本發(fā)明是一種負(fù)介電電泳旋液分離器，其涉及一種旋液分離器，特別是涉及一種采用介電電泳裝置分離液體介質(zhì)中微粒的旋液分離器。

背景技術(shù)：

旋液分離器是利用固體顆粒與液體介質(zhì)之間的密度差和離心力的作用，把液體介質(zhì)中的固體顆粒分離出來的流體設(shè)備。當(dāng)固體顆粒密度約等于液體介質(zhì)密度時(shí)，旋液分離器無法把該液體介質(zhì)中的固體顆粒分離出來。

介電電泳是指在非均勻電場中的微粒由于介電極化效應(yīng)所產(chǎn)生的微粒定向移動(dòng)的現(xiàn)象。懸浮在液體介質(zhì)中的微粒在非均勻電場中受介電電泳力的作用產(chǎn)生定向移動(dòng)，其移動(dòng)方向取決于液體介質(zhì)與微粒二者介電常數(shù)的大小。當(dāng)微粒的介電常數(shù)大于液體介質(zhì)的介電常數(shù)時(shí)，微粒會(huì)向電場強(qiáng)度較大的區(qū)域移動(dòng)，稱之為正介電電泳，該微粒稱之為正介電屬性微粒。當(dāng)微粒的介電常數(shù)小于液體介質(zhì)的介電常數(shù)時(shí)，微粒會(huì)向電場強(qiáng)度較小的區(qū)域移動(dòng)，稱之為負(fù)介電電泳，該微粒稱之為負(fù)介電屬性微粒。

介電電泳力的大小取決于懸浮在液體介質(zhì)中微粒直徑的大小、液體介質(zhì)與微粒二者介電常數(shù)和電導(dǎo)率、電場強(qiáng)度和頻率等參數(shù)。介電電泳與電泳或者其他常規(guī)分離方法相比較，介電電泳擁有更好的選擇性、控制性、和分離效率。

介電電泳技術(shù)目前主要應(yīng)用于生物醫(yī)學(xué)領(lǐng)域的分離、提純和分析控制，以及納米技術(shù)與傳感器等微小尺度領(lǐng)域的技術(shù)應(yīng)用和產(chǎn)品制造。介電電泳技術(shù)在低品位礦產(chǎn)資源的回收、密度相似的不同成分微粒的精確分離、高分子無機(jī)微粒的分離等較大尺度領(lǐng)域的工業(yè)化應(yīng)用技術(shù)還在起步階段?，F(xiàn)有介電電泳分離裝置只是在容器中插入一個(gè)棒式電極和一個(gè)板式電極，在介電電泳過程中，棒式電極下端回收正介電屬性微粒，板式電極下端回收負(fù)介電屬性微粒，沒有根據(jù)回收目的優(yōu)化現(xiàn)有介電電泳分離裝置的結(jié)構(gòu)，聚集在電極上的微粒在重力作用下緩慢向下移動(dòng)，隨著聚集在電極上微粒的增加，會(huì)減緩之后微粒的吸附，影響分離效率。

若把旋液分離技術(shù)與介電電泳技術(shù)結(jié)合在一起，并且針對(duì)回收目的是負(fù)介電屬性微粒，或者是正介電屬性微粒，分別優(yōu)化設(shè)計(jì)負(fù)介電電泳分離裝置與正介電電泳分離裝置，則可以根據(jù)微粒電特性差別，選擇不同的液體介質(zhì)，使該微粒懸浮液適用于負(fù)介電電泳分離裝置，或者適用于正介電電泳分離裝置，通過調(diào)節(jié)電場頻率、強(qiáng)度以及選擇不同的液體介質(zhì)作為懸浮媒介，把不同成分的微粒實(shí)現(xiàn)高效率的分離，或者把同一成分的微粒實(shí)現(xiàn)高效率的分離。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的是克服現(xiàn)有介電電泳分離裝置沒有根據(jù)回收目的優(yōu)化結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、分離效率低的缺點(diǎn)，提供一種針對(duì)回收目的是負(fù)介電屬性微粒所適用的，實(shí)現(xiàn)高效率分離的負(fù)介電電泳旋液分離器。本發(fā)明的實(shí)施方案如下：

負(fù)介電電泳旋液分離器包括下罐體、中罐體部件、上罐體、溢流管部件。中罐體部件安裝在下罐體上端，上罐體安裝在中罐體部件上端，溢流管部件安裝在上罐體上端。

下罐體從下至上依次由底流管、錐形封頭、下罐體筒體、下罐體法蘭焊接在一起。底流管下端有底流管法蘭，底流管法蘭的下端是底流口，錐形封頭上端的徑向內(nèi)側(cè)有溢流管支架，溢流管支架中間有一個(gè)呈環(huán)形的支架環(huán)，支架環(huán)徑向外側(cè)有若干個(gè)連接筋，若干個(gè)連接筋把溢流管支架固定在錐形封頭上端的徑向內(nèi)側(cè)。下罐體筒體呈圓筒形，下罐體筒體下端的徑向內(nèi)側(cè)有環(huán)形的下筒體密封凸臺(tái)，下罐體筒體下端的徑向外側(cè)有分離液管，分離液管外側(cè)有分離液管法蘭，分離液管法蘭的外側(cè)是分離液出口，下罐體法蘭的徑向側(cè)表面有一個(gè)軸線呈水平方向的排氣通孔，排氣管的一端安裝在排氣通孔中，排氣管的另一端有排氣管法蘭，排氣管法蘭的外側(cè)是排氣口。

中罐體部件包括O型密封圈、中罐體、絕緣筒體、電極一、電極二、絕緣套管一、絕緣套管二、電極一固定套。中罐體從下至上依次由中罐體筒體、中罐體法蘭焊接在一起。中罐體筒體呈圓筒形，中罐體筒體下端的徑向外側(cè)有環(huán)形的中筒體密封凸臺(tái)，中筒體密封凸臺(tái)的徑向外側(cè)有密封圈凹槽，O型密封圈安裝在密封圈凹槽中，中罐體筒體的徑向側(cè)表面有若干個(gè)中筒體導(dǎo)流孔，中罐體筒體下端的徑向側(cè)表面有一個(gè)中筒體電極固定孔一，中罐體法蘭的徑向側(cè)表面各有一個(gè)軸線呈水平方向的中罐體電極導(dǎo)引孔一和中罐體電極導(dǎo)引孔二。

絕緣筒體呈圓筒形，絕緣筒體上端的徑向側(cè)表面有一個(gè)絕緣筒體電極導(dǎo)引孔一和一個(gè)絕緣筒體電極導(dǎo)引孔二，絕緣筒體的徑向側(cè)表面有若干個(gè)絕緣筒體導(dǎo)流孔，絕緣筒體下端的徑向側(cè)表面有一個(gè)絕緣筒體電極固定孔一。絕緣筒體的材質(zhì)是絕緣材料。

絕緣套管一呈圓筒形，絕緣套管一的材質(zhì)是絕緣材料。電極一的中間部分呈螺旋形，稱之為電極一螺旋段，電極一螺旋段的截面呈圓形，電極一的上端有呈直線形的電極一接線端，絕緣套管一安裝在電極一接線端上，電極一的下端是電極一尾端，靠近電極一尾端有呈直線形的電極一固定端，沿著電極一軸線方向的相鄰兩圈電極一螺旋段之間是電極一螺旋間隙，電極一螺旋間隙寬度大于電極一螺旋段的截面直徑。電極一的材質(zhì)是導(dǎo)電材料。

絕緣套管二呈圓筒形，絕緣套管二的材質(zhì)是絕緣材料。電極二呈圓筒形，電極二的上端徑向外側(cè)有截面呈圓形的電極二接線端，絕緣套管二安裝在電極二接線端上，電極二的上端徑向外側(cè)有一個(gè)絕緣隔離槽一，電極二的下端徑向外側(cè)有一個(gè)絕緣隔離槽二，電極二的中間部分有呈螺旋形的電極二導(dǎo)流槽，電極二導(dǎo)流槽的上端起點(diǎn)是絕緣隔離槽一，電極二導(dǎo)流槽的下端終點(diǎn)是絕緣隔離槽二，電極二導(dǎo)流槽的螺旋方向和螺距與電極一中間部分的電極一螺旋段的螺旋方向和螺距相同。電極二導(dǎo)流槽把電極二的中間部分分割呈螺旋形，稱之為電極二螺旋段，電極二螺旋段的截面呈矩形，電極二螺旋段的截面寬度大于電極二導(dǎo)流槽的截面寬度。電極二的材質(zhì)是導(dǎo)電材料。

電極一固定套呈一端封閉的圓筒形，電極一固定套中間是固定套中心孔一，電極一固定套的徑向外側(cè)有固定套凸臺(tái)一。電極一固定套的材質(zhì)是絕緣材料。

中罐體部件在裝配時(shí)，把絕緣筒體安裝在中罐體的徑向內(nèi)側(cè)，把電極二安裝在絕緣筒體的徑向內(nèi)側(cè)，把電極一安裝在電極二的徑向內(nèi)側(cè)，并且使電極一接線端和絕緣套管一依次穿過電極二的絕緣隔離槽一和絕緣筒體的絕緣筒體電極導(dǎo)引孔一，并且電極一接線端和絕緣套管一繼續(xù)穿過中罐體法蘭的中罐體電極導(dǎo)引孔一，使電極一接線端和絕緣套管一的一部分位于中罐體法蘭的徑向外側(cè)。中罐體部件在裝配時(shí)，同時(shí)使電極二接線端和絕緣套管二穿過絕緣筒體的絕緣筒體電極導(dǎo)引孔二，并且電極二接線端和絕緣套管二繼續(xù)穿過中罐體法蘭的中罐體電極導(dǎo)引孔二，使電極二接線端和絕緣套管二的一部分位于中罐體法蘭的徑向外側(cè)。電極一的電極一固定端安裝在電極一固定套的固定套中心孔一中，電極一固定套的一端依次穿過絕緣筒體的絕緣筒體電極固定孔一和中罐體筒體的中筒體電極固定孔一中，電極一固定套有固定套凸臺(tái)一的一端位于電極二的絕緣隔離槽二中。

中罐體部件在裝配后，中罐體筒體徑向側(cè)表面的若干個(gè)中筒體導(dǎo)流孔與絕緣筒體徑向側(cè)表面的若干個(gè)絕緣筒體導(dǎo)流孔空間位置一一對(duì)應(yīng)重疊，并且，每一個(gè)中筒體導(dǎo)流孔和絕緣筒體導(dǎo)流孔的空間位置與電極二的電極二導(dǎo)流槽的一部分重疊。

上罐體從下至上依次由上罐體法蘭一、上罐體筒體、上罐體法蘭二焊接在一起。上罐體筒體呈圓筒形，上罐體筒體徑向外側(cè)有進(jìn)液管，進(jìn)液管外側(cè)有進(jìn)液管法蘭，進(jìn)液管法蘭的外側(cè)是進(jìn)液口，進(jìn)液管沿著上罐體筒體截面的切線方向插入上罐體筒體徑向內(nèi)側(cè)。液體介質(zhì)從進(jìn)液口經(jīng)過進(jìn)液管流入上罐體筒體徑向內(nèi)側(cè)，并沿著上罐體筒體徑向內(nèi)表面旋轉(zhuǎn)的方向與電極二導(dǎo)流槽的螺旋方向相同。

溢流管部件包括溢流管、溢流管法蘭一、溢流管法蘭二。溢流管的上端是溢流管法蘭二，溢流管法蘭二的上端是溢流口，溢流管的下端穿過溢流管法蘭一向下延伸。

負(fù)介電電泳旋液分離器在裝配時(shí)，中罐體部件安裝在下罐體上端，并且使中筒體密封凸臺(tái)與下筒體密封凸臺(tái)之間水平對(duì)齊，O型密封圈的徑向外側(cè)與下筒體密封凸臺(tái)的徑向內(nèi)側(cè)之間接觸密封。下罐體筒體徑向內(nèi)側(cè)與中罐體筒體徑向外側(cè)之間形成相對(duì)封閉的分離腔。中罐體部件的絕緣筒體的徑向內(nèi)側(cè)形成電泳腔。上罐體安裝在中罐體部件上端，上罐體的上罐體筒體的徑向內(nèi)側(cè)形成旋流腔。溢流管部件安裝在上罐體上端，并且使溢流管的下端依次穿過上罐體筒體的徑向內(nèi)側(cè)和電極一的徑向內(nèi)側(cè)，溢流管的下端安裝在溢流管支架中間呈環(huán)形的支架環(huán)中。

負(fù)介電電泳旋液分離器在裝配后，電極一接線端和電極二接線端連接介電電泳電源，在電極一的徑向外側(cè)與電極二的徑向內(nèi)側(cè)之間形成非均勻電場，該非均勻電場屬于棒式電極至板式電極的間隙電場，電極一是棒式電極，電極二是板式電極。在介電電泳過程中，電極一螺旋段徑向外表面的電場強(qiáng)度大于電極二螺旋段徑向內(nèi)表面的電場強(qiáng)度。

負(fù)介電電泳旋液分離器的工作過程是：

負(fù)介電電泳旋液分離器的工作過程包括預(yù)旋階段和運(yùn)行階段。負(fù)介電電泳旋液分離器在預(yù)旋階段時(shí)，含有微粒的液體介質(zhì)從進(jìn)液口進(jìn)入負(fù)介電電泳旋液分離器內(nèi)，液體介質(zhì)經(jīng)過進(jìn)液管沿著切線方向流入旋流腔形成進(jìn)液旋流，進(jìn)液旋流沿著進(jìn)液旋流螺旋路徑向下流動(dòng)至電泳腔。

進(jìn)液旋流進(jìn)入電泳腔后，一部分液體介質(zhì)沿著電極二導(dǎo)流槽流動(dòng)，并依次經(jīng)過絕緣筒體導(dǎo)流孔、中筒體導(dǎo)流孔進(jìn)入分離腔形成分離液，分離腔內(nèi)的空氣依次經(jīng)過下罐體法蘭的排氣通孔和排氣管從排氣口排出。當(dāng)分離腔內(nèi)的空氣全部從排氣口排出后，關(guān)閉安裝在排氣口上的排氣閥門。分離腔內(nèi)的分離液經(jīng)過分離液管從分離液出口排出。進(jìn)液旋流進(jìn)入電泳腔后，其余部分液體介質(zhì)在電極二、電極一之間沿著螺旋路徑向下流動(dòng)至底流腔。

進(jìn)液旋流進(jìn)入底流腔后，一部分液體介質(zhì)沿著錐形封頭徑向內(nèi)表面向下流動(dòng)形成底流液，底流液經(jīng)過底流管從底流口排出。進(jìn)液旋流進(jìn)入底流腔后，還有一部分液體介質(zhì)流向溢流管下端形成溢流液，溢流液向上流動(dòng)經(jīng)過溢流管從溢流口排出。進(jìn)液旋流進(jìn)入底流腔后，其余部分液體介質(zhì)沿著溢流管徑向外表面向上流動(dòng)形成環(huán)流液，環(huán)流液向上流動(dòng)依次經(jīng)過電泳腔、旋流腔，環(huán)流液在旋流腔的上端匯入進(jìn)液旋流。

負(fù)介電電泳旋液分離器在預(yù)旋階段一段時(shí)間后，在負(fù)介電電泳旋液分離器內(nèi)形成上述穩(wěn)定的液體介質(zhì)旋流，之后逐漸減小安裝在進(jìn)液口上的進(jìn)液閥門的開啟高度，逐漸減小安裝在底流口上的底流閥門的開啟高度，逐漸減小安裝在溢流口上的溢流閥門的開啟高度，逐漸減小安裝在分離液出口上的分離液閥門的開啟高度，并且調(diào)節(jié)進(jìn)液閥門、底流閥門、溢流閥門、分離液閥門之間的開啟高度比率，使進(jìn)液旋流進(jìn)入電泳腔后的流速降低，并且使進(jìn)液旋流螺旋路徑與電極二導(dǎo)流槽的螺旋路徑相吻合，延長液體介質(zhì)在電泳腔的停留時(shí)間。之后在電極一接線端和電極二接線端之間接通介電電泳電源，負(fù)介電電泳旋液分離器進(jìn)入運(yùn)行階段。

負(fù)介電電泳旋液分離器在運(yùn)行階段時(shí)，進(jìn)液旋流進(jìn)入電泳腔后，液體介質(zhì)中的負(fù)介電屬性微粒向電極二的徑向內(nèi)側(cè)移動(dòng)，在進(jìn)液旋流的推動(dòng)下，一部分液體介質(zhì)攜帶被吸附在電極二徑向內(nèi)側(cè)的負(fù)介電屬性微粒進(jìn)入電極二導(dǎo)流槽成為分離液，分離液攜帶負(fù)介電屬性微粒依次經(jīng)過絕緣筒體導(dǎo)流孔、中筒體導(dǎo)流孔進(jìn)入分離腔，分離液攜帶負(fù)介電屬性微粒經(jīng)過分離液管從分離液出口排出。與此同時(shí)，進(jìn)液旋流進(jìn)入電泳腔后，液體介質(zhì)中的正介電屬性微粒向電極一的徑向外側(cè)移動(dòng)，在進(jìn)液旋流的推動(dòng)下，正介電屬性微粒沿著電極一的螺旋外表面向下流動(dòng)，正介電屬性微粒在電極一尾端向下流動(dòng)至底流腔，正介電屬性微粒匯入底流液，底流液攜帶正介電屬性微粒經(jīng)過底流管從底流口排出。

負(fù)介電電泳旋液分離器在介電電泳過程中，借助進(jìn)液旋流的動(dòng)能，使吸附在電極二徑向內(nèi)側(cè)的負(fù)介電屬性微粒和吸附在電極一徑向外側(cè)的正介電屬性微粒能夠迅速排出負(fù)介電電泳旋液分離器。電極二與電極一的螺旋狀結(jié)構(gòu)與進(jìn)液旋流的相互配合，延長液體介質(zhì)在電泳腔的停留時(shí)間，從而提高負(fù)介電電泳旋液分離器的分離效率。

附圖說明

說明書附圖是負(fù)介電電泳旋液分離器的結(jié)構(gòu)圖和示意圖。其中圖1是負(fù)介電電泳旋液分離器的軸測圖。圖2是負(fù)介電電泳旋液分離器的軸測剖視圖。圖3是下罐體的軸測剖視圖。圖4是中罐體部件的軸測圖。圖5是中罐體部件的軸測剖視圖。圖6是中罐體的軸測剖視圖。圖7是絕緣筒體的軸測圖。圖8是電極一與電極二裝配在一起的軸測圖。圖9是電極一的軸測圖。圖10是電極二的軸測圖。圖11是溢流管部件的軸測圖。圖12是上罐體的軸測剖視圖。圖13是電極一固定套的軸測剖視圖。圖14是在介電電泳過程中，液體介質(zhì)中微粒的分離示意圖。

圖中標(biāo)注有底流口1、底流管2、O型密封圈3、分離液管4、分離液出口5、電極二6、電極一7、下罐體8、中罐體9、絕緣套管一10、電極一接線端11、排氣管12、排氣口13、上罐體14、進(jìn)液管15、進(jìn)液口16、溢流管部件17、溢流管18、溢流口19、旋流腔20、絕緣套管二21、電極二接線端22、中筒體導(dǎo)流孔23、絕緣筒體導(dǎo)流孔24、電極二導(dǎo)流槽25、電泳腔26、分離腔27、電極一固定端28、電極一固定套29、下筒體密封凸臺(tái)30、中筒體密封凸臺(tái)31、溢流管支架32、錐形封頭33、底流腔34、排氣通孔35、下罐體法蘭36、下罐體筒體37、密封圈凹槽38、中罐體筒體39、絕緣筒體40、中罐體法蘭41、中罐體電極導(dǎo)引孔一42、中罐體電極導(dǎo)引孔二43、中筒體電極固定孔一44、絕緣筒體電極導(dǎo)引孔一45、絕緣筒體電極導(dǎo)引孔二46、絕緣筒體電極固定孔一47、絕緣隔離槽一48、絕緣隔離槽二49、電極一螺旋間隙50、溢流管法蘭一51、溢流管法蘭二52、上罐體法蘭一53、上罐體筒體54、上罐體法蘭二55、固定套中心孔一56、固定套凸臺(tái)一57、進(jìn)液旋流螺旋方向58、進(jìn)液旋流螺旋路徑59、分離液流動(dòng)方向60、電極一尾端61。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步敘述。

參照圖1至圖13，負(fù)介電電泳旋液分離器包括下罐體8、中罐體部件、上罐體14、溢流管部件17。中罐體部件安裝在下罐體8上端，上罐體14安裝在中罐體部件上端，溢流管部件17安裝在上罐體14上端。

下罐體8從下至上依次由底流管2、錐形封頭33、下罐體筒體37、下罐體法蘭36焊接在一起。底流管2下端有底流管法蘭，底流管法蘭的下端是底流口1，錐形封頭33上端的徑向內(nèi)側(cè)有溢流管支架32，溢流管支架32中間有一個(gè)呈環(huán)形的支架環(huán)，支架環(huán)徑向外側(cè)有若干個(gè)連接筋，若干個(gè)連接筋把溢流管支架32固定在錐形封頭33上端的徑向內(nèi)側(cè)。下罐體筒體37呈圓筒形，下罐體筒體37下端的徑向內(nèi)側(cè)有環(huán)形的下筒體密封凸臺(tái)30，下罐體筒體37下端的徑向外側(cè)有分離液管4，分離液管4外側(cè)有分離液管法蘭，分離液管法蘭的外側(cè)是分離液出口5，下罐體法蘭36的徑向側(cè)表面有一個(gè)軸線呈水平方向的排氣通孔35，排氣管12的一端安裝在排氣通孔35中，排氣管12的另一端有排氣管法蘭，排氣管法蘭的外側(cè)是排氣口13。

中罐體部件包括O型密封圈3、中罐體9、絕緣筒體40、電極一7、電極二6、絕緣套管一10、絕緣套管二21、電極一固定套29。中罐體9從下至上依次由中罐體筒體39、中罐體法蘭41焊接在一起。中罐體筒體39呈圓筒形，中罐體筒體39下端的徑向外側(cè)有環(huán)形的中筒體密封凸臺(tái)31，中筒體密封凸臺(tái)31的徑向外側(cè)有密封圈凹槽38，O型密封圈3安裝在密封圈凹槽38中，中罐體筒體39的徑向側(cè)表面有若干個(gè)中筒體導(dǎo)流孔23，中罐體筒體39下端的徑向側(cè)表面有一個(gè)中筒體電極固定孔一44，中罐體法蘭41的徑向側(cè)表面各有一個(gè)軸線呈水平方向的中罐體電極導(dǎo)引孔一42和中罐體電極導(dǎo)引孔二43。

絕緣筒體40呈圓筒形，絕緣筒體40上端的徑向側(cè)表面有一個(gè)絕緣筒體電極導(dǎo)引孔一45和一個(gè)絕緣筒體電極導(dǎo)引孔二46，絕緣筒體40的徑向側(cè)表面有若干個(gè)絕緣筒體導(dǎo)流孔24，絕緣筒體40下端的徑向側(cè)表面有一個(gè)絕緣筒體電極固定孔一47。絕緣筒體40的材質(zhì)是絕緣材料。

絕緣套管一10呈圓筒形，絕緣套管一10的材質(zhì)是絕緣材料。電極一7的中間部分呈螺旋形，稱之為電極一螺旋段，電極一螺旋段的截面呈圓形，電極一7的上端有呈直線形的電極一接線端11，絕緣套管一10安裝在電極一接線端11上，電極一7的下端是電極一尾端61，靠近電極一尾端61有呈直線形的電極一固定端28，沿著電極一7軸線方向的相鄰兩圈電極一螺旋段之間是電極一螺旋間隙50，電極一螺旋間隙50寬度大于電極一螺旋段的截面直徑。電極一7的材質(zhì)是導(dǎo)電材料。

絕緣套管二21呈圓筒形，絕緣套管二21的材質(zhì)是絕緣材料。電極二6呈圓筒形，電極二6的上端徑向外側(cè)有截面呈圓形的電極二接線端22，絕緣套管二21安裝在電極二接線端22上，電極二6的上端徑向外側(cè)有一個(gè)絕緣隔離槽一48，電極二6的下端徑向外側(cè)有一個(gè)絕緣隔離槽二49，電極二6的中間部分有呈螺旋形的電極二導(dǎo)流槽25，電極二導(dǎo)流槽25的上端起點(diǎn)是絕緣隔離槽一48，電極二導(dǎo)流槽25的下端終點(diǎn)是絕緣隔離槽二49，電極二導(dǎo)流槽25的螺旋方向和螺距與電極一7中間部分的電極一螺旋段的螺旋方向和螺距相同。電極二導(dǎo)流槽25把電極二6的中間部分分割呈螺旋形，稱之為電極二螺旋段，電極二螺旋段的截面呈矩形，電極二螺旋段的截面寬度大于電極二導(dǎo)流槽25的截面寬度。電極二6的材質(zhì)是導(dǎo)電材料。

電極一固定套29呈一端封閉的圓筒形，電極一固定套29中間是固定套中心孔一56，電極一固定套29的徑向外側(cè)有固定套凸臺(tái)一57。電極一固定套29的材質(zhì)是絕緣材料。

中罐體部件在裝配時(shí)，把絕緣筒體40安裝在中罐體9的徑向內(nèi)側(cè)，把電極二6安裝在絕緣筒體40的徑向內(nèi)側(cè)，把電極一7安裝在電極二6的徑向內(nèi)側(cè)，并且使電極一接線端11和絕緣套管一10依次穿過電極二6的絕緣隔離槽一48和絕緣筒體40的絕緣筒體電極導(dǎo)引孔一45，并且電極一接線端11和絕緣套管一10繼續(xù)穿過中罐體法蘭41的中罐體電極導(dǎo)引孔一42，使電極一接線端11和絕緣套管一10的一部分位于中罐體法蘭41的徑向外側(cè)。中罐體部件在裝配時(shí)，同時(shí)使電極二接線端22和絕緣套管二21穿過絕緣筒體40的絕緣筒體電極導(dǎo)引孔二46，并且電極二接線端22和絕緣套管二21繼續(xù)穿過中罐體法蘭41的中罐體電極導(dǎo)引孔二43，使電極二接線端22和絕緣套管二21的一部分位于中罐體法蘭41的徑向外側(cè)。電極一7的電極一固定端28安裝在電極一固定套29的固定套中心孔一56中，電極一固定套29的一端依次穿過絕緣筒體40的絕緣筒體電極固定孔一47和中罐體筒體39的中筒體電極固定孔一44中，電極一固定套29有固定套凸臺(tái)一57的一端位于電極二6的絕緣隔離槽二49中。

中罐體部件在裝配后，中罐體筒體39徑向側(cè)表面的若干個(gè)中筒體導(dǎo)流孔23與絕緣筒體40徑向側(cè)表面的若干個(gè)絕緣筒體導(dǎo)流孔24空間位置一一對(duì)應(yīng)重疊，并且，每一個(gè)中筒體導(dǎo)流孔23和絕緣筒體導(dǎo)流孔24的空間位置與電極二6的電極二導(dǎo)流槽25的一部分重疊。

上罐體14從下至上依次由上罐體法蘭一53、上罐體筒體54、上罐體法蘭二55焊接在一起。上罐體筒體54呈圓筒形，上罐體筒體54徑向外側(cè)有進(jìn)液管15，進(jìn)液管15外側(cè)有進(jìn)液管法蘭，進(jìn)液管法蘭的外側(cè)是進(jìn)液口16，進(jìn)液管15沿著上罐體筒體54截面的切線方向插入上罐體筒體54徑向內(nèi)側(cè)。液體介質(zhì)從進(jìn)液口16經(jīng)過進(jìn)液管15流入上罐體筒體54徑向內(nèi)側(cè)，并沿著上罐體筒體54徑向內(nèi)表面旋轉(zhuǎn)的方向與電極二導(dǎo)流槽25的螺旋方向相同。

溢流管部件17包括溢流管18、溢流管法蘭一51、溢流管法蘭二52。溢流管18的上端是溢流管法蘭二52，溢流管法蘭二52的上端是溢流口19，溢流管18的下端穿過溢流管法蘭一51向下延伸。

負(fù)介電電泳旋液分離器在裝配時(shí)，中罐體部件安裝在下罐體8上端，并且使中筒體密封凸臺(tái)31與下筒體密封凸臺(tái)30之間水平對(duì)齊，O型密封圈3的徑向外側(cè)與下筒體密封凸臺(tái)30的徑向內(nèi)側(cè)之間接觸密封。下罐體筒體37徑向內(nèi)側(cè)與中罐體筒體39徑向外側(cè)之間形成相對(duì)封閉的分離腔27。中罐體部件的絕緣筒體40的徑向內(nèi)側(cè)形成電泳腔26。上罐體14安裝在中罐體部件上端，上罐體14的上罐體筒體54的徑向內(nèi)側(cè)形成旋流腔20。溢流管部件17安裝在上罐體14上端，并且使溢流管18的下端依次穿過上罐體筒體54的徑向內(nèi)側(cè)和電極一7的徑向內(nèi)側(cè)，溢流管18的下端安裝在溢流管支架32中間呈環(huán)形的支架環(huán)中。

負(fù)介電電泳旋液分離器在裝配后，電極一接線端11和電極二接線端22連接介電電泳電源，在電極一7的徑向外側(cè)與電極二6的徑向內(nèi)側(cè)之間形成非均勻電場，該非均勻電場屬于棒式電極至板式電極的間隙電場，電極一7是棒式電極，電極二6是板式電極。在介電電泳過程中，電極一螺旋段徑向外表面的電場強(qiáng)度大于電極二螺旋段徑向內(nèi)表面的電場強(qiáng)度。

參照圖2、圖5、圖14，負(fù)介電電泳旋液分離器的工作過程是：

負(fù)介電電泳旋液分離器的工作過程包括預(yù)旋階段和運(yùn)行階段。負(fù)介電電泳旋液分離器在預(yù)旋階段時(shí)，含有微粒的液體介質(zhì)從進(jìn)液口16進(jìn)入負(fù)介電電泳旋液分離器內(nèi)，液體介質(zhì)經(jīng)過進(jìn)液管15沿著切線方向流入旋流腔20形成進(jìn)液旋流，進(jìn)液旋流沿著進(jìn)液旋流螺旋路徑59向下流動(dòng)至電泳腔26。

進(jìn)液旋流進(jìn)入電泳腔26后，一部分液體介質(zhì)沿著電極二導(dǎo)流槽25流動(dòng)，并依次經(jīng)過絕緣筒體導(dǎo)流孔24、中筒體導(dǎo)流孔23進(jìn)入分離腔27形成分離液，分離腔27內(nèi)的空氣依次經(jīng)過下罐體法蘭36的排氣通孔35和排氣管12從排氣口13排出。當(dāng)分離腔27內(nèi)的空氣全部從排氣口13排出后，關(guān)閉安裝在排氣口13上的排氣閥門。分離腔27內(nèi)的分離液經(jīng)過分離液管4從分離液出口5排出。進(jìn)液旋流進(jìn)入電泳腔26后，其余部分液體介質(zhì)在電極二6、電極一7之間沿著螺旋路徑向下流動(dòng)至底流腔34。

進(jìn)液旋流進(jìn)入底流腔34后，一部分液體介質(zhì)沿著錐形封頭33徑向內(nèi)表面向下流動(dòng)形成底流液，底流液經(jīng)過底流管2從底流口1排出。進(jìn)液旋流進(jìn)入底流腔34后，還有一部分液體介質(zhì)流向溢流管18下端形成溢流液，溢流液向上流動(dòng)經(jīng)過溢流管18從溢流口19排出。進(jìn)液旋流進(jìn)入底流腔34后，其余部分液體介質(zhì)沿著溢流管18徑向外表面向上流動(dòng)形成環(huán)流液，環(huán)流液向上流動(dòng)依次經(jīng)過電泳腔26、旋流腔20，環(huán)流液在旋流腔20的上端匯入進(jìn)液旋流。

負(fù)介電電泳旋液分離器在預(yù)旋階段一段時(shí)間后，在負(fù)介電電泳旋液分離器內(nèi)形成上述穩(wěn)定的液體介質(zhì)旋流，之后逐漸減小安裝在進(jìn)液口16上的進(jìn)液閥門的開啟高度，逐漸減小安裝在底流口1上的底流閥門的開啟高度，逐漸減小安裝在溢流口19上的溢流閥門的開啟高度，逐漸減小安裝在分離液出口5上的分離液閥門的開啟高度，并且調(diào)節(jié)進(jìn)液閥門、底流閥門、溢流閥門、分離液閥門之間的開啟高度比率，使進(jìn)液旋流進(jìn)入電泳腔26后的流速降低，并且使進(jìn)液旋流螺旋路徑59與電極二導(dǎo)流槽25的螺旋路徑相吻合，延長液體介質(zhì)在電泳腔26的停留時(shí)間。之后在電極一接線端11和電極二接線端22之間接通介電電泳電源，負(fù)介電電泳旋液分離器進(jìn)入運(yùn)行階段。

負(fù)介電電泳旋液分離器在運(yùn)行階段時(shí)，進(jìn)液旋流進(jìn)入電泳腔26后，液體介質(zhì)中的負(fù)介電屬性微粒向電極二6的徑向內(nèi)側(cè)移動(dòng)，在進(jìn)液旋流的推動(dòng)下，一部分液體介質(zhì)攜帶被吸附在電極二6徑向內(nèi)側(cè)的負(fù)介電屬性微粒進(jìn)入電極二導(dǎo)流槽25成為分離液，分離液攜帶負(fù)介電屬性微粒依次經(jīng)過絕緣筒體導(dǎo)流孔24、中筒體導(dǎo)流孔23進(jìn)入分離腔27，分離液攜帶負(fù)介電屬性微粒經(jīng)過分離液管4從分離液出口5排出。與此同時(shí)，進(jìn)液旋流進(jìn)入電泳腔26后，液體介質(zhì)中的正介電屬性微粒向電極一7的徑向外側(cè)移動(dòng)，在進(jìn)液旋流的推動(dòng)下，正介電屬性微粒沿著電極一7的螺旋外表面向下流動(dòng)，正介電屬性微粒在電極一尾端61向下流動(dòng)至底流腔34，正介電屬性微粒匯入底流液，底流液攜帶正介電屬性微粒經(jīng)過底流管2從底流口1排出。

負(fù)介電電泳旋液分離器在介電電泳過程中，借助進(jìn)液旋流的動(dòng)能，使吸附在電極二6徑向內(nèi)側(cè)的負(fù)介電屬性微粒和吸附在電極一7徑向外側(cè)的正介電屬性微粒能夠迅速排出負(fù)介電電泳旋液分離器。電極二6與電極一7的螺旋狀結(jié)構(gòu)與進(jìn)液旋流的相互配合，延長液體介質(zhì)在電泳腔26的停留時(shí)間，從而提高負(fù)介電電泳旋液分離器的分離效率。