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一種利用磁化力實(shí)現(xiàn)均相混合液體的分子/離子級分離裝置及方法與流程

文檔序號:11995920閱讀:來源:國知局
一種利用磁化力實(shí)現(xiàn)均相混合液體的分子/離子級分離裝置及方法與流程

技術(shù)特征:
1.一種利用磁化力實(shí)現(xiàn)均相混合液體的分子/離子級分離的裝置,其特征在于,該裝置包括液體輸送部分(1),梯度磁場分離裝置(5)和液體收集部分(12);其中,所述梯度磁場分離裝置(5)由永磁體或永磁體結(jié)合軛鐵或者電磁鐵或者超導(dǎo)磁體實(shí)現(xiàn),用于產(chǎn)生磁場空間(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)將均相混合液體輸送到磁場空間(6)中,經(jīng)過梯度磁場的偏轉(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,所述裝置用于均相混合液體中順磁性、抗磁性分子/離子的分離或富集,還用于液體中混雜的磁性/順磁性顆粒物的分離或富集;其中,所述梯度磁場分離裝置(5)采用螺線管式由通電導(dǎo)線(11)和磁場空間(6)組成,通電導(dǎo)線纏繞在磁場空間(6)的外圈,磁場空間則呈螺旋形狀盤繞,當(dāng)有電流流過通電導(dǎo)線(11)時(shí),磁場空間中將形成一個(gè)與流過的電流強(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,其中,通電導(dǎo)線由普通導(dǎo)體構(gòu)成,或由超導(dǎo)體構(gòu)成。2.按照權(quán)利要求1所述的裝置,其特征在于,所述磁場空間由永磁體直接構(gòu)成,其截面形狀是方形、三角形、圓形或梯形,對采用的永磁體的截面形狀是方形、三角形、圓形或梯形。3.按照權(quán)利要求1所述的裝置,其特征在于,所述磁場空間由永磁體直接構(gòu)成,其截面形狀是多邊形,對采用的永磁體的截面形狀是多邊形。4.按照權(quán)利要求1所述的裝置,其特征在于:磁場空間(6)是由軛鐵構(gòu)成,其截面形狀是多邊形,對采用的軛鐵的截面形狀是多邊形。5.按照權(quán)利要求1所述的裝置,其特征在于:磁場空間(6)是由軛鐵構(gòu)成,其截面形狀是方形、三角形、圓形或梯形,對采用的軛鐵的截面形狀是方形、三角形、圓形或梯形。6.按照權(quán)利要求1所述的裝置,其特征在于:磁場空間(6)由在封閉式的流道外纏繞螺線管構(gòu)成,流道的截面形狀是方形、三角形、圓形或梯形。7.按照權(quán)利要求1所述的裝置,其特征在于:磁場空間(6)由在封閉式的流道外纏繞螺線管構(gòu)成,流道的截面形狀是多邊形。8.按照權(quán)利要求1所述的裝置,其特征在于,所述梯度磁場分離裝置(5)采用多級結(jié)構(gòu),即前一級的液體出口作為后一級的液體入口;或采用多磁場空間并聯(lián)的方式實(shí)現(xiàn),即液體通過入口流入梯度磁場分離裝置(5)后分別同時(shí)流入數(shù)個(gè)相互并行的磁場空間(6)中,然后匯總后從出口流出。9.按照權(quán)利要求1所述的裝置,其特征在于,所述梯度磁場分離裝置(5)中的磁體采用層疊結(jié)構(gòu),即由多個(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。10.按照權(quán)利要求1所述的裝置,其特征在于:所述磁場空間(6)是平直的或彎曲狀的。11.按照權(quán)利要求1所述的裝置,其特征在于:所述磁場空間(6)是螺線狀盤繞的。12.一種采用權(quán)利要求1-11之一所述的裝置實(shí)現(xiàn)均相混合液體中順磁性、抗磁性分子/離子分離或富集的方法,其特征在于,所述磁場空間具有偏轉(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),對于磁場空間為偏轉(zhuǎn)流動(dòng)模式,則在磁場空間的兩側(cè)安裝有液體以及液體中的離子或分子或顆粒物無法穿過的密封材料作為流道壁,在指向磁場空間內(nèi)部的梯度磁場的作用下,均相混合液體中的順磁性分子或離子受到磁場力的作用向磁場中心流動(dòng)并通過導(dǎo)流板從出流口流出,而抗磁性分子或離子則相對向磁場空間外側(cè)流動(dòng),并通過導(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;對于磁場空間為磁篩流動(dòng)模式,則在磁場空間的兩側(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多孔阻尼材料作為流道壁,而且在磁場空間的兩側(cè)邊緣處具有高梯度磁場即磁篩,工作時(shí)控制出口的出流液體量使部分液體通過阻尼層流出,當(dāng)液體流過阻尼層的時(shí)由于處在梯度磁場中,順磁性分子或離子受到磁場力的作用趨向于留在磁場空間內(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;對于磁場空間為偏轉(zhuǎn)-磁篩復(fù)合流動(dòng)模式,則在磁場空間的兩側(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多孔阻尼材料作為流道壁,在磁場空間內(nèi)部具有指向磁場空間內(nèi)部的梯度磁場,在磁場空間兩側(cè)的邊緣處仍具有高梯度磁場即磁篩,工作時(shí)控制出口的出流液體量使部分液體通過多孔阻尼層流出,當(dāng)液體在磁場空間內(nèi)部時(shí),在磁場力的作用下,均相混合液體中的順磁性分子或離子受到磁場力的作用向磁場中心流動(dòng)并通過導(dǎo)流板從出流口流出,而抗磁性分子或離子則相對向磁場空間外側(cè)流動(dòng),并通過導(dǎo)流板從出流口流出,當(dāng)液體流過阻尼層時(shí),由于處在高梯度磁場中,順磁性分子或離子受到磁場力的作用而趨向于留在磁場空間中,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。
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