[发明专利]超导水处理器

说明书

本发明涉及超导磁分离技术领域。

该装置利用超导电性获得超强磁场，通过本装置的分离部分由分离膜将水中的抗（顺）磁性粒子分离出来，一次过滤水中的Fe₂O₃含量由100ppm降至＜1ppm，同时被处理过的水具有一般磁化水的性质。

超导水处理器由两部分组成即磁力产生部分和分离部分。

首先，磁力产生部分由超导线圈及其框架，聚磁基体，制冷剂，小型循环制冷机、直流电源供给，绝热保温屏以及外保护壳组成，其核心是必须确保超导磁体线圈处于超导态下运行。在磁力产生部分的中心是聚磁基体，它的外边是超导磁体线圈及其框架，上述三部分处于液体氦的浸泡中、组成了磁力产生部分的核心，同时，制冷剂液氦又在循环制冷机的作用下循环制冷，由此组成了一个比较完善的制冷体系，在外保护壳内设置了多层多屏绝热保温层，并使其处在负压下，同时在负压腔内设置了填碳玻璃纤维，使绝热保温层处于良好的状态，由于磁体处于超导态下，当电流通过时即可获得超强磁场，该磁场在聚磁基体的作用下，得到聚合、加强，而形成高场区。

在分离部分中，其主体形状与法兰三通相近似，上法兰与磁力产生部分联接，两侧对称的水平法兰则与管路联接，优点是便于制造、维修，同时分离部分的主体内又有室温下的聚磁基体，分离膜及其支撑架，在该主体的上、下各设有一个冲洗阀。

整个分离装置的运行是在室温下完成的，磁力产生装置所产生的超强磁场，穿过多层多屏绝热保温屏，由分离装置中的聚磁基体接收、整理或加强这样该基体的端部及其附近即产生一个磁场，这时当含有Fe的液体通过分离装置时，该磁场必须作用于Fe，在磁场的作用下，致使抗（顺）磁性粒子产生定向迁移，发生运动轨迹的变化，穿透分离膜则富集在分离膜的外层，从而液体中的上述两种粒子的含量大量减少，使液体得到净化处理，在这里，磁场是连续的，液体也是连续流动的，因而分离也是连续的，只有当分离膜外层富集的粒子达到一定浓度，分离效果受到影响时，即可通过反冲洗液来清洗，再生，分离膜，然后继续投入运行，或者拆开联接法兰更换分离膜及其支撑架。

分离膜是分离部分的核心部件，它主要由苯乙烯系强酸性阳离子树脂或类似的阳离子树脂、经加工磨碎到25目-120目，加入粘合剂、滚压在尼龙纤维网上制成，这种膜渗透性强，即便于粒子穿透又便于清洗还原，分离膜是固定在支撑架上的，该支撑架由园形聚氯乙烯或类似材料制成的多孔装置，四周均布φ2-3.5的孔，起到支撑，固定分离膜和承受液体压力的作用。

在许多企业中如纺织、印染、造纸、食品等行业由于使用的水中含有铁杂质，而降低了产品质量。例如锅炉用水，由于水中含有高价铁离子，在锅筒内或给水系统中的金属表面会因高价铁离子的去极化而引起电化学腐蚀，同时降低了软化水交换树脂的交换能力，严重时造成树脂“中毒”造成再生液（盐）水，人工的浪费。

在现有技术中为了将水中的铁杂质分离出来，采取了许多方法来予以解决，其中有氧化法除铁，包括曝汽法，氯氧化法，接触催化剂，铁细菌法以及混凝沉淀法，虽然上述的各种方法在技术上是成熟的，使用效果也能令人满意，但却受到了场地、投资，运行费用，尤其是PH值的影响的制约，一般说来PH值超高二价铁溶解度越小，当PH值＞8.0时地下水中二价铁的浓度很低，当PH值＞7.0时地下水中的含铁浓度不高，当PH值不低于6.0时，含铁浓度最高不超过10毫克/升，因此必须在PH值适当时上述方法才能获得满意的除铁效果。

超导水处理器主要是从流体中分离或过滤出磁性材料。

由于超导体不必耗用大量的电能即可获得超强磁场，又可以利用它的结构形状的变化，得到各种梯度的磁场，因此国内外的有关部门和专家对超导磁分离技术及其应用进行了广泛的研究开发，如联邦德国DESOS型超导磁鼓分离机，美国斯蒂克力STEKLY研究的磁选机，1977年我国北京有色金属研究总院，北京大学探索了超导磁分离技术在赤铁矿分离上的应用试验，上述各类装置的试验均获得令人满意的结果，由于超导磁分离技术针对性较强，在同一原理下采取多种结构形式，场强，梯度的设计，特别是分离方式不同，目前在工业化应用时遇到了一些困难，但是这些困难随着各项技术的突破将会得到克服。

本发明的目的是利用超导电性，提供一种比现有技术结构简单，不受PH值影响，能够以流动的液体中将铁或强磁性物质分离出来，其特点是该液体一次通过水处理器即可完成分离，使液体得到处理净化，水中含Fe₂O₃由100ppm降至＜1ppm达到规定的标准，从而直接得到应用。