CN206109132U - 一种基于温变和高压过滤破断作用的磁流变液回收处理装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种基于温变和高压过滤破断作用的磁流变液回收处理装置，属于磁性废液回收处理领域。该装置包括外桶体和加压过滤装置，加压过滤装置的底部设有过滤网，过滤网上设有冷却导管；过滤网的上方设有吸附管，吸附管内设置线圈；所述加压过滤装置的底壁上设有若干个滤孔，其侧壁上设有上通气管、下通气管和若干组加热电阻；外桶体的侧壁上设有回收截止阀。本实用新型利用温变处理和高压过滤破断处理结合起来对废弃磁流变液进行处理，前期无需添加化学处理剂，不会对载液带来二次污染和增加后续处理的成本，提高了效率，节省了处理成本。

Description

一种基于温变和高压过滤破断作用的磁流变液回收处理装置

技术领域

本实用新型属于磁性废液回收处理领域，更具体地说，涉及一种基于温变和高压过滤破断作用的磁流变液回收处理装置。

背景技术

磁流变液以其特有的磁流变效应而受到广泛重视。磁流变液是由微米量级的铁磁性颗粒分布于非磁性液体中形成的悬浮液。在外加磁场的作用下，磁流变液的性能(如流变学、磁学、力学、热学、光学等性能)迅速发生变化，由原先的粘性流态转化为类固态，并具有一定的屈服剪切应力。磁流变效应的响应时间很短，一般为毫秒量级，并且固液态之问的转化具有可逆性，一旦外磁场撤去后，流动性即可恢复。磁流变液的固化强弱可受外加磁场的控制，其剪切应力随磁场强度的增加而增加，直至达到磁饱和状态，除此之外，磁流变液还具有能耗较低、制备方便、温度适用范围宽、不易污染等特点，在汽车、机械、建筑、航空等领域获得了广泛应用，被认为最具前途的智能材料之一。

磁流变液主要由以下三部分组成：(1)作为分散相的主分散颗粒；(2)作为分散相载体的基础液，又称载液；(3)为改善磁流变性能而加入的添加剂。当长时间使用磁流变液后，其磁性物质的耗损以及载液和添加剂的变性，导致其力学性能、磁学性能、响应时间等指标急速下降，此时最常见的办法为更换磁流变液，将原有性能变差磁流变液进行回收处理。因磁流变液中含有大量的铁磁物质、多种化合物质组成的载液，成分复杂，如果处理不当，容易对环境造成危害。但截至目前，对磁流变液进行回收处理的装置或方法非常少，仅有几篇相关的专利文献。经检索，中国专利申请号为：201511025405.1，申请公布日为2016年3月23日的专利申请文件公开了一种磁流变液回收装置及其控制方法与部件制造方法，该发明通过静电过滤板的过滤、吸附作用完成对混合液的初步处理，再利用上吸附管、下吸附管与肋管吸附进一步来完成对混合液的处理，并增设加热器、搅拌器和循环系统，达到磁性物质和溶剂彻底分离的目的。又如，中国专利申请号为：201511025384.3，申请公布日为2016年4月6日的专利申请文件公开了一种磁流变液多级处理装置及其控制方法与部件制造方法，包括前置活塞缸、中置活塞缸、后置活塞缸、前置活塞、中置活塞、后置活塞、前置过滤箱、中置过滤箱、后置过滤箱、前置过滤网、中置过滤网、后置过滤网，所述的前置活塞缸通过螺栓与前置活塞相连，所述的前置活塞与前置过滤箱的内腔相配合，所述的前置过滤箱竖直放置，其轴线为竖直方向。上述两件专利均研究报道了磁流变液的回收处理装置和回收处理方法，但是在实际处理过程中存在以下不足之处：(1)因其吸附管和肋管数量有限，不能保证溶液与其充分接触，造成处理效果低下；(2)同时因吸附管和肋管的形状复杂，不利于加工，也不利于收集吸附在表面的磁性物质；(3)溶液在装置中的流通速率较低，且流向可控性差，降低了处理效率。且上述两种方法是对采用处理剂处理后的磁流变液进行分离，其利用处理剂来完成对主分散颗粒和载液的分离，在载液中引入了新的成分，从而造成对分离后的载液的处理难度加大。

发明内容

1.要解决的问题

针对目前磁流变废液缺乏相关的高效回收处理装置，而导致其丢弃后对环境造成污染，并造成能源浪费的问题，本实用新型提供一种基于温变和高压过滤破断作用的磁流变液回收处理装置。本实用新型将温变处理和高压过滤破断处理结合起来对废弃磁流变液进行处理，因单独的温变处理或高压过滤破断作用因各自的特性，不可能完全将磁流变液的主分散颗粒和载液断绝关系，而将两者结合起来，利用完全不同的处理原理，来完成对磁流变液的处理，提高了废旧磁流变液的处理效率，最佳分离效果可达99.9％。

2.技术方案

为了解决上述问题，本实用新型所采用的技术方案如下：

一种基于温变和高压过滤破断作用的磁流变液回收处理装置，包括外桶体，还包括加压过滤装置，所述的加压过滤装置设置在外桶体内，加压过滤装置的底部设有过滤网，过滤网上设有冷却导管；过滤网的上方设有吸附管，吸附管内设置线圈；所述加压过滤装置的底壁上设有若干个滤孔，其侧壁上设有上通气管和下通气管，所述的上通气管位于加压过滤装置的上部，同时穿过外桶体的侧壁，通过所述的上通气管向加压过滤装置内通入气体施加压力；所述的下通气管在加压过滤装置侧壁上的位置位于过滤网和吸附管之间，下通气管也穿过外桶体的侧壁；加压过滤装置的内侧壁上还设有加热电阻；所述的外桶体的侧壁上设有回收截止阀。

进一步地，所述的加压过滤装置的上端设有可拆卸的密封盖，密封盖上设有排气阀。

进一步地，所述的吸附管内的线圈一端连接控制器，控制线圈产生的磁场强度。

进一步地，所述的加压过滤装置的底部与外桶体的底部之间通过支座连接。

进一步地，所述的滤孔的直径为4～7mm。

进一步地，所述的过滤网的目数为1000～1200，过滤网上附有烧结材料层。

进一步地，所述的烧结材料由活性氧化铝、石墨、硬脂酸、酚醛树脂、沥青、黏土以质量比为1:2:1:2.5:2:9的比例混合均匀，加热至熔融后冷却得到。

一种磁流变液回收处理方法，采用上述的基于温变和高压过滤破断作用的磁流变液回收处理装置进行处理，其步骤为：

步骤一、温变处理

Ⅰ先将待处理的磁流变液加入加压过滤装置中，然后利用加热电阻将磁流变液加热至90～95℃，保温5～10min；

Ⅱ打开排气阀，利用冷却导管向加压过滤装置通入液氮，使得磁流变液在3～5min内冷却至-20～-15℃，冷却5～10min；

Ⅲ关闭排气阀，重复步骤Ⅰ～Ⅱ3～5次；

步骤二、高压过滤破断处理

a.对吸附管中的线圈通电，利用控制器控制其产生稳定的磁场B₁，保持35～40min；

b.关闭下通气管，利用上通气管向加压过滤装置通入惰性气体，使得加压过滤装置内的气压为2～3MPa，并保持35～40min；

c.重复步骤a和步骤b 6～7次，再利用下通气管向加压过滤装置中通入气体，同时打开上通气管，使其处于排气状态，时间为6～8min，完毕后关闭下通气管；

d.利用控制器将线圈产生的磁场强度提高为B₂，并保持其磁场强度不变，保持25～30min，其中B₂＝B₁+B₀ ^-1；

e.利用上通气管向加压过滤装置通入惰性气体，使得加压过滤装置内的气压为4～6MPa，并保持25～30min；

f.重复步骤d和步骤e 4～5次，再利用下通气管向加压过滤装置中通入气体，同时打开上通气管，使其处于排气状态，时间为6～8min，完毕后关闭下通气管；

g.利用控制器将线圈产生的磁场强度提高为B₃，并保持其磁场强度不变，保持10～15min，其中B₃＝B₂+B₀ ^-1；

h.利用上通气管向加压过滤装置通入惰性气体，使得加压过滤装置内的气压为7～8MPa，并保持10～15min；

i.重复步骤g和步骤h 4～5次，再利用下通气管向加压过滤装置中通入气体，同时打开上通气管，使其处于排气状态，时间为6～8min，完毕后关闭下通气管；

j.打开回收截止阀，收集溶液，从吸附管上回收磁性物质；

步骤三、中间溶液的回收处理

将步骤j中收集的溶液加入加压过滤装置中，重复步骤一；

步骤四、高压离心分离处理

①对吸附管中的线圈通电，使其产生稳定的磁场；

②关闭下通气管，利用上通气管向加压过滤装置中通入惰性气体，对其中的磁流变液进行加压，并保持25～30min；

③再利用下通气管向加压过滤装置中通气，同时打开上通气管，使其处于排气状态，时间为2～3min，完毕后关闭下通气管；

④重复步骤b和步骤c 4～5次；

⑤打开回收截止阀，收集溶液，从吸附管上回收吸附物质。

进一步地，步骤一中进行温变处理时，打开上通气管，通过下通气管向加压过滤装置中通入惰性气体，通入量为500-600mL/s；步骤Ⅰ中加热电阻的具体加热方式为：在加热电阻上通入交流电，电压为220V，电流为0.5～0.8A，频率为50Hz。

进一步地，步骤a中的其中，B₀为磁流变液中磁性物质的磁饱和度，单位为T；λ为常系数，取值为7，C为磁流变液中磁性物质的浓度数值，单位为mg/mL。

3.有益效果

相比于现有技术，本实用新型的有益效果为：

(1)本实用新型首先将待处理的磁流变液加热，因其颗粒之间的激烈碰撞和溶液的粘度降低，导致其不稳定，同时将混合液快速冷却，使得磁流变液中连接主分散颗粒和载液的表面活性剂的亲水基与主分散颗粒分开。而对混合液多次的急速加热和冷却，温度的剧变将导致磁流变液失去稳定性而使得主分散颗粒和载液分离；采用液氮来冷却，冷却速率快，同时由于氮气为惰性气体，不易与溶液发生化学发生，从而避免在溶液中引入新的物质而使得后期处理不便；

(2)本实用新型在温变处理后，利用吸附管通电后产生磁场，磁性物质在磁场的作用下在吸附管聚拢，而后利用氮气加压的形式，强行挤压混合溶液，且载液的颗粒直径小于磁性物质的颗粒直径，因此使得载液向过滤网渗透，进而使得磁性物质和载液因所受力的方向不同而产生拉拽作用，从而使得部分磁性物质和载液粘结作用断绝，造成分离，分离的载液因其颗粒较磁性物质小而从过滤网中脱离出去，而磁性物质留在吸附管上，从而实现磁性物质与载液的分离；由于部分磁性物质与载液的粘结作用较为紧密，不容易将其分离，因此分步骤地加大了磁场强度和气体压力，将磁性物质分步骤地与载液分离开来；首先利用小磁场低气压，再利用大磁场高气压，并重复使用，不仅能够避免一次分离物质太多而使得过滤不畅的发生，而且通过分步作用，针对磁性物质与载液之间粘结作用强弱的分布处理，能因地制宜，提高了效率，节省了处理成本；

(3)本实用新型将温变处理和高压过滤破断处理结合起来对废弃磁流变液进行处理，因单独的温变处理或高压过滤破断作用因各自的特性，不可能完全将磁流变液的主分散颗粒和载液断绝关系，而将两者结合起来，利用完全不同的处理原理，来完成对磁流变液的处理，提高了废旧磁流变液的处理效率，最佳分离效果可达99.9％；

(4)本实用新型在温变过程中，始终打开下通气管，利用下通气管向溶液中通入氮气，并打开上通气管，来完成排气，配合温变处理作用，以使得溶液能能够不停地流动，避免溶液流动不畅而造成部分溶液未与金属板接触，以提高温变处理效率，增强温变处理效果；

(5)本实用新型中对磁流变液进行回收处理时，通电线圈产生的磁场强度的控制非常重要，要综合考虑磁流变液中磁性物质的磁饱和度和磁流变液中磁性物质的浓度等因素，选择合适的磁场强度，本实用新型中，前期磁场强度按照来进行控制，能充分发挥磁分离和高压过滤分离的优势，使整体的分离效果提高15％左右；

(6)本实用新型的过滤网上附着有烧结材料，烧结材料由活性氧化铝、石墨、硬脂酸、酚醛树脂、沥青、黏土以质量比为1:2:1:2.5:2:9的比例混合均匀，加热至熔融后冷却得到，本实用新型中的烧结材料组分是针对磁流变液的载液性质专门研究得到的，不仅能显著提高过滤网的整体结构强度，即使过滤网卷成圆柱状也不易脱落，而且载液不易粘结在过滤网上堵塞网孔，过滤网的抗腐蚀能力也得到显著的提高，使得过滤网的整体使用寿命延长了25％左右。

附图说明

图1为本实用新型中的基于温变和高压过滤破断作用的磁流变液回收处理装置的结构示意图。

图中：1、外桶体；2、底座；3、支座；4、加压过滤装置；401、滤孔；5、密封盖；6、过滤网；7、吸附管；8、上通气管；9、下通气管；10、回收截止阀；11、冷却导管；12、加热电阻；13、排气阀。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本实用新型进一步进行描述。

实施例1

如图1所示，一种基于温变和高压过滤破断作用的磁流变液回收处理装置，包括外桶体1和加压过滤装置4，外桶体1的底部两端均设有底座2；加压过滤装置4设置在外桶体1内，加压过滤装置4的具体结构为中空的容器，上端开口，开口处设有可拆卸的密封盖5，密封盖5上设有密封橡胶圈，保证密封盖5与加压过滤装置4之间的密封性，密封盖5上还设有排气阀13，用于温变处理过程中排出气体，排气阀13的排气能力至少为3.5L/s；加压过滤装置4的底部设有过滤网6，加压过滤装置4的底部设有冷却导管11，冷却导管11穿过过滤网6伸入加压过滤装置4内，过滤网6的上方设有吸附管7，吸附管7内设置线圈，线圈通电后会在吸附管7的四周产生磁场，线圈的一端连接控制器，控制线圈产生的磁场强度；加压过滤装置4的底壁上设有若干个滤孔401，孔的直径为6mm左右，用于液体的流出；加压过滤装置4的两侧壁上均设有上通气管8和下通气管9，上通气管8位于加压过滤装置4的上部，同时穿过外桶体1的侧壁，将加压过滤装置4和外界加压装置连通，通过上通气管8向加压过滤装置4内通入气体对其中的磁流变液施加压力；下通气管9在加压过滤装置4侧壁上的位置位于过滤网6和吸附管7之间，下通气管9也穿过外桶体1的侧壁，将加压过滤装置4和外界加压装置连通。加压过滤装置4的内侧壁上还设有若干组加热电阻12，用于加热其中的液体；外桶体1的侧壁上设有回收截止阀10，控制外桶体1内的液体流出。加压过滤装置4的底部与外桶体1的底部之间通过支座3连接。过滤网6的目数为1000左右，过滤网6上附有烧结材料层，烧结材料由活性氧化铝、石墨、硬脂酸、酚醛树脂、沥青、黏土以质量比为1:2:1:2.5:2:9的比例混合均匀，加热至熔融后冷却得到，该烧结材料层的组分是专门针对磁流变液的载液性质专门研究得到的，能显著提高过滤网的整体结构强度，即使过滤网卷成圆柱状也不易脱落，而且载液不易粘结在过滤网上堵塞网孔，清洗也方便，过滤网的抗腐蚀能力与现有的过滤网相比有显著的提高，使得过滤网的整体使用寿命延长了23％左右。

本实施例中处理的磁流变液是以油酸为表面活性剂主要成分的磁流变液，分散颗粒为羟基铁粉，磁饱和度为2.1T，磁流变液中磁性物质的浓度为20g/mL左右，载液为矿物油，本实施例中待处理的该磁流变液废液是在其使用超过其剪切疲劳寿命后的溶液，此时其零剪切粘度和可调倍数的变化量在检验过程中均超过±10％；采用上所述的基于高压过滤分离作用的磁流变液回收处理装置进行处理，其步骤为：

滤破断作用的磁流变液回收处理装置进行处理，其步骤为：

步骤一、温变处理

温变处理过程中，始终打开上通气管8，通过下通气管9向加压过滤装置4中通入惰性气体，通入量为600mL/s，具体的温变处理步骤为：

Ⅰ先将待处理的磁流变液加入加压过滤装置4中，然后在加热电阻12上通入交流电，电压为220V，电流为0.5A，频率为50Hz，利用加热电阻12将磁流变液加热至90℃左右，保温10min；

Ⅱ打开排气阀13，利用冷却导管11向加压过滤装置4通入液氮，使得磁流变液在3min内冷却至-20℃，冷却5min；

Ⅲ关闭排气阀13，重复步骤Ⅰ～Ⅱ3次；

步骤二、高压过滤破断处理

a.对吸附管中的线圈通电，利用控制器控制其产生稳定的磁场B₁，保持40min；其中，其中，B₀为磁流变液中磁性物质的磁饱和度，单位为T；λ为常系数，取值为7，C为磁流变液中磁性物质的浓度数值，单位为mg/mL，本实施例中，

通电线圈产生的磁场强度的控制非常重要，要综合考虑磁流变液中磁性物质的磁饱和度和磁流变液中磁性物质的浓度等因素，选择合适的磁场强度，本实用新型中，前期磁场强度按照来进行控制，能充分发挥磁分离和高压过滤分离的优势，使整体的分离效果提高15％左右。

b.关闭下通气管9，利用上通气管8向加压过滤装置4通入惰性气体，使得加压过滤装置4内的气压为2MPa，并保持40min；

c.重复步骤a和步骤b 6次，再利用下通气管9向加压过滤装置4中通入气体，同时打开上通气管8，使其处于排气状态，时间为6min，完毕后关闭下通气管9；

d.利用控制器将线圈产生的磁场强度提高为B₂，并保持其磁场强度不变，保持30min，其中B₂＝B₁+B₀ ^-1＝2.48+2.1^-1＝2.96T；

e.利用上通气管8向加压过滤装置4通入惰性气体，使得加压过滤装置4内的气压为4MPa，并保持30min；

f.重复步骤d和步骤e 4次，再利用下通气管9向加压过滤装置4中通入气体，同时打开上通气管8，使其处于排气状态，时间为6min，完毕后关闭下通气管9；

g.利用控制器将线圈产生的磁场强度提高为B₃，并保持其磁场强度不变，保持10min，其中B₃＝B₂+B₀ ^-1＝2.96+2.1^-1＝3.43T；

h.利用上通气管8向加压过滤装置4通入惰性气体，对其中的磁流变液进行加压，使得加压过滤装置4内的气压为7MPa，并保持10min；

i.重复步骤g和步骤h 5次，再利用下通气管9向加压过滤装置4中通入气体，同时打开上通气管8，使其处于排气状态，时间为6min，完毕后关闭下通气管9；

j.打开回收截止阀10，收集溶液，从吸附管7上回收磁性物质。

步骤三、中间溶液的回收处理

将步骤j中收集的溶液加入加压过滤装置中，重复步骤一；

步骤四、高压离心分离处理

①对吸附管7中的线圈通电，使其产生稳定的磁场；

②关闭下通气管9，利用上通气管8向加压过滤装置4中通入惰性气体，对其中的磁流变液进行加压，压力为2MPa，并保持30min；

③再利用下通气管9向加压过滤装置4中通气，同时打开上通气管8，使其处于排气状态，时间为3min，完毕后关闭下通气管9；

④重复步骤b和步骤c 4次；

⑤打开回收截止阀10，收集溶液，从吸附管7上回收吸附物质。

本实施中可以使磁流变液中的主分散颗粒与载液得到充分分离，分离程度可达99.9％。

实施例2

如图1所示，一种基于温变和高压过滤破断作用的磁流变液回收处理装置，包括外桶体1和加压过滤装置4，外桶体1的底部两端均设有底座2；加压过滤装置4设置在外桶体1内，加压过滤装置4的具体结构为中空的容器，上端开口，开口处设有可拆卸的密封盖5，密封盖5上设有密封橡胶圈，保证密封盖5与加压过滤装置4之间的密封性，密封盖5上还设有排气阀13，用于温变处理过程中排出气体，排气阀13的排气能力至少为3.5L/s；加压过滤装置4的底部设有过滤网6，加压过滤装置4的底部设有冷却导管11，冷却导管11穿过过滤网6伸入加压过滤装置4内，过滤网6的上方设有吸附管7，吸附管7内设置线圈，线圈通电后会在吸附管7的四周产生磁场，线圈的一端连接控制器，控制线圈产生的磁场强度；加压过滤装置4的底壁上设有若干个滤孔401，孔的直径为7mm左右，用于液体的流出；加压过滤装置4的两侧壁上均设有上通气管8和下通气管9，上通气管8位于加压过滤装置4的上部，同时穿过外桶体1的侧壁，将加压过滤装置4和外界加压装置连通，通过上通气管8向加压过滤装置4内通入气体对其中的磁流变液施加压力；下通气管9在加压过滤装置4侧壁上的位置位于过滤网6和吸附管7之间，下通气管9也穿过外桶体1的侧壁，将加压过滤装置4和外界加压装置连通。加压过滤装置4的内侧壁上还设有若干组加热电阻12，用于加热其中的液体；外桶体1的侧壁上设有回收截止阀10，控制外桶体1内的液体流出。加压过滤装置4的底部与外桶体1的底部之间通过支座3连接。过滤网6的目数为1200左右，过滤网6上附有烧结材料层，烧结材料由活性氧化铝、石墨、硬脂酸、酚醛树脂、沥青、黏土以质量比为1:2:1:2.5:2:9的比例混合均匀，加热至熔融后冷却得到，该烧结材料层的组分是专门针对磁流变液的载液性质专门研究得到的，能显著提高过滤网的整体结构强度，即使过滤网卷成圆柱状也不易脱落，而且载液不易粘结在过滤网上堵塞网孔，清洗也方便，过滤网的抗腐蚀能力与现有的过滤网相比有显著的提高，使得过滤网的整体使用寿命延长了23％左右。

本实施例中处理的磁流变液是以油酸为表面活性剂主要成分的磁流变液，分散颗粒为羟基铁粉，磁饱和度为2.3T，磁流变液中磁性物质的浓度为30g/mL左右，载液为矿物油，本实施例中待处理的该磁流变液废液是在其使用超过其剪切疲劳寿命后的溶液，此时其零剪切粘度和可调倍数的变化量在检验过程中均超过±10％；采用上所述的基于高压过滤分离作用的磁流变液回收处理装置进行处理，其步骤为：

步骤一、温变处理

温变处理过程中，始终打开上通气管8，通过下通气管9向加压过滤装置4中通入惰性气体，通入量为500mL/s，具体的温变处理步骤为：

Ⅰ先将待处理的磁流变液加入加压过滤装置4中，然后在加热电阻12上通入交流电，电压为220V，电流为0.8A，频率为50Hz，利用加热电阻12将磁流变液加热至95℃左右，保温5min；

Ⅱ打开排气阀13，利用冷却导管11向加压过滤装置4通入液氮，使得磁流变液在5min内冷却至-15℃，冷却10min；

Ⅲ关闭排气阀13，重复步骤Ⅰ～Ⅱ5次；

步骤二、高压过滤破断处理

a.对吸附管中的线圈通电，利用控制器控制其产生稳定的磁场B₁，保持35min；其中，其中，B₀为磁流变液中磁性物质的磁饱和度，单位为T；λ为常系数，取值为7，C为磁流变液中磁性物质的浓度数值，单位为mg/mL，本实施例中，

通电线圈产生的磁场强度的控制非常重要，要综合考虑磁流变液中磁性物质的磁饱和度和磁流变液中磁性物质的浓度等因素，选择合适的磁场强度，本实用新型中，前期磁场强度按照来进行控制，能充分发挥磁分离和高压过滤分离的优势，使整体的分离效果提高15％左右。

b.关闭下通气管9，利用上通气管8向加压过滤装置4通入惰性气体，使得加压过滤装置4内的气压为3MPa，并保持35min；

c.重复步骤a和步骤b 7次，再利用下通气管9向加压过滤装置4中通入气体，同时打开上通气管8，使其处于排气状态，时间为8min，完毕后关闭下通气管9；

d.利用控制器将线圈产生的磁场强度提高为B₂，并保持其磁场强度不变，保持25min，其中B₂＝B₁+B₀ ^-1＝2.74+2.3^-1＝3.17T；

e.利用上通气管8向加压过滤装置4通入惰性气体，使得加压过滤装置4内的气压为6MPa，并保持25min；

f.重复步骤d和步骤e 5次，再利用下通气管9向加压过滤装置4中通入气体，同时打开上通气管8，使其处于排气状态，时间为8min，完毕后关闭下通气管9；

g.利用控制器将线圈产生的磁场强度提高为B₃，并保持其磁场强度不变，保持15min，其中B₃＝B₂+B₀ ^-1＝3.17+2.3^-1＝3.61T；

h.利用上通气管8向加压过滤装置4通入惰性气体，对其中的磁流变液进行加压，使得加压过滤装置4内的气压为8MPa，并保持15min；

i.重复步骤g和步骤h 4次，再利用下通气管9向加压过滤装置4中通入气体，同时打开上通气管8，使其处于排气状态，时间为8min，完毕后关闭下通气管；

j.打开回收截止阀10，收集溶液，从吸附管7上回收磁性物质。

步骤三、中间溶液的回收处理

将步骤j中收集的溶液加入加压过滤装置中，重复步骤一；

步骤四、高压离心分离处理

①对吸附管7中的线圈通电，使其产生稳定的磁场；

②关闭下通气管9，利用上通气管8向加压过滤装置4中通入惰性气体，对其中的磁流变液进行加压，压力为4MPa，并保持25min；

③再利用下通气管9向加压过滤装置4中通气，同时打开上通气管8，使其处于排气状态，时间为2min，完毕后关闭下通气管9；

④重复步骤b和步骤c 5次；

⑤打开回收截止阀10，收集溶液，从吸附管7上回收吸附物质。

本实施中可以使磁流变液中的主分散颗粒与载液得到充分分离，分离程度可达99％。

实施例3

如图1所示，一种基于温变和高压过滤破断作用的磁流变液回收处理装置，其结构同实施例1。滤孔401的直径为4mm左右，采用该装置回收处理磁流变液的方法为：

本实施例中处理的磁流变液是以油酸为表面活性剂主要成分的磁流变液，分散颗粒为羟基铁粉，磁饱和度为2.2T，磁流变液中磁性物质的浓度为40g/mL左右，载液为矿物油，本实施例中待处理的该磁流变液废液是在其使用超过其剪切疲劳寿命后的溶液，此时其零剪切粘度和可调倍数的变化量在检验过程中均超过±10％；采用上所述的基于高压过滤分离作用的磁流变液回收处理装置进行处理，其步骤为：

步骤一、温变处理

温变处理过程中，始终打开上通气管8，通过下通气管9向加压过滤装置4中通入惰性气体，通入量为550mL/s，具体的温变处理步骤为：

Ⅰ先将待处理的磁流变液加入加压过滤装置4中，然后在加热电阻12上通入交流电，电压为220V，电流为0.6A，频率为50Hz，利用加热电阻12将磁流变液加热至95℃左右，保温7min；

Ⅱ打开排气阀13，利用冷却导管11向加压过滤装置4通入液氮，使得磁流变液在5min内冷却至-18℃，冷却8min；

Ⅲ关闭排气阀13，重复步骤Ⅰ～Ⅱ4次；

步骤二、高压过滤破断处理

a.对吸附管中的线圈通电，利用控制器控制其产生稳定的磁场B₁，保持40min；其中，其中，B₀为磁流变液中磁性物质的磁饱和度，单位为T；λ为常系数，取值为7，C为磁流变液中磁性物质的浓度数值，单位为mg/mL，本实施例中，

通电线圈产生的磁场强度的控制非常重要，要综合考虑磁流变液中磁性物质的磁饱和度和磁流变液中磁性物质的浓度等因素，选择合适的磁场强度，本实用新型中，前期磁场强度按照来进行控制，能充分发挥磁分离和高压过滤分离的优势，使整体的分离效果提高15％左右。

b.关闭下通气管9，利用上通气管8向加压过滤装置4通入惰性气体，使得加压过滤装置4内的气压为2MPa，并保持38min；

c.重复步骤a和步骤b 7次，再利用下通气管9向加压过滤装置4中通入气体，同时打开上通气管8，使其处于排气状态，时间为7min，完毕后关闭下通气管9；

d.利用控制器将线圈产生的磁场强度提高为B₂，并保持其磁场强度不变，保持27min，其中B₂＝B₁+B₀ ^-1＝2.68+2.2^-1＝3.13T；

e.利用上通气管8向加压过滤装置4通入惰性气体，使得加压过滤装置4内的气压为5MPa，并保持26min；

f.重复步骤d和步骤e 4次，再利用下通气管9向加压过滤装置4中通入气体，同时打开上通气管8，使其处于排气状态，时间为7min，完毕后关闭下通气管9；

g.利用控制器将线圈产生的磁场强度提高为B₃，并保持其磁场强度不变，保持15min，其中B₃＝B₂+B₀ ^-1＝3.13+2.2^-1＝3.58T；

h.利用上通气管8向加压过滤装置4通入惰性气体，对其中的磁流变液进行加压，使得加压过滤装置4内的气压为8MPa，并保持15min；

i.重复步骤g和步骤h 4次，再利用下通气管9向加压过滤装置4中通入气体，同时打开上通气管8，使其处于排气状态，时间为8min，完毕后关闭下通气管；

j.打开回收截止阀10，收集溶液，从吸附管7上回收磁性物质。

步骤三、中间溶液的回收处理

将步骤j中收集的溶液加入加压过滤装置中，重复步骤一；

步骤四、高压离心分离处理

①对吸附管7中的线圈通电，使其产生稳定的磁场；

②关闭下通气管9，利用上通气管8向加压过滤装置4中通入惰性气体，对其中的磁流变液进行加压，压力为3MPa，并保持26min；

③再利用下通气管9向加压过滤装置4中通气，同时打开上通气管8，使其处于排气状态，时间为2min，完毕后关闭下通气管9；

④重复步骤b和步骤c 5次；

⑤打开回收截止阀10，收集溶液，从吸附管7上回收吸附物质。

本实施中可以使磁流变液中的主分散颗粒与载液得到充分分离，分离程度可达99.5％。

Claims (8)

1.一种基于温变和高压过滤破断作用的磁流变液回收处理装置，包括外桶体(1)，其特征在于：还包括加压过滤装置(4)，所述的加压过滤装置(4)设置在外桶体(1)内，加压过滤装置(4)的底部设有过滤网(6)，过滤网(6)上设有冷却导管(11)；过滤网(6)的上方设有吸附管(7)，吸附管(7)内设置线圈；所述加压过滤装置(4)的底壁上设有若干个滤孔(401)，其侧壁上设有上通气管(8)和下通气管(9)，所述的上通气管(8)位于加压过滤装置(4)的上部，同时穿过外桶体(1)的侧壁，通过所述的上通气管(8)向加压过滤装置(4)内通入气体施加压力；所述的下通气管(9)在加压过滤装置(4)侧壁上的位置位于过滤网(6)和吸附管(7)之间，下通气管(9)也穿过外桶体(1)的侧壁；加压过滤装置(4)的内侧壁上还设有加热电阻(12)；所述的外桶体(1)的侧壁上设有回收截止阀(10)。

2.根据权利要求1所述的一种基于温变和高压过滤破断作用的磁流变液回收处理装置，其特征在于：所述的加压过滤装置(4)的上端设有可拆卸的密封盖(5)，密封盖(5)上设有排气阀(13)。

3.根据权利要求1或2所述的一种基于温变和高压过滤破断作用的磁流变液回收处理装置，其特征在于：所述的吸附管(7)内的线圈一端连接控制器，控制线圈产生的磁场强度。

4.根据权利要求3所述的一种基于温变和高压过滤破断作用的磁流变液回收处理装置，其特征在于：所述的加压过滤装置(4)的底部与外桶体(1)的底部之间通过支座(3)连接。

5.根据权利要求4所述的一种基于温变和高压过滤破断作用的磁流变液回收处理装置，其特征在于：所述的外桶体(1)的底部两端均设有底座(2)。

6.根据权利要求1所述的一种基于温变和高压过滤破断作用的磁流变液回收处理装置，其特征在于：所述的滤孔(401)的直径为4～7mm。

7.根据权利要求1所述的一种基于温变和高压过滤破断作用的磁流变液回收处理装置，其特征在于：所述的过滤网(6)的目数为1000～1200。

8.根据权利要求1或7所述的一种基于温变和高压过滤破断作用的磁流变液回收处理装置，其特征在于：所述的过滤网(6)上附有烧结材料层。