀，再接入液相清除器和固相收集器，分别用于清除反应溶液中的液相和收集反应溶液中的固相，并收集沉淀物待处理。

本实用新型可以在船舶上现场作业，也可用于陆地实验室进行实验。

本实用新型可以根据不同的需求设计不同的形状和尺寸，满足不同的使用目的。

以下给出本实用新型实施例的工作流程：

当水样注入反应器后，首先启动充气功能，按相关标准/规范加入化学试剂，充分反应后形成沉淀，关闭充气功能，在液相清除器(图2)和固相收集器(图3)上装上相应的滤膜，然后将两者与反应器密封连接，开启液相清除器控制盖和固相收集器控制盖，再次启动充气功能以避免固相颗粒在液相清除器滤膜表面的附着，确保液相主体部分自液相清除器流出。随着液相的清除，固相颗粒逐步转移至固相收集器(过程中应需注意反应器内壁残留物的清除)，待反应器中的溶液表面低于固相收集器上部边缘时，关闭充气功能，并适时取下固相收集器，收集处理其滤膜上的沉淀物，等待下一步处理。清除后的液相根据相关要求弃除或等待下一步处理。

本实用新型也可用于水体样品中杂质颗粒的过滤，实施时不需添加试剂，其余步骤与上述过滤步骤相同。

Claims (5)

1.一种一体化水样化学沉淀反应与快速过滤装置，其特征在于设有反应容器、反应容器盖、试剂添加兼泄气口、充气管道、支撑架、液相清除器控制盖、固相收集器控制盖、液相清除器和固相收集器；

所述反应容器用于盛装液态物体，反应容器盖用于密封反应容器，避免反应溶液溢出；所述试剂添加兼泄气口开口于反应容器盖上，试剂添加兼泄气口用于添加反应试剂，同时用于化学反应时与外部空气的联通；所述充气管道用于沉淀反应时的外部充气以确保溶液混合均匀，同时用于过滤时的外部充气以清除液相清除器表面的固相颗粒；所述支撑架用于支撑反应容器；

所述液相清除器控制盖用于固液分离时液相清除器部位上部的开合，使反应溶液与液相清除器联通，以便于液相的清除；

所述固相收集器控制盖用于固液分离时固相收集器部位上部的开合，使反应溶液与固相收集器联通，以便于固相颗粒的收集；

所述液相清除器的上部放置孔径小于固相粒径的滤膜材料，并与反应容器密封相连，液相清除器用于固液分离时液相的快速清除，并阻止固相在其表面的附着，以提高液相清除速度；

所述固相收集器的底部放置孔径小于固相粒径的滤膜，固相收集器的上部与反应容器密封相连，固相收集器用于固液分离时固相颗粒的收集。

2.如权利要求1所述一种一体化水样化学沉淀反应与快速过滤装置，其特征在于所述反应容器的容积为10～100L。

3.如权利要求1所述一种一体化水样化学沉淀反应与快速过滤装置，其特征在于所述反应容器盖的尺寸与反应容器上口径匹配。

4.如权利要求1所述一种一体化水样化学沉淀反应与快速过滤装置，其特征在于所述液相清除器控制盖的开合方式为手动、半自动或自动方式。

5.如权利要求1所述一种一体化水样化学沉淀反应与快速过滤装置，其特征在于所述固相收集器控制盖的开合方式为手动、半自动或自动方式。