CN214913764U - 一种鼓泡搅拌式纳米粉体清洗过滤装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种鼓泡搅拌式纳米粉体清洗过滤装置，属于纳米材料洗涤过滤技术领域，包括真空储液罐和带有搅拌器的过滤釜，过滤釜的顶部设置有加压口、进液口和清洗液进口，过滤釜的底部设置有出液口，过滤釜的内部腔体通过连接在出液口处的排液管道与所述真空储液罐的内部腔体连通；搅拌器包括驱动电机、搅拌辊和搅拌桨，搅拌辊插入过滤釜内部腔体，搅拌桨通过搅拌辊设置在滤釜内部腔体中间位置，驱动电机通过搅拌辊驱动搅拌桨；滤釜内部腔体下部设置有过滤板；排液管道中设置有通断阀门，并且排液管道上、通断阀门与过滤釜底部的出液口之间设置有鼓泡加气口，通过鼓泡加气口可向过滤釜内进行反向吹气，进行鼓泡洗涤。

Description

一种鼓泡搅拌式纳米粉体清洗过滤装置

技术领域

本实用新型涉及纳米材料洗涤过滤技术领域，具体为用于原料银粉的一种鼓泡搅拌式纳米粉体清洗过滤装置。

背景技术

纳米级结构材料简称为纳米材料（nanometer material），是指其结构单元的尺寸介于1纳米～100纳米范围之间。由于它的尺寸已经接近电子的相干长度，它的性质因为强相干所带来的自组织使得性质发生很大变化。并且，其尺度已接近光的波长，加上其具有大表面的特殊效应，因此其所表现的特性，例如熔点、磁性、光学、导热、导电特性等等，往往不同于该物质在整体状态时所表现的性质。

纳米技术的广义范围可包括纳米材料技术及纳米加工技术、纳米测量技术、纳米应用技术等方面。其中纳米材料技术着重于纳米功能性材料的生产（超微粉、镀膜、纳米改性材料等），性能检测技术（化学组成、微结构、表面形态、物、化、电、磁、热及光学等性能）等。

但是由于纳米材料本身的特性不同于该物质在整体状态时所表现的性质，因此对这些材料进行加工时，往往需要配合专用的设备与工具，常规对颗粒料进行处理的设备很难直接适用，比如银粉加工过程中，原料银粉从生产车间生产后，首先需要对原料银粉进行洗涤清洁去除杂质，再做后续处理利用，而现有的洗涤方法，通常是将原料银粉倒入布氏漏斗中，往布氏漏斗中注入一定量的纯水，再经人工搅拌反复洗涤，然后用清水洗涤直至银粉洗水呈中性，当电导率达到某一值后通过负压抽滤，但是，采用现有技术的这种方法进行洗涤后的银粉，产出的银粉不仅含水率高、批量少，而且处理过程需要工作人员全程持续操作，洗涤工艺复杂，且在清洗的过程中，由于不同产品的银粉粒径不同，洗涤完后分散形成浑浊溶液，很难过滤，导致清洗程度无法达到更高的电导率要求。

发明内容

本实用新型的目的在于针对现有技术的缺陷，提供一种带有鼓泡和搅拌功能，具有清洗效率高、成本低、操作方便的特点，且能够适用于不同产品的纳米级粉材的纳米材料清洗过滤装置。

本实用新型提供的一种鼓泡搅拌式纳米粉体清洗过滤装置，包括真空储液罐和带有搅拌器的过滤釜，所述过滤釜的顶部设置有加压口、进液口和清洗液进口，过滤中放置刚从反应釜中还原出的纳米材料，将水和清洗液分别从进液口和清洗液进口加入至过滤釜中，加压口用于向过滤釜中加压帮助清洗过滤，过滤釜的底部设置有出液口，所述过滤釜的内部腔体通过连接在出液口处的排液管道与所述真空储液罐的内部腔体连通；所述搅拌器包括驱动电机、搅拌辊和搅拌桨，所述搅拌辊插入所述过滤釜内部腔体，所述搅拌桨通过搅拌辊设置在滤釜内部腔体中间位置，所述驱动电机通过所述搅拌辊驱动搅拌桨；所述滤釜内部腔体下部设置有过滤板；所述排液管道中设置有通断阀门，并且排液管道上、通断阀门与过滤釜底部的出液口之间设置有鼓泡加气口，通过鼓泡加气口可向过滤釜内进行反向吹气，进行鼓泡洗涤。

优选地，所述过滤釜顶部还设置有观察窗和带有密闭盖板的检修孔，以及用于显示罐内压力的压力表，观察窗和检修孔便于观察、安装及检修等操作，压力表实时检测和显示罐内压力便于随时观察过滤釜的工作压力情况。

优选地，所述过滤板上开始有若干孔径在0.1~10微米的过滤孔，过滤板的过滤孔孔径可以根据银粉粒度选择。

进一步的，所述真空储液罐顶部设置有真空抽压口和滤液人口，所述排液管道一端连接所述过滤釜底部的出液口，另一端连接在真空储液罐顶部的滤液人口，所述真空储液罐底部设置有排液口。

进一步的，所述驱动电机通过安装支架设置在所述过滤釜顶部正中间，所述搅拌辊通过密封旋转轴承竖直贯穿设置在所述过滤釜顶部正中间，搅拌辊的辊体伸入所述过滤釜的中空腔体内，且搅拌辊在过滤釜中空腔体内的底部连接所述搅拌桨。

优选地，所述过滤釜的釜体包括上半部的釜身，以及底部的釜底，所述釜底可拆卸的设置在釜身底部，所述出液口设置在所述釜底的底部，所述过滤板设置在釜底上。

进一步的，所述釜底插入所述釜身设置，即釜底包括用于插入所述釜身中的侧边壁，且釜底的侧边壁与釜身侧壁相接触的位置设置有气密胶圈，釜底通过其侧边壁插入至釜身中，在所述气动/液压升降装置的驱动下，釜底与釜身可以相向运动，并且在釜底脱离釜身之前，釜身、釜底以及釜底侧边壁任然构成完整的密闭腔体空间，相当于为过滤釜的内部腔体体积提供一个可以调整的范围，方便实现对腔内压力的控制。

更具体的，所述过滤釜外侧设置有用于驱动釜体的釜身和釜底之间相向运动的气动/液压升降装置，通过气动液压升降装置可控制气缸压力让伸缩臂上下升降，所述气动/液压升降装置包括由气/液压缸驱动的气/液压伸缩杆，气/液压缸与过滤釜的釜身固定连接，气/液压伸缩杆与过滤釜的釜底固定连接，且所述过滤釜整体通过气/液压缸固定于所述支架上。

进一步的，所述排液管道为橡胶软管，所述排液管道与所述过滤釜和所述真空储液罐之间均采用快装和球阀连接，耐腐蚀、美观大方、方便拆卸。

优选地，所述过滤釜和真空储液罐的罐体均为304L不锈钢材质，食品级的材质兼顾耐腐蚀性和刚性。

与现有技术方案相比本实用新型的技术方案至少具有以下优点：

（1）本实用新型这种装置可对纳米粉产品进行大规模的清洗，无需人工搅拌，不用更换滤布或滤纸。

（2）本实用新型这种装置利用反吹气体，可重复利用滤板。

（3）本实用新型这种装置在清洗过程中，可以根据不同产品的银粉粒度选择鼓泡洗涤或搅拌洗涤，采用鼓泡和搅拌对过滤釜内的还原银粉分散洗涤，洗涤充分，能有效地解开银粉团聚体，并让纯水清洗掉包附在银粉上的离子或其他杂质，提高银粉的纯度。

（4）本实用新型这种装置在过滤过程中，可以根据不同产品的银粉粒度选择正压过滤或负压抽滤，可用空压机对过滤釜上部增压，实现滤液过滤从而大大提高了设备对产品的适用范围。

（5）本实用新型这种装置集鼓泡洗涤、搅拌洗涤于一体，正压过滤和负压过滤相结合的方式，能使过滤釜内的银粉完全洗涤，不留死角，液压装置方便卸料，并且能使洗涤后的纳米材料根据要求过滤后不成饼、不压实，方便后续工段操作。

附图说明

本实用新型的前述和下文具体描述在结合以下附图阅读时变得更清楚，附图中：

图1是本实用新型的结构示意图；

图中：

1、过滤釜；2、气动/液压升降装置；3、过滤板；4、搅拌桨；5、加压口；6、驱动电机；7、鼓泡加气口；8、通断阀门；9、真空储液罐；10、真空抽压口；11、排液口；12、搅拌辊。

具体实施方式

下面通过几个具体的实施例来进一步说明实现本实用新型目的技术方案，需要说明的是，本实用新型要求保护的技术方案包括但不限于以下实施例。

实施例1

作为本实用新型一种基础的技术方案，本实施例公开了一种鼓泡搅拌式纳米粉体清洗过滤装，如图1所示，包括真空储液罐9和带有搅拌器的过滤釜1，所述过滤釜1的顶部设置有加压口5、进液口和清洗液进口，过滤中放置刚从反应釜中还原出的银粉，将水和清洗液分别从进液口和清洗液进口加入至过滤釜1中，加压口5用于向过滤釜1中加压帮助清洗过滤，过滤釜1的底部设置有出液口，所述过滤釜1的内部腔体通过连接在出液口处的排液管道与所述真空储液罐9的内部腔体连通；所述搅拌器包括驱动电机6、搅拌辊12和搅拌桨4，所述搅拌辊12插入所述过滤釜1内部腔体，所述搅拌桨4通过搅拌辊12设置在滤釜内部腔体中间位置，所述驱动电机6通过所述搅拌辊12驱动搅拌桨4；所述滤釜内部腔体下部设置有过滤板3；所述排液管道中设置有通断阀门8，并且排液管道上、通断阀门8与过滤釜1底部的出液口之间设置有鼓泡加气口7，通过鼓泡加气口7可向过滤釜1内进行反向吹气，进行鼓泡洗涤。

本实施例这种装置可对纳米粉产品进行大规模的清洗，无需人工搅拌，不用更换滤布或滤纸，结构是利用反吹气体，可重复利用滤板；在清洗过程中，可以根据不同产品的银粉粒度选择鼓泡洗涤或搅拌洗涤，采用鼓泡和搅拌对过滤釜1内的还原银粉分散洗涤，洗涤充分，能有效地解开银粉团聚体，并让纯水清洗掉包附在银粉上的离子或其他杂质，提高银粉的纯度，可以根据不同产品的银粉粒度选择正压过滤或负压抽滤，可用空压机对过滤釜1上部增压，实现滤液过滤从而大大提高了设备对产品的适用范围；这种装置集鼓泡洗涤、搅拌洗涤于一体，正压过滤和负压过滤相结合的方式，能使过滤釜1内的银粉完全洗涤，不留死角，液压装置方便卸料，并且能使洗涤后的纳米材料根据要求过滤后不成饼、不压实，方便后续工段操作。

实施例2

作为本实用新型一种优选的技术方案，在上述实施例1技术方案的基础上，优选地，所述过滤釜1顶部还设置有观察窗和带有密闭盖板的检修孔，以及用于显示罐内压力的压力表，观察窗和检修孔便于观察、安装及检修等操作，压力表实时检测和显示罐内压力便于随时观察过滤釜1的工作压力情况。

优选地，所述过滤板3上开始有若干孔径在0.1~10微米的过滤孔，过滤板3的过滤孔孔径可以根据银粉粒度选择。

进一步的，所述真空储液罐9顶部设置有真空抽压口10和滤液人口，所述排液管道一端连接所述过滤釜1底部的出液口，另一端连接在真空储液罐9顶部的滤液人口，所述真空储液罐9底部设置有排液口11。

进一步的，所述驱动电机6通过安装支架设置在所述过滤釜1顶部正中间，所述搅拌辊12通过密封旋转轴承竖直贯穿设置在所述过滤釜1顶部正中间，搅拌辊12的辊体伸入所述过滤釜1的中空腔体内，且搅拌辊12在过滤釜1中空腔体内的底部连接所述搅拌桨4。

优选地，所述过滤釜1的釜体包括上半部的釜身，以及底部的釜底，所述釜底可拆卸的设置在釜身底部，所述出液口设置在所述釜底的底部，所述过滤板3设置在釜底上。

进一步的，所述釜底插入所述釜身设置，即釜底包括用于插入所述釜身中的侧边壁，且釜底的侧边壁与釜身侧壁相接触的位置设置有气密胶圈，釜底通过其侧边壁插入至釜身中，在所述气动/液压升降装置2的驱动下，釜底与釜身可以相向运动，并且在釜底脱离釜身之前，釜身、釜底以及釜底侧边壁任然构成完整的密闭腔体空间，相当于为过滤釜1的内部腔体体积提供一个可以调整的范围，方便实现对腔内压力的控制。

更具体的，所述过滤釜1外侧设置有用于驱动釜体的釜身和釜底之间相向运动的气动/液压升降装置2，通过气动液压升降装置可控制气缸压力让伸缩臂上下升降，所述气动/液压升降装置2包括由气/液压缸驱动的气/液压伸缩杆，气/液压缸与过滤釜1的釜身固定连接，气/液压伸缩杆与过滤釜1的釜底固定连接，且所述过滤釜1整体通过气/液压缸固定于所述支架上。

进一步的，所述排液管道为橡胶软管，所述排液管道与所述过滤釜1和所述真空储液罐9之间均采用快装和球阀连接，耐腐蚀、美观大方、方便拆卸。

优选地，所述过滤釜1和真空储液罐9的罐体均为304L不锈钢材质，食品级的材质兼顾耐腐蚀性和刚性。

使用本方案这种鼓泡搅拌式纳米粉体清洗过滤装，对纳米粉材进行清洗过滤，具体步骤如下：

步骤1，关闭排液管道上的通断阀门8阻断过滤釜1与真空储液罐9之间的通道，在过滤釜1的腔体内中加入待清洗过滤的纳米粉材，然后从过滤釜1的进液口加入纯水；

步骤2，开启驱动电机6，驱动电机6通过搅拌辊12带动搅拌桨4对过滤釜1腔体内的待清洗过滤的纳米粉材和纯水进行搅拌混合，同时开启排液管道上、通断阀门8与过滤釜1底部的出液口之间设置的鼓泡加气口7，通过鼓泡加气口7向过滤釜1内鼓泡加气洗涤设定时间；

步骤3，关闭所述驱动电机6，关闭所述鼓泡加气口7，打开所述通断阀门8，然后开启所述真空储液罐9上的真空抽压口10对真空储液罐9进行抽真空，利用真空将过滤釜1内的液体抽取至真空储液罐9，滤釜内的液体通过过滤釜1底部的过滤板3过滤后滤液进入真空储液罐9内，并从真空储液罐9的排液口11将滤液排出；

步骤4，重复上述步骤1至3至少3次，直到从真空储液罐9的排液口11排出的滤液电导率小于或等于设定阈值为止，继续进行步骤5；

步骤5，关闭所述真空储液罐9上的真空抽压口10，开启过滤釜1上的加压口5向过滤釜1中加压，通过正压将过滤釜1内过滤出的纳米粉材中多余的水分挤出，直到至纳米粉材中的含水量降至设定阈值以下，关闭加压口5，启动气动/液压升降装置2驱动过滤釜1釜体的釜身和釜底相向运动直至釜身和釜底分离露出滤板，取下滤板上的纳米粉材。

进一步的，所述步骤2中，若鼓泡加气洗涤的过程中过滤釜1内部的压力超过了设定阈值，则启动气动/液压升降装置2驱动过滤釜1釜体的上半部分和下半部分相向运动调大过滤釜1内部腔体的体积。

优选地，所述步骤2中，通过鼓泡加气口7向过滤釜1内鼓泡加气洗涤至少30分钟。

优选地，所述步骤4中，电导率的设定阈值为20μs/cm。

Claims (10)

1.一种鼓泡搅拌式纳米粉体清洗过滤装置，其特征在于：包括真空储液罐（9）和带有搅拌器的过滤釜（1），所述过滤釜（1）的顶部设置有加压口（5）、进液口和清洗液进口，过滤釜（1）的底部设置有出液口，所述过滤釜（1）的内部腔体通过连接在出液口处的排液管道与所述真空储液罐（9）的内部腔体连通；所述搅拌器包括驱动电机（6）、搅拌辊（12）和搅拌桨（4），所述搅拌辊（12）插入所述过滤釜（1）内部腔体，所述搅拌桨（4）通过搅拌辊（12）设置在滤釜内部腔体中间位置，所述驱动电机（6）通过所述搅拌辊（12）驱动搅拌桨（4）；所述滤釜内部腔体下部设置有过滤板（3）；所述排液管道中设置有通断阀门（8），并且排液管道上、通断阀门（8）与过滤釜（1）底部的出液口之间设置有鼓泡加气口（7），通过鼓泡加气口（7）可向过滤釜（1）内进行反向吹气，进行鼓泡洗涤。

2.如权利要求1所述的一种鼓泡搅拌式纳米粉体清洗过滤装置，其特征在于：所述过滤釜（1）顶部还设置有观察窗和带有密闭盖板的检修孔，以及用于显示罐内压力的压力表。

3.如权利要求1所述的一种鼓泡搅拌式纳米粉体清洗过滤装置，其特征在于：所述过滤板（3）上开始有若干孔径在0.1~10微米的过滤孔。

4.如权利要求1所述的一种鼓泡搅拌式纳米粉体清洗过滤装置，其特征在于：所述真空储液罐（9）顶部设置有真空抽压口（10）和滤液人口，所述排液管道一端连接所述过滤釜（1）底部的出液口，另一端连接在真空储液罐（9）顶部的滤液人口，所述真空储液罐（9）底部设置有排液口（11）。

5.如权利要求1所述的一种鼓泡搅拌式纳米粉体清洗过滤装置，其特征在于：所述驱动电机（6）通过安装支架设置在所述过滤釜（1）顶部正中间，所述搅拌辊（12）通过密封旋转轴承竖直贯穿设置在所述过滤釜（1）顶部正中间，搅拌辊（12）的辊体伸入所述过滤釜（1）的中空腔体内，且搅拌辊（12）在过滤釜（1）中空腔体内的底部连接所述搅拌桨（4）。

6.如权利要求1所述的一种鼓泡搅拌式纳米粉体清洗过滤装置，其特征在于：所述过滤釜（1）的釜体包括上半部的釜身，以及底部的釜底，所述釜底可拆卸的设置在釜身底部，所述出液口设置在所述釜底的底部，所述过滤板（3）设置在釜底上。

7.如权利要求6所述的一种鼓泡搅拌式纳米粉体清洗过滤装置，其特征在于：所述釜底插入所述釜身设置，即釜底包括用于插入所述釜身中的侧边壁，且釜底的侧边壁与釜身侧壁相接触的位置设置有气密胶圈，釜底通过其侧边壁插入至釜身中，在气动/液压升降装置（2）的驱动下，釜底与釜身可以相向运动，并且在釜底脱离釜身之前，釜身、釜底以及釜底侧边壁任然构成完整的密闭腔体空间，相当于为过滤釜（1）的内部腔体体积提供一个可以调整的范围，方便实现对腔内压力的控制。

8.如权利要求6所述的一种鼓泡搅拌式纳米粉体清洗过滤装置，其特征在于：所述过滤釜（1）外侧设置有用于驱动釜体的釜身和釜底之间相向运动的气动/液压升降装置（2），通过气动液压升降装置可控制气缸压力让伸缩臂上下升降，所述气动/液压升降装置（2）包括由气/液压缸驱动的气/液压伸缩杆，气/液压缸与过滤釜（1）的釜身固定连接，气/液压伸缩杆与过滤釜（1）的釜底固定连接，且所述过滤釜（1）整体通过气/液压缸固定于支架上。

9.如权利要求1所述的一种鼓泡搅拌式纳米粉体清洗过滤装置，其特征在于：所述排液管道为橡胶软管，所述排液管道与所述过滤釜（1）和所述真空储液罐（9）之间均采用快装和球阀连接。

10.如权利要求1或6所述的一种鼓泡搅拌式纳米粉体清洗过滤装置，其特征在于：所述过滤釜（1）和真空储液罐（9）的罐体均为304L不锈钢材质。

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