本發(fā)明屬于均相混合液體分離技術(shù)領(lǐng)域，提出了一種利用磁化力作用實(shí)現(xiàn)均相混合液體中順磁性、抗磁性分子（或離子）分離或富集的裝置及方法。其還可用于液體中混雜的磁性/順磁性顆粒物的分離或富集。

背景技術(shù)：
均相混合液體不同組分之間的分子級(jí)別的分離或富集在科學(xué)研究或工業(yè)應(yīng)用中都有非常重要的意義。目前，由于磁分離方法具有操作簡(jiǎn)便、快速、高效環(huán)保、成本低廉等諸多顯著優(yōu)點(diǎn)，已成功地用于分離具有一定磁化強(qiáng)度的磁性顆粒物質(zhì)，即非均相分離。而對(duì)于均相物系中分子（或離子）級(jí)別的分離的研究還很少，特別是利用磁力實(shí)現(xiàn)均相液體中分子/離子分離的方法和裝置尚屬空白。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
本發(fā)明的目的是提供一種利用磁力作用實(shí)現(xiàn)均相混合液體不同組分的順磁性、抗磁性分子（或離子）之間的分離裝置及方法。其可以實(shí)現(xiàn)在常溫常壓下，均相混合液體中順磁性、抗磁性分子（或離子）的分離或富集，具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、操作方便、造價(jià)低廉、能耗低、使用壽命長(zhǎng)、適用性廣、磁污染小等特點(diǎn)。本發(fā)明還可用于液體中混雜的磁性/順磁性顆粒物的分離或富集。本發(fā)明的技術(shù)方案如下：一種利用磁化力實(shí)現(xiàn)均相混合液體的分子/離子級(jí)分離的裝置，該裝置包括液體輸送部分（1），梯度磁場(chǎng)分離裝置（5）和液體收集部分（12）；其中，所述梯度磁場(chǎng)分離裝置（5）可以由永磁體或永磁體結(jié)合軛鐵或者電磁鐵或者超導(dǎo)磁體或者螺線管或者超導(dǎo)螺線管實(shí)現(xiàn)，用于產(chǎn)生磁場(chǎng)空間（6）；所述液體輸送部分（1）由儲(chǔ)液瓶（2）、液體輸送泵（3）和液體輸送管（4）組成，所述液體輸送部分（1）可以將均相混合液體輸送到磁場(chǎng)空間（6）中，經(jīng)過(guò)梯度磁場(chǎng)的偏轉(zhuǎn)作用與攔截作用，富含順磁性離子/分子的液體和富含抗磁性離子/分子的液體分別從兩個(gè)不同的出流口流出并由液體收集部分（12）收集，所述裝置可用于均相混合液體中順磁性、抗磁性分子（或離子）的分離或富集，還可用于液體中混雜的磁性/順磁性顆粒物的分離或富集。其中，所述磁場(chǎng)空間由永磁體直接構(gòu)成，其截面形狀可以是方形、三角形、圓形、梯形、多邊形，對(duì)采用的永磁體的截面形狀也可以是方形、三角形、圓形，梯形或多邊形。其中，所述磁場(chǎng)空間（6）可以是由軛鐵構(gòu)成，其截面形狀可以是方形、三角形、圓形、梯形、多邊形，對(duì)采用的軛鐵的截面形狀也可以是方形、三角形、圓形，梯形或多邊形。其中，所述磁場(chǎng)空間（6）可以由在封閉式的流道外纏繞螺線管構(gòu)成，流道的截面形狀可以是方形、三角形、圓形、梯形、多邊形。其中，所述梯度磁場(chǎng)分離裝置（5）采用多級(jí)結(jié)構(gòu)，即前一級(jí)的液體出口作為后一級(jí)的液體入口；或采用多磁場(chǎng)空間并聯(lián)的方式實(shí)現(xiàn)，即液體通過(guò)入口流入梯度磁場(chǎng)分離裝置（5）后可以分別同時(shí)流入數(shù)個(gè)相互并行的磁場(chǎng)空間（6）中，然后匯總后從出口流出。其中，所述梯度磁場(chǎng)分離裝置（5）中的磁體采用層疊結(jié)構(gòu)，即可以由多個(gè)磁體組成層疊磁體陣列或者由軛鐵組成類似的陣列結(jié)構(gòu)，相鄰的兩磁體間的間距或軛鐵的間距即磁場(chǎng)空間的厚度范圍為0.1mm～1000mm，組成陣列部分的磁體或者軛鐵的厚度為0.1mm～1500mm。其中，所述磁場(chǎng)空間（6）是平直的、彎曲狀的或者成螺線狀盤繞的。其中，所述梯度磁場(chǎng)分離裝置（5）中的永磁體可以采用電磁體替換。其中，所述梯度磁場(chǎng)分離裝置（5）采用螺線管式由通電導(dǎo)線（11）和磁場(chǎng)空間（5）組成，通電導(dǎo)線纏繞在磁場(chǎng)空間（5）的外圈，磁場(chǎng)空間則呈螺旋形狀盤繞，當(dāng)有電流流過(guò)通電導(dǎo)線（11）時(shí)，磁場(chǎng)空間中將形成一個(gè)與流過(guò)的電流強(qiáng)度成正比，與螺線管盤繞半徑R的平方呈反比的梯度磁場(chǎng)，其中，通電導(dǎo)線可由普通導(dǎo)體構(gòu)成，也可以由超導(dǎo)體構(gòu)成。一種采用上述的裝置實(shí)現(xiàn)均相混合液體中順磁性、抗磁性分子（或離子）分離或富集的方法，其特征在于，所述磁場(chǎng)空間可以具有偏轉(zhuǎn)流動(dòng)模式、磁篩流動(dòng)模式以及偏轉(zhuǎn)－磁篩復(fù)合流動(dòng)模式；工作時(shí)，對(duì)于磁場(chǎng)空間為偏轉(zhuǎn)流動(dòng)模式，則在磁場(chǎng)空間的兩側(cè)安裝有液體以及液體中的離子或分子或顆粒物無(wú)法穿過(guò)的密封材料作為流道壁，在指向磁場(chǎng)空間內(nèi)部的梯度磁場(chǎng)的作用下，均相混合液體中的順磁性分子或離子受到磁場(chǎng)力的作用向磁場(chǎng)中心流動(dòng)并通過(guò)導(dǎo)流板從出流口流出，而抗磁性分子或離子則相對(duì)向磁場(chǎng)空間外側(cè)流動(dòng)，并通過(guò)導(dǎo)流板從出流口流出，液體收集裝置將收集從兩個(gè)出流口流出的分離或富集后的液體；對(duì)于磁場(chǎng)空間為磁篩流動(dòng)模式，則在磁場(chǎng)空間的兩側(cè)安裝有液體以及液體中的離子或分子或顆粒物可以穿過(guò)多孔阻尼材料作為流道壁，而且在磁場(chǎng)空間的兩側(cè)邊緣處具有高梯度磁場(chǎng)即磁篩，工作時(shí)控制出口的出流液體量使部分液體通過(guò)阻尼層流出，當(dāng)液體流過(guò)阻尼層的時(shí)由于處在梯度磁場(chǎng)中，順磁性分子或離子受到磁場(chǎng)力的作用趨向于留在磁場(chǎng)空間內(nèi)，并通最終從出流口流出，而抗磁性分子或離子則從阻尼層流出并從出流口流出，液體收集裝置將收集從兩個(gè)出流口流出的分離或富集后的液體；對(duì)于磁場(chǎng)空間為偏轉(zhuǎn)－磁篩復(fù)合流動(dòng)模式，則在磁場(chǎng)空間的兩側(cè)安裝有液體以及液體中的離子或分子或顆粒物可以穿過(guò)多孔阻尼材料作為流道壁，在磁場(chǎng)空間內(nèi)部具有指向磁場(chǎng)空間內(nèi)部的梯度磁場(chǎng)，在磁場(chǎng)空間兩側(cè)的邊緣處仍具有高梯度磁場(chǎng)即磁篩，工作時(shí)控制出口的出流液體量使部分液體通過(guò)多孔阻尼層流出，當(dāng)液體在磁場(chǎng)空間內(nèi)部時(shí)，在磁場(chǎng)力的作用下，均相混合液體中的順磁性分子或離子受到磁場(chǎng)力的作用向磁場(chǎng)中心流動(dòng)并通過(guò)導(dǎo)流板從出流口流出，而抗磁性分子或離子則相對(duì)向磁場(chǎng)空間外側(cè)流動(dòng)，并通過(guò)導(dǎo)流板從出流口流出，當(dāng)液體流過(guò)阻尼層時(shí)，由于處在高梯度磁場(chǎng)中，順磁性分子或離子受到磁場(chǎng)力的作用而趨向于留在磁場(chǎng)空間中，并通最終從出流口流出，而抗磁性分子或離子則從阻尼層流出并從出流口流出，液體收集裝置將收集從出流口流出的分離或富集后的液體。本發(fā)明具有以下優(yōu)點(diǎn)：1該發(fā)明可以在常溫常壓下實(shí)現(xiàn)均相混合液體的分離或富集；2使用永磁體的情況下，可以不需要另外消耗能量；3系統(tǒng)的主要工作部件沒(méi)有機(jī)械運(yùn)動(dòng)和磨損問(wèn)題，使用壽命長(zhǎng)；4可以實(shí)現(xiàn)連續(xù)的分離或富集工作；5結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單。附圖說(shuō)明圖1為液體輸送部分組成示圖。圖2為永磁體式梯度磁場(chǎng)分離裝置視縱切面示圖。圖3為軛鐵式梯度磁場(chǎng)產(chǎn)生裝置視縱切面示圖。圖4為螺線管式梯度磁場(chǎng)產(chǎn)生裝置俯視刨面圖圖5為偏轉(zhuǎn)流動(dòng)模式下磁場(chǎng)空間和流動(dòng)方向示圖。圖6為磁篩流動(dòng)模式下磁場(chǎng)空間和流動(dòng)方向示圖。圖7為磁篩-偏轉(zhuǎn)復(fù)合流動(dòng)模式下磁場(chǎng)空間和流動(dòng)方向示圖。圖8為螺旋狀盤繞的磁場(chǎng)空間。圖9為本發(fā)明的實(shí)驗(yàn)裝置結(jié)構(gòu)主視圖。具體實(shí)施方式為使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，以下結(jié)合具體實(shí)施例并配合附圖，對(duì)本發(fā)明進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。圖1~9為本發(fā)明的具體實(shí)施方式。如圖1所示，液體輸送部分1由儲(chǔ)液瓶2、液體輸送泵3和液體輸送管4組成。液體輸送泵3將儲(chǔ)液瓶1中的液體泵出并通過(guò)液體輸送管4送入梯度磁場(chǎng)分離裝置5。如圖2所示，永磁體式梯度磁場(chǎng)分離裝置5由永磁體7、軛鐵8、墊塊9以及密封材料10或者阻尼材料11組成，并由永磁體7之間的間隙構(gòu)成磁場(chǎng)空間6，其中的永磁體7可以由電磁體或者超導(dǎo)磁體替代。如圖3所示，軛鐵式梯度磁場(chǎng)分離裝置5由永磁體7、軛鐵8、墊塊9以及流道壁10，流道壁10可以由密封材料（液體以及液體中的離子或分子或顆粒物無(wú)法穿過(guò)）組成也可以由阻尼材料（液體以及液體中的離子或分子或顆粒物可以穿過(guò)）組成，并由軛鐵7之間的間隙構(gòu)成磁場(chǎng)空間6，其中的永磁體7可以由電磁體或者超導(dǎo)磁體替代。如圖4所示，螺線管式梯度磁場(chǎng)分離裝置5由通電導(dǎo)線11和磁場(chǎng)空間5組成，通電導(dǎo)線纏繞在磁場(chǎng)空間5的外圈，磁場(chǎng)空間則呈如圖8所示的形狀螺旋盤繞，當(dāng)有電流流過(guò)通電導(dǎo)線11時(shí)，磁場(chǎng)空間中將形成一個(gè)與流過(guò)的電流強(qiáng)度成正比，與螺線管盤繞半徑R的平方呈反比的梯度磁場(chǎng)。其中，通電導(dǎo)線可由普通導(dǎo)體構(gòu)成，也可以由超導(dǎo)體構(gòu)成。圖5～7分別為偏轉(zhuǎn)流動(dòng)模式下磁場(chǎng)空間、磁篩流動(dòng)模式下磁場(chǎng)空間以及磁篩-偏轉(zhuǎn)復(fù)合流動(dòng)模式下磁場(chǎng)空間。而且這些流動(dòng)模式下，由磁體或軛鐵形成的磁場(chǎng)空間也可以是螺旋狀，如圖8所示。圖9展示了本發(fā)明實(shí)施實(shí)例之一的磁分離裝置結(jié)構(gòu)視圖。整體裝置由液體輸送部分1、梯度磁場(chǎng)分離裝置5以及液體收集裝置12組成。置于儲(chǔ)液瓶1中的均相混合液體由液體輸送泵3泵出，并通過(guò)液體輸送管4送入梯度磁場(chǎng)分離裝置5中。進(jìn)入梯度磁場(chǎng)分離裝置5中的均相混合液體通過(guò)液體輸送管流入磁場(chǎng)空間6中。對(duì)于磁場(chǎng)空間6為偏轉(zhuǎn)流動(dòng)模式（圖4），則在磁場(chǎng)空間6的兩側(cè)安裝有液體以及液體中的離子或分子或顆粒物無(wú)法穿過(guò)的密封材料作為流道壁10，在指向磁場(chǎng)空間6內(nèi)部的梯度磁場(chǎng)的作用下，均相混合液體中的順磁性分子或離子受到磁場(chǎng)力的作用向磁場(chǎng)中心流動(dòng)并通過(guò)導(dǎo)流板13從出流口14流出，而抗磁性分子或離子則相對(duì)向磁場(chǎng)空間外側(cè)流動(dòng)，并通過(guò)導(dǎo)流板13從出流口15流出。液體收集裝置12將收集從兩個(gè)出流口流出的分離或富集后的液體。對(duì)于磁場(chǎng)空間6為磁篩流動(dòng)模式（圖5），則在磁場(chǎng)空間6的兩側(cè)安裝有液體以及液體中的離子或分子或顆粒物可以穿過(guò)多孔阻尼材料作為流道壁10，而且在磁場(chǎng)空間6的兩側(cè)邊緣處具有高梯度磁場(chǎng)即磁篩，工作時(shí)控制出口的出流液體量使部分液體通過(guò)阻尼層流出，當(dāng)液體流過(guò)阻尼層的時(shí)由于處在梯度磁場(chǎng)中，順磁性分子或離子受到磁場(chǎng)力的作用趨向于留在磁場(chǎng)空間內(nèi)，并通最終從出流口14流出，而抗磁性分子或離子則從阻尼層流出并從出流口15流出。液體收集裝置12將收集從兩個(gè)出流口流出的分離或富集后的液體。對(duì)于磁場(chǎng)空間6為偏轉(zhuǎn)－磁篩復(fù)合流動(dòng)模式（圖6），則在磁場(chǎng)空間6的兩側(cè)安裝有液體以及液體中的離子或分子或顆粒物可以穿過(guò)多孔阻尼材料作為流道壁10，在磁場(chǎng)空間內(nèi)部具有指向磁場(chǎng)空間6內(nèi)部的梯度磁場(chǎng)，在磁場(chǎng)空間6兩側(cè)的邊緣處仍具有高梯度磁場(chǎng)即磁篩，工作時(shí)控制出口的出流液體量使部分液體通過(guò)多孔阻尼層流出，當(dāng)液體在磁場(chǎng)空間內(nèi)部時(shí)，在磁場(chǎng)力的作用下，均相混合液體中的順磁性分子或離子受到磁場(chǎng)力的作用向磁場(chǎng)中心流動(dòng)并通過(guò)導(dǎo)流板13從出流口14流出，而抗磁性分子或離子則相對(duì)向磁場(chǎng)空間外側(cè)流動(dòng)，并通過(guò)導(dǎo)流板13從出流口15流出。當(dāng)液體流過(guò)阻尼層時(shí)，由于處在高梯度磁場(chǎng)中，順磁性分子或離子受到磁場(chǎng)力的作用而趨向于留在磁場(chǎng)空間中，并通最終從出流口14流出，而抗磁性分子或離子則從阻尼層流出并從出流口15流出。液體收集裝置12將收集從出流口流出的分離或富集后的液體。以上所述僅是本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施方式，應(yīng)當(dāng)指出，對(duì)于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)員來(lái)說(shuō)，在不脫離本發(fā)明技術(shù)原理的前提下，還可以做出若干改進(jìn)和變型，這些改進(jìn)和變型也應(yīng)該視為本發(fā)明的保護(hù)范圍。