[实用新型]一种过滤装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及石油化工、冶金、医药、生物、环境、地质等分析技术和研究开发技术领域中实现固液相快速分离的一种过滤装置，特别涉及一种在加热保温状态下连续实现固液相快速分离的一种过滤装置。 

背景技术

过滤是把不溶于液体的固体物质跟液体相分离的一种方法，是工业生产和研究开发领域中实现固液分离应用最为普遍的常规单元操作过程。工业生产中存在着多种重要的固液混合物，如各种废水、镀液、溶解液、发酵液、泥浆、沉降液等，需要对其进行固液分离后进行成分分析测定，实现工业生产的质量控制。在研究开发领域，从有机合成反应分离出来的固体粗产物往往含有未反应的原料、副产物及杂质，必须加以分离纯化，包括溶剂抽提、溶剂重结晶、分析样品的制备在内的一些工艺过程都涉及到固液分离，实现固液分离最常用的方法之一就是过滤。 

根据混合物中各成分的性质的不同，常见的过滤方法可分为常压过滤、减压过滤（即抽滤）或热过滤等不同方法，热过滤又分为普通热过滤和减压热过滤两种。热过滤和抽滤是实现固液快速分离方法之一，克服了常压过滤速度慢、分离量小的缺点，它不仅分离速度快而且分离效率相对较高。如果采用常规的方法过滤，则过滤速度十分缓慢，延长过滤时间，所以实验者一般都愿意采用加热或抽滤的方式。另外某些过滤操作还必须采用抽滤的方式，因为抽滤不但可以加速过滤，缩短过滤时间，还可以把沉淀物吸得比较干燥，降低含湿量，容易干燥。而在某些方面如溶剂抽提、溶剂重结晶过程则必须在加热保温下进行，否则过滤过程会有结晶析出，造成产品损失，计量或分析数据不准，滤速减慢等。 

普通的抽滤装置包括：布氏漏斗、抽滤瓶、安全瓶和抽气设备。先将滤纸放在布氏漏斗内并润湿之，再将布氏漏斗放在水浴上以热水或蒸汽加热，或者在烘箱中加热后，然后在真空压力下完成过滤操作。但由于过滤操作是一个自然降温过程，在许多情况下（如有结晶析出、高凝点物料或比较粘稠的物料体系）即使采用抽滤方式仍然不能满足要求，达不到预想的过滤效果。 

目前，普通热过滤是将普通漏斗放在铜质的热漏斗内，铜质热漏斗内装有热水，以维持必要的温度。操作时从注水孔处向热过滤漏斗夹层中注水，加热漏斗侧管，使漏斗内的水温达到要求，过滤在热水保温下进行。这种方式只能常压操作，过滤温度不能控制，只能处理容易过滤且量少的物料体系。 

无论是普通过滤、普通热过滤还是抽滤，都只能部分地解决固液分离过程中遇到的问题。在某些场合，如过滤的料液量较大、固形物粒度细小、料液的粘度大的情况下，或者在进行过滤实验时需要稳定的过滤条件（尤其是温度）来测定过滤速度时，则需要维持较长的过滤时间，另外在过滤热饱和溶液或接近饱和的溶液时，常因冷却导致在漏斗中或其颈部析出晶体，使过滤发生困难，这时就要进行热过滤。对于某些物料体系，即使采用热过滤效果也不理想。由于过滤过程温度的变化难以取得较为理想的结果。为了更进一步提高过滤速度和解决难以过滤的物料体系的过滤过滤问题，使液体和固体分离得完全，取得较好的过滤效果，则考虑将抽滤过滤与热过滤结合起来，减压抽滤和热过滤同时并用，既真空条件下的热过滤，以达到预期的分离目的。 

目前，国内外化学实验室普遍使用的布氏漏计和常规抽滤瓶，在重结晶过程，特别是在半微量合成的重结晶过程中，尽管器皿事先已经预热，但热滤中由于被空气很快冷却，造成漏计中热饱和溶液过早析晶，堵塞滤孔，降低得率。同时，抽滤瓶中滤出的饱和溶液也因被空气冷却而早析，不易倾出。针对目前现有过滤技术设备上存在的弊端，中国专利CN91226168.4提出了一种新型过滤及抽滤装置，本实用新型增设了一个注水加热夹层，从而大大提高了得率。反过来，利用夹层注入冷水可以使在低温下结晶、而在较高温度下会溶解的产物避免损失。本实用新型较常规使用的布氏漏计和抽滤瓶而言，过滤效果有一定的提高，但其结构较为复杂，陶瓷和玻璃材料加工有一定难度；另一方面，一次加入热水只能维持较短时间，随着过滤过程的进行，温度越来越低，速度越来越慢，尤其是过滤物料量较大或固形物粒度细小需要较长的过滤时间时，过滤效果的改善就不明显了。 

实验室导购网（http://www.labguide.cn/goods-707.html）公开了一种适用于与各种漏斗配套使用的TM系列的加热套，它可以实时保证漏斗壁的温度，解决了高凝点液体的传输问题。可以选择环状支架，并把该加热套固定在接受容器上部。这种加热套在一定程度上可以满足热过滤的需要，但要另外配备支架，使用起来并不十分方便， 存在的最主要问题是没有温度控制系统，容易造成超温，且过滤过程温度波动较大，对于温度敏感的物料或者过滤温度要求稳定的情况难以满足要求。