所屬本發(fā)明涉及一種流體的分離、提純裝置，尤其是能分離氣體或液體混合物或溶液等的分離提純裝置，以及利用該方法原理實(shí)現(xiàn)的化學(xué)反應(yīng)裝置。

背景技術(shù)：

1、在人類的生產(chǎn)和日常生活中，常常的需要進(jìn)行各種物質(zhì)的分離或者提純，這其中尤其是包括液體和氣體等各種流體的分離或者提純。

2、進(jìn)行物質(zhì)的分離，是工業(yè)領(lǐng)域中極其重要的基礎(chǔ)環(huán)節(jié)。

3、實(shí)現(xiàn)流體的分離和提純，有各種各樣的方法，如離心分離和過(guò)濾、萃取、蒸發(fā)等各種物理或化學(xué)的方法。但現(xiàn)有的各種方法，也存在效率低、分離或提純不徹底的不足。

4、離心分離，有轉(zhuǎn)筒、轉(zhuǎn)頁(yè)方法和離心管等方法。轉(zhuǎn)筒或轉(zhuǎn)頁(yè)分離可以工業(yè)化生產(chǎn)，但效果差；離心管分離的方法效果好，但難以工業(yè)化生產(chǎn)。

5、這是由于普通的離心管的容量有限，每一次可以分離的量很有限，且每次加料取料，需要設(shè)備停止運(yùn)行，整體效率很低。所以這種離心管方法，雖然廣泛應(yīng)用與實(shí)驗(yàn)室等場(chǎng)合，但難以大規(guī)模產(chǎn)業(yè)化。

6、所以，在生產(chǎn)和生活中，需要迫切需要更加高效的分離方法和裝置。

7、另一方面，在很多化學(xué)反應(yīng)裝置中，由于生成物與反應(yīng)物不能及時(shí)有效地分離，造成化學(xué)反應(yīng)的速度和效率的低下，能源消耗高。

8、這是由于化學(xué)反應(yīng)的速度和效率，一般的都取決于反應(yīng)爐(尤其是在氣體或者液體等化學(xué)反應(yīng)的反應(yīng)裝置中)里反應(yīng)物的濃度，以及催化劑，壓力，溫度等。反應(yīng)物濃度的本質(zhì)就是反應(yīng)物分子間相互接觸的緊密程度。反應(yīng)初期，效率高和速度快。但隨著化學(xué)反應(yīng)的進(jìn)行，生成物越來(lái)越多，反應(yīng)物的濃度越來(lái)越低，反應(yīng)速度也越來(lái)越慢、效率越來(lái)越低，這樣，就需要把反應(yīng)爐的反應(yīng)物生成物進(jìn)行分離。而這種分離，往往需要停止全部化學(xué)反應(yīng)后，進(jìn)行降溫降壓，這樣不可避免的就造成了能源浪費(fèi)和時(shí)間浪費(fèi)。

9、所以，在化學(xué)工業(yè)中，也迫切需要低耗高效的化學(xué)反應(yīng)方法和裝置。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、1、為了克服現(xiàn)有流體物質(zhì)分離和提純方法中存在能耗高、效率低、分離不徹底等的不足，本發(fā)明提供一種新的方法和裝置解決這一問(wèn)題，實(shí)現(xiàn)能夠降低能耗，能夠更加高效的、更加徹底的分離或提純效果。(所述的流體是指所有可以流動(dòng)的物質(zhì)。包括氣體、液體，以及氣體液體固體顆粒等的混合物或溶液、氣溶膠，以及等離子體等。)

2、2、同樣的，為了克服現(xiàn)有化學(xué)反應(yīng)裝置中反應(yīng)效率低、能耗高等的不足，本發(fā)明同時(shí)提供在化學(xué)反應(yīng)過(guò)程中，能夠自動(dòng)分離生成物的化學(xué)反應(yīng)器裝置，使得化學(xué)反應(yīng)更加徹底、更加高效、更低能耗。

3、本發(fā)明解決其技術(shù)問(wèn)題所采用的技術(shù)方案是：

4、概括地說(shuō)，就是：

5、1、使多個(gè)離心管并列地放置在一個(gè)可以旋轉(zhuǎn)的圓柱體的切面上，并使每個(gè)離心管首尾相連，串接起來(lái)形成“級(jí)聯(lián)離心管”，相當(dāng)于形成“超級(jí)長(zhǎng)的離心管”。(——換言之，也相當(dāng)于把超級(jí)長(zhǎng)的離心管，分段折疊后，排列在一個(gè)可以旋轉(zhuǎn)的離心轉(zhuǎn)軸上。)

6、交替往復(fù)地在“級(jí)聯(lián)離心管”的兩端施加壓力差，使得在每個(gè)離心管里兩端的一部分流體，能夠在相鄰的兩個(gè)離心管的之間往復(fù)遷移，逐級(jí)地使其中的“輕質(zhì)”流體往一個(gè)方向遷徙，而“重質(zhì)”流體往另一個(gè)方向遷徙。這樣，經(jīng)過(guò)逐級(jí)分離而不斷地累加，使得“級(jí)聯(lián)離心管”的離心分離效果，達(dá)到與“超級(jí)長(zhǎng)的離心管”等效效果。

7、2、把上述分離裝置的工作原理，組合到化學(xué)反應(yīng)裝置中，使化學(xué)反應(yīng)裝置能夠在工作狀態(tài)下，自動(dòng)而及時(shí)地分離出化學(xué)反應(yīng)的生成物和雜質(zhì)，并能隨時(shí)地補(bǔ)充反應(yīng)物，實(shí)現(xiàn)高效的化學(xué)反應(yīng)。(——換言之，也相當(dāng)于把“級(jí)聯(lián)離心管”分離裝置，衍生為化學(xué)反應(yīng)爐)。

8、具體地說(shuō)，就是：

9、一、整體的技術(shù)方案和技術(shù)措施。

10、【(一)、組成】：具有離心管(1)，回送管(2)，原料進(jìn)口(3)，輕端出口(4)，重端出口(5)，進(jìn)料調(diào)壓倉(cāng)(6)，輕端調(diào)壓倉(cāng)(7)，重端調(diào)壓倉(cāng)(8)。

11、這其中，所述的流體是指所有可以流動(dòng)的物質(zhì)。包括氣體、液體，以及氣體液體固體顆粒等的混合物或溶液、氣溶膠，等離子體等。

12、所述的離心管(1)，是指垂直于旋轉(zhuǎn)軸(或者與轉(zhuǎn)軸成一定夾角的)，利用旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生離心力進(jìn)行流體物質(zhì)分離的管狀器件。

13、所述的回送管(2)，是指連接相鄰的兩離心管(1)，使它們彼此首尾相連通的管子。

14、所述的原料進(jìn)口(3)，是指需要分離的流體原料的進(jìn)口。

15、所述的輕端出口(4)，是指分離后的出口之一，分離物的密度相對(duì)比較輕的輸出口。

16、所述的重端出口(5)，是指分離后的出口之一，分離物的密度相對(duì)比較重的輸出口。

17、所述的進(jìn)料調(diào)壓倉(cāng)(6)，是指對(duì)流體原料進(jìn)口處的壓強(qiáng)進(jìn)行調(diào)節(jié)的裝置。

18、所述的輕端調(diào)壓倉(cāng)(7)，是指對(duì)輕端的流體進(jìn)行存儲(chǔ)、能夠?qū)ζ鋲簭?qiáng)進(jìn)行調(diào)節(jié)的裝置。

19、所述的重端調(diào)壓倉(cāng)(8)，是指對(duì)重端的流體進(jìn)行存儲(chǔ)、能夠?qū)ζ鋲簭?qiáng)進(jìn)行調(diào)節(jié)的裝置。

20、【(二)、結(jié)構(gòu)】：使多個(gè)離心管(1)安置在轉(zhuǎn)軸(23)上，且垂直于轉(zhuǎn)軸或者與轉(zhuǎn)軸傾斜，各個(gè)離心管(1)之間由回送管(2)進(jìn)行連通，使其前后首尾相接，組成“級(jí)聯(lián)”的離心管，從而形成逐級(jí)離心分離裝置。

21、“級(jí)聯(lián)”的離心管在排列上，形成“內(nèi)端”“外端”關(guān)系、“前級(jí)”“后級(jí)”關(guān)系和“輕端”“重端”關(guān)系。

22、也即，離心管(1)和回送管(2)在可以旋轉(zhuǎn)的圓柱體表面上縱橫排列。(離心管(1)安置在圓柱體上的形體，類似于玉米棒上的玉米粒排列在玉米芯上)。

23、【為了便于敘述，本文約定：

24、把各個(gè)離心管(1)中靠近轉(zhuǎn)軸的一端稱為“內(nèi)端”，另一端為“外端”。

25、把相鄰兩個(gè)離心管(1)之間，其“外端”由回送管(2)連著的離心管，稱為“前級(jí)”；其“內(nèi)端”由回送管(2)連著的離心管，稱為“后級(jí)”。

26、最前的“前級(jí)”的“內(nèi)端”稱為“輕端”(11)，最后的“后級(jí)”的“外端”稱為“重端”(12)中間其中的一級(jí)稱為“中部”(13)?！?/p>

27、“級(jí)聯(lián)”離心管的“輕端”(11)，經(jīng)導(dǎo)管(10)連通到輕端調(diào)壓倉(cāng)(7)和輕端出口(4)；

28、“級(jí)聯(lián)”離心管的“重端”(12)，經(jīng)導(dǎo)管(10)連通到重端調(diào)壓倉(cāng)(8)和重端出口(5)。

29、“級(jí)聯(lián)”離心管的“中部”(13)，經(jīng)導(dǎo)管(10)連通到進(jìn)料調(diào)壓倉(cāng)(6)和原料進(jìn)口(3)。

30、各端口的進(jìn)口處和出口處，安置有閥門(9)。

31、【(三)、工作原理】：工作時(shí)，

32、1、通過(guò)轉(zhuǎn)軸旋轉(zhuǎn)，使每個(gè)離心管(1)內(nèi)的流體都生產(chǎn)離心分離，輕質(zhì)流體流向靠近轉(zhuǎn)軸的“內(nèi)端”，重質(zhì)流體相反的流向“外端”。

33、——這一步，是通過(guò)離心管，實(shí)現(xiàn)各個(gè)離心管中，不同質(zhì)量(密度)流體的分離。

34、2、通過(guò)交替改變輕端調(diào)壓倉(cāng)(7)和重端調(diào)壓倉(cāng)(8)之間的壓力差，就可以交替地使輕端調(diào)壓倉(cāng)(7)或者重端調(diào)壓倉(cāng)(8)的流體擠壓進(jìn)離心管(1)，使得流體在“級(jí)聯(lián)”離心管的各管道內(nèi)往復(fù)移動(dòng)。

35、控制每次往復(fù)流動(dòng)的流量，就可以使得每一個(gè)離心管(1)的“內(nèi)端”的輕質(zhì)流體都同步擠向“前一級(jí)”離心管(1)的“外端”或者中部，每一個(gè)離心管(1)的“外端”的重質(zhì)流體都同步擠向“后一級(jí)”離心管(1)的“內(nèi)端”或者中部，這樣逐級(jí)分離(提純)、反復(fù)離心，就可以在“最前級(jí)”離心管(1)的“內(nèi)端”(也即“輕端”(11))的分離出最輕質(zhì)的流體，在“最后級(jí)”離心管(1)的“外端”(也即“重端”(12))的分離出最重質(zhì)的流體。

36、——這一步，是通過(guò)回送管，利用兩端口的壓強(qiáng)差的，實(shí)現(xiàn)各離心管之間的，不同質(zhì)量(密度)的遷移，輕質(zhì)的流體逐步往前級(jí)移，重質(zhì)的流體逐步往后級(jí)移。

37、3、通過(guò)調(diào)節(jié)各進(jìn)口和出口處的閥門(9)和壓強(qiáng)，就可以控制原料的進(jìn)口量和兩端分離物的出口量。

38、原料從中間的離心管的中部注入，這樣，就可以向兩端同步地“擠壓”，逐級(jí)遷徙，最后，最輕質(zhì)的流體從輕端出口(4)輸出，最重質(zhì)的流體從重端出口(5)輸出。

39、調(diào)節(jié)進(jìn)口閥門和兩個(gè)出口閥門的大小，就可調(diào)節(jié)兩端不同物質(zhì)流出的比例。

40、——這一步，就是實(shí)現(xiàn)了從中間補(bǔ)充原料，把分離后的物質(zhì)從兩端送出。

41、【(四)、工作步驟】：具體的工作流程如下：

42、一、起始加料，開機(jī)。

43、二、聯(lián)動(dòng)分離：1、離心，2、往前級(jí)移，3、離心，4、往后級(jí)移，重復(fù)1-4的過(guò)程，循環(huán)往復(fù)。

44、三、進(jìn)料和出料：1、補(bǔ)充進(jìn)料、出料，2、聯(lián)動(dòng)分離，交替1-2的過(guò)程，循環(huán)往復(fù)；或者1與2同步進(jìn)行。

45、在開機(jī)后，整機(jī)可以一直工作，可以不停歇地進(jìn)行旋轉(zhuǎn)離心分離。

46、送入的原料在離心作用下分離，根據(jù)各離心管分離的速度，只要控制好“前后”返送的時(shí)長(zhǎng)和頻率、控制好補(bǔ)料出料的時(shí)長(zhǎng)和頻率。就可以不改變分離物質(zhì)的條件，或者不改變化學(xué)反應(yīng)的(溫度壓強(qiáng)等)工作條件，整機(jī)就可以連續(xù)工作，源源不斷的補(bǔ)充進(jìn)料、出料。

47、【(五)、進(jìn)一步的說(shuō)明】：

48、這其中，在各級(jí)中的離心管(1)的容積大于回送管(2)的容積；而且，輕端調(diào)壓倉(cāng)(7)和重端調(diào)壓倉(cāng)(8)其中往復(fù)變動(dòng)的容積，介于離心管(1)與回送管(2)兩者的容積之間。

49、——由于回送管的容積截面積遠(yuǎn)小于離心管，雖然兩者都產(chǎn)生離心效果(密度大的會(huì)甩向外)，但只要每次遷移的量足夠大，就使得對(duì)于離心管(1)彼此之間的流體能夠交互傳送。

50、——由于調(diào)壓倉(cāng)的容積，介于離心管與回送管之間，這樣能夠保障，每一次往復(fù)流動(dòng)時(shí)，能夠：1、使輕質(zhì)流體流到上一級(jí)后，又不會(huì)使后續(xù)的重質(zhì)流體繼續(xù)跟著流過(guò)去；2、使重質(zhì)流體流到下一級(jí)后，又不會(huì)使后續(xù)的輕質(zhì)流體繼續(xù)跟著流過(guò)去。

51、所述的輕端調(diào)壓倉(cāng)(7)和重端調(diào)壓倉(cāng)(8)，兩者或者是聯(lián)動(dòng)著的活塞，或者是聯(lián)動(dòng)著的軟囊，當(dāng)其中一個(gè)張開，則另外一個(gè)壓縮。這樣活塞來(lái)回運(yùn)動(dòng)，相當(dāng)于使得“級(jí)聯(lián)”離心管內(nèi)的流體來(lái)回流動(dòng)，可以循環(huán)往復(fù)。

52、往復(fù)運(yùn)動(dòng)的頻率，可以根據(jù)離心機(jī)旋轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)速，同步變化。轉(zhuǎn)速快，可以使每一級(jí)的離心管分離速度快。閥門的開關(guān)頻率也可以同步，轉(zhuǎn)速快，原料補(bǔ)充快，輸出快。

53、所述的逐級(jí)離心法流體分離裝置和化學(xué)反應(yīng)裝置，或者還具有電場(chǎng)柵(16)，具有調(diào)溫棒(17)、集液管(18)，或者是具有電場(chǎng)柵、調(diào)溫棒、集液管中的一個(gè)或者多個(gè)。

54、例如，離心分離裝置有電場(chǎng)柵，但沒(méi)有調(diào)溫棒、集液管；

55、或者離心分離裝置中有調(diào)溫棒、集液管，而沒(méi)有電場(chǎng)柵；

56、或者離心分離裝置中電場(chǎng)柵、調(diào)溫棒、集液管都不安置。

57、電場(chǎng)柵(16)置于各離心管(1)內(nèi)。電場(chǎng)柵是具有絕緣外層的電極。

58、調(diào)溫棒(17)置于各離心管(1)內(nèi)。能夠?qū)軆?nèi)的流體進(jìn)行加熱或者降溫。

59、集液管(18)置于各離心管(1)外。使得各個(gè)離心管(1)的外端相互聯(lián)通。

60、二、作為化學(xué)反應(yīng)裝置的方案和措施。

61、化學(xué)反應(yīng)裝置中，具有逐級(jí)離心分離裝置，也即具有由離心管(1)和回送管(2)組成的“級(jí)聯(lián)”離心分離裝置，也具有原料進(jìn)口(3)，輕端出口(4)，重端出口(5)，進(jìn)料調(diào)壓倉(cāng)(6)，輕端調(diào)壓倉(cāng)(7)，重端調(diào)壓倉(cāng)(8)，(但不需要安置電場(chǎng)柵、集液管等)。

62、離心管的“輕端”(11)或離心管的“重端”(12)，其中之一的輸出是通過(guò)導(dǎo)管返送到進(jìn)料調(diào)壓倉(cāng)(6)的。

63、當(dāng)化學(xué)反應(yīng)的生成物密度比反應(yīng)物密度高，則逐級(jí)分離后，生成物從重端出口(5)輸出，相對(duì)的低密度的反應(yīng)物從離心管“輕端”(11)返送到進(jìn)料調(diào)壓倉(cāng)(6)，再重新進(jìn)入化學(xué)反應(yīng)。

64、當(dāng)化學(xué)反應(yīng)的生成物密度比反應(yīng)物密度低，則逐級(jí)分離后，生成物從輕端出口(4)輸出，相對(duì)的高密度的反應(yīng)物從離心管“重端”(12)返送到進(jìn)料調(diào)壓倉(cāng)(6)，再重新進(jìn)入化學(xué)反應(yīng)。

65、當(dāng)化學(xué)反應(yīng)的生成物密度介于生成物之間，則先分離出重質(zhì)的反應(yīng)物，再分離出輕質(zhì)的反應(yīng)物，或者先分離輕質(zhì)，后分離重質(zhì)，使反應(yīng)物重新進(jìn)入化學(xué)反應(yīng)裝置，使生成物分步分離，從出口輸出。

66、或者，進(jìn)料調(diào)壓倉(cāng)(6)作為中心反應(yīng)倉(cāng)，連接有多個(gè)逐級(jí)分離裝置，這樣加快化學(xué)反應(yīng)速度、分離速度，增加工作效率。

67、這過(guò)程，同時(shí)也可以根據(jù)雜質(zhì)的密度不同，把雜質(zhì)等分離出來(lái)。

68、換言之，逐級(jí)離心分離裝置就作為化學(xué)反應(yīng)容器，使其自動(dòng)分離化學(xué)反應(yīng)的生成物。

69、例如，通過(guò)二氧化硫和氧氣制造三氧化二硫，通過(guò)二氧化碳和氫氣制造甲醇，等等。

70、三、作為混合流體分離的裝置。

71、逐級(jí)離心法流體分離裝置，具有由離心管(1)和回送管(2)組成的“級(jí)聯(lián)”離心分離組件，也具有原料進(jìn)口(3)，輕端出口(4)，重端出口(5)，進(jìn)料調(diào)壓倉(cāng)(6)，輕端調(diào)壓倉(cāng)(7)，重端調(diào)壓倉(cāng)(8)，但其中的離心管(1)是單一的離心器件，管內(nèi)級(jí)周邊不需要安置調(diào)溫棒、電場(chǎng)柵、集液管等。

72、流體分離包括液體和氣體分離或者提純。該裝置或者是構(gòu)成污水凈化裝置的，或者是構(gòu)成空氣分離凈化裝置的，或者是構(gòu)成二氧化碳收集裝置的，或者是構(gòu)成油料、膠料的分離裝置，等等。例如：

73、污水凈化，是液態(tài)流體的分離的代表性應(yīng)用，污泥雜質(zhì)較重從“重端”(12)輸出，潔凈的水較輕從從“輕端”(11)輸出。

74、空氣凈化，是氣態(tài)流體的分離的代表性應(yīng)用，污染空氣較重從“重端”(12)輸出，潔凈的水較輕從從“輕端”(11)輸出。

75、二氧化碳的收集，尤其是廠礦中煙窗排放二氧化碳的收集，能夠具有較高效率和較低能耗。

76、空氣、油料、膠料的分離，如氮?dú)?、氧氣、氫氣的分離，根據(jù)密度的不同逐步分離，可以取得所需要的氣體；石油分離，地溝油分離，光刻膠分離提純。

77、逐級(jí)離心法流體分離裝置，或者是構(gòu)成同位素物質(zhì)的分離裝置，尤其是作為鈾同位素u235的提純、作為氫同位素的提純。

78、由于同位素雖然質(zhì)量不同，但差別不太，常規(guī)分離比較困難。這種逐級(jí)離心的方法，尤其適應(yīng)低含量的分離，積少成多。

79、同位素物質(zhì)的化合物，無(wú)論是氣體狀態(tài)的，還是液體狀態(tài)的，均可以用這種逐級(jí)離心法進(jìn)行分離。

80、該裝置或者是構(gòu)成空氣調(diào)節(jié)裝置，高壓空氣從原料進(jìn)口(3)壓入，冷空氣從“級(jí)聯(lián)”離心管的“輕端”(11)輸出，熱空氣從“級(jí)聯(lián)”離心管的“重端”(12)輸出。

81、高速旋轉(zhuǎn)的離心管，使得較輕的熱空氣流向“內(nèi)端”，較重的冷空氣流向“外端”，在逐級(jí)分離疊加后，在最后兩端的氣體將產(chǎn)生溫度差。其原理類似于渦流管的制冷和制熱裝置。

82、四、作為溶液中溶質(zhì)的分離。

83、該裝置具有原料進(jìn)口(3)，輕端出口(4)，重端出口(5)，進(jìn)料調(diào)壓倉(cāng)(6)，輕端調(diào)壓倉(cāng)(7)，重端調(diào)壓倉(cāng)(8)。

84、該裝置中的離心管(1)，其管內(nèi)具有電場(chǎng)柵(16)。電場(chǎng)柵是具有絕緣外層的電極，正負(fù)電極相鄰并列，電場(chǎng)柵(16)是單層或者多層地排列在離心管中，其排列與轉(zhuǎn)軸方向垂直或者平行，或者其所加的電場(chǎng)是高壓脈沖電。

85、該逐級(jí)離心法分離裝置構(gòu)成海水淡化裝置、酸堿鹽等溶液中的溶質(zhì)分離的裝置，在該裝置中，不需要安置集液管和調(diào)溫棒。

86、正負(fù)電極相鄰并列，電極能夠吸引離子，但由于電極有絕緣外層，溶液離子或者氣體離子不會(huì)產(chǎn)生電離反應(yīng)，只是聚集在正負(fù)電極周邊，使得溶液局部形成高濃度。

87、如果此時(shí)電極斷電，正負(fù)離子相互相吸，在離心作用下向外沉淀。

88、(接下來(lái)溶液中溶質(zhì)的分離，就與混合物的分離類似。)

89、調(diào)節(jié)端口開關(guān)或者調(diào)節(jié)壓力，使得高濃度的溶液通過(guò)回送管，送到下一級(jí)。這樣通過(guò)逐級(jí)分離提純，就可以完成酸堿鹽溶液的溶質(zhì)分離、濃縮、提純等，尤其是海水淡化等。

90、高壓的電場(chǎng)，可以吸附更多的離子，間隙的脈沖高壓，可以使吸附的正負(fù)離子更容易被吸附、被離心分離。

91、五、作為空氣制水裝置。

92、該裝置具有原料進(jìn)口(3)，輕端出口(4)，重端出口(5)，進(jìn)料調(diào)壓倉(cāng)(6)，但不需要輕端調(diào)壓倉(cāng)(7)，重端調(diào)壓倉(cāng)(8)。

93、逐級(jí)離心法流體分離裝置還具有集液管(18)，集液管(18)與各離心管(1)的外端相連通，離心管(1)的管內(nèi)或者還具有調(diào)溫棒(17)，調(diào)溫棒(17)是冷凝降溫的。在該裝置中，不需要安置電場(chǎng)柵。也不需要輕端調(diào)壓倉(cāng)(7)和重端調(diào)壓倉(cāng)(8)進(jìn)行來(lái)回調(diào)壓。

94、該分離裝置是構(gòu)成在空氣中分離出水分子的，也即是空氣制水。

95、空氣或者加熱后的空氣，送入分離裝置，空氣中的水分子遇到調(diào)溫棒()冷凝成液態(tài)水，在離心作用下甩到離心管(1)的外端，集中到集液管(18)，由于集液管(18)在各離心管(1)的外面，控制集液管(18)的水位，各離心管(1)的空氣就不會(huì)進(jìn)入到集液管(18)，只能在離心管(1)和回送管(2)中流動(dòng)，從兩端排出。而冷凝的液態(tài)水，就可以從集液管(18)一端輸出。

96、六、回送管的構(gòu)造。

97、回送管(2)是雙通道的，雙通道中的每個(gè)通道都具有單向閥的。

98、雙通道中的其中一個(gè)通道，連接前一級(jí)離心管(1)“外端”和后一級(jí)離心管(1)“中部”。

99、雙通道中的另一個(gè)通道，連接前一級(jí)離心管(1)的“中部”和后一級(jí)離心管(1)“內(nèi)端”。

100、所述的離心管(1)中部，是指管內(nèi)的中間部位，或者是靠近“內(nèi)端”或“外端”一側(cè)的中間部位。

101、雙通道的兩個(gè)單向閥，是互為相反的，使得離心管(1)的“外端”和“內(nèi)端”都是單向流出(不能流入)，“中部”都是單向流入(不能流出)。這樣，兩個(gè)通道只能夠各司其職，各通一個(gè)方向。

102、由于單通道的回送管(2)，各個(gè)離心管(1)之間是直接由回送管(2)進(jìn)行首尾相連通的，使其前后兩個(gè)離心管(1)分離的物質(zhì)，在“往前級(jí)移”或“往后級(jí)移”的過(guò)程中，部分會(huì)重新混合，造成效率降低。

103、而采用雙通道的回送管(2)，可以有效克服這個(gè)問(wèn)題，不過(guò)這也會(huì)帶來(lái)機(jī)構(gòu)復(fù)雜的問(wèn)題，尤其是增加的兩個(gè)單向閥，使得制造和維護(hù)成本增高。

104、回送管(2)兩個(gè)通道的單向閥，或者是互為相反的“特斯拉閥”，使得離心管(1)的外“外端”和“內(nèi)端”都是單向流出，由于“特斯拉閥”內(nèi)部是固定的曲管，能夠單向流動(dòng)而沒(méi)有活動(dòng)的閥門，可以使整體裝置的使用壽命長(zhǎng)，降低維修頻次。

105、七、組合件的構(gòu)造。

106、離心管(1)和回送管(2)是組合成整體離心管組件(14)的。

107、在離心管組件(14)中，回送管(2)和離心管(1)并列組合在一起，在一端兩者相通，在另一端兩者開口。

108、或者在離心管組件(14)中，回送管(2)置于離心管(1)內(nèi)，在內(nèi)部?jī)烧呦嗤?，在外部?jī)烧唛_口。

109、這樣組件(14)中的回送管(2)和離心管(1)兩個(gè)開口，可以兩兩彼此間由導(dǎo)管連接，形成“級(jí)聯(lián)”的離心管，這種組件(14)可以標(biāo)準(zhǔn)統(tǒng)一生產(chǎn)，便于直接安裝和維修更換。

110、或者組件(14)外形的一側(cè)成梯形，排列后成圓周狀?？梢猿浞掷每臻g。

111、八、其他構(gòu)造。

112、進(jìn)料調(diào)壓倉(cāng)(6)、輕端調(diào)壓倉(cāng)(7)、重端調(diào)壓倉(cāng)(8)，或者是安置于支架上，或者是安置在轉(zhuǎn)軸上的(或者在與轉(zhuǎn)軸相連的轉(zhuǎn)鼓中)。流體是通過(guò)導(dǎo)管(10)在轉(zhuǎn)軸和軸承相接處引出的。(這樣可以使高速旋轉(zhuǎn)的離心管與固定的進(jìn)出口的管道，能夠相互連接)。

113、進(jìn)料調(diào)壓倉(cāng)(6)，輕端調(diào)壓倉(cāng)(7)，重端調(diào)壓倉(cāng)(8)，或者是帶閥門的水箱，利用水箱與進(jìn)出口的水位差，調(diào)節(jié)離心管兩端的壓力差，使得管內(nèi)流體來(lái)回流動(dòng)。

114、進(jìn)料調(diào)壓倉(cāng)(6)，輕端調(diào)壓倉(cāng)(7)，重端調(diào)壓倉(cāng)(8)，或者與多個(gè)“級(jí)聯(lián)”離心管并聯(lián)。這樣，可以增加流體分離裝置或者化學(xué)反應(yīng)裝置的容量。

115、九、多級(jí)裝置組合的構(gòu)造。

116、逐級(jí)離心法流體分離裝置是作為配件的，或者是安裝在其他設(shè)施中的。

117、或者這種逐級(jí)流體分離裝置，是具有多層重復(fù)疊加組合的，上一層的輕端出口(4)或重端出口(5)，連接到下一層原料進(jìn)口(3)，進(jìn)行多重的分步分離。

118、這樣多重的分步分離，可以一次性分離出不同的物質(zhì)，例如，分離大氣中的氮?dú)?、氧氣、二氧化碳等，石油中的不同密度的油?/p>

119、這樣也可以一次性更加高效地分離混合物。不同濃度的混合物，如污水凈化等，因?yàn)樵诓煌瑵舛认拢m合的離心管、回送管截面積是不同，分離時(shí)的流速也不同的。分離時(shí)，采用不同結(jié)構(gòu)的分離裝置，通過(guò)多級(jí)分離，可以效率更高。

120、本發(fā)明的有益效果是，

121、1、本發(fā)明提供的逐級(jí)分離的方法和裝置，(a)、由于是逐級(jí)分離，每一級(jí)的分離即使非常微小，如果逐級(jí)的疊加能夠足夠多，就可以達(dá)到極高的分離提純度，所以能使離心分離更加徹底。(b)、由于整機(jī)在開機(jī)后可以連續(xù)工作，不停歇地旋轉(zhuǎn)進(jìn)行離心分離。進(jìn)料、出料過(guò)程，不需要頻繁的啟動(dòng)和停止旋轉(zhuǎn)，不需要頻繁地改變工作狀態(tài)(溫度、壓強(qiáng))。運(yùn)行過(guò)程只是旋轉(zhuǎn)時(shí)的摩擦力和流體來(lái)回遷移而產(chǎn)生有限的能耗，不需要消耗額外的能量。所以這樣的離心分離效果，高效而且節(jié)能。

122、2、而通過(guò)本發(fā)明提供的利用逐級(jí)分離方法實(shí)施的化學(xué)反應(yīng)裝置，可以在化學(xué)反應(yīng)過(guò)程，自動(dòng)地把生成物分離出來(lái)、把雜質(zhì)分離出來(lái)，使反應(yīng)物濃度保持正常水平，而不需要反復(fù)地的開機(jī)停機(jī)，也不影響或改變反應(yīng)爐里面的壓力、溫度等工作環(huán)境，不會(huì)造成能源和時(shí)間的浪費(fèi)，使得化學(xué)反應(yīng)，速度更快、效率更高、能耗更低，實(shí)現(xiàn)高效節(jié)能的效果。

123、換言之，本發(fā)明的有益效果是，能夠在工業(yè)化大規(guī)模量產(chǎn)的環(huán)境下，達(dá)到實(shí)驗(yàn)室精細(xì)的分離提純效果。