一种超声波震荡式纳米晶体萃取分离装置的制作方法

1.本发明属于纳米微粒分离技术领域，具体是指一种超声波震荡式纳米晶体萃取分离装置。


背景技术：

2.纳米晶体指纳米尺寸上的晶体材料，或具有晶体结构的纳米颗粒。纳米晶体具有很重要的研究价值，纳米晶体的电学和热力学性质显现出很强的尺寸依赖性，从而可以通过细致的制造过程来控制这些性质。与传统的粗晶材料相比，纳米晶粒材料具有十分优异的物理、力学以及化学性能，如很高的强度或硬度、良好的热稳定性、增强的扩散性能和热传导性质。
3.纳米晶体的制备技术一直是纳米晶体材料研究领域的一个重要方面，而在纳米晶体制备过程中存在各种问题。在纳米晶体萃取过程中，纳米晶体在析出后，容易粘附在萃取反应釜内壁上，同时析晶板上残留的纳米晶体不易清理，现有技术常采用高压气体进行清理，但容易破坏纳米晶体的完整性，造成了极大的资源浪费，而采用常规风速清理析晶板上的纳米晶体时，又难以保证清理效果，同样造成了资源浪费；用于制备纳米晶体的纳米晶体粉末溶质在萃取分离之前需进行过滤，为了去除纳米晶体粉末溶质中的杂质，目前经常采用沉降法进行过滤，该方法过滤效率低，等待时间过长，且后续烘干过程中纳米晶体粉末溶质受热不均匀，常常携带水分进入到萃取反应釜内，严重影响了纳米晶体的质量；在纳米晶体储存环节，纳米晶体的表面积大并且表面能高，表面积累了大量的正、负电荷，纳米颗粒之间距离极短，相互间的范德华力远大于自身重力，同时在纳米颗粒之间表面氢键、化学键的联合作用下，极易导致纳米晶体之间相互吸引发生团聚，使纳米晶体的结构发生变化，造成纳米晶体性能的劣化。


技术实现要素：

4.针对上述情况，为克服现有技术的缺陷，本发明提出了一种超声波震荡式纳米晶体萃取分离装置；为了解决高压气体剥离析晶板上的纳米晶体时容易破坏纳米晶体完整性的问题，本发明基于机械振动原理（使物体处于振动状态），利用纳米晶体粉末溶质不溶于超临界二氧化碳流体，而有机溶剂能溶于超临界二氧化碳流体的特性，对纳米晶体粉末溶质和有机溶剂混合液中的有机溶剂进行反溶，使纳米晶体快速析出的同时处于振动状态，纳米晶体可以快速从析晶板上分离，并且保持了晶体的完整性，针对纳米晶体容易团聚造成纳米晶体性能劣化的问题，将收集到的纳米晶体储存在储存溶剂中，利用超声波的空化效应，破坏纳米晶体储存溶剂结构，改善反应活性，分散纳米晶体粒子，防止纳米晶体相互吸引产生团聚现象。
5.为了解决纳米晶体粉末溶质过滤时间长和过滤效果差的问题，本发明基于气压和液压结构原理（将物体某部分用气体或流体代替），利用微纳米气泡比表面积大和表面具有高电位的特性，对悬浮的杂质进行高效快速吸附，提高了杂质去除率，微纳米气泡在破裂瞬
间可激发产生大量的羟基自由基，利用羟基自由基超高的氧化还原能力，可降解水中正常条件下难以氧化分解的污染物，实现了对过滤液水质的净化，方便后续过滤液的回收和清理。
6.为了解决纳米晶体粉末溶质过滤后烘干受热不均匀和烘干时间长的问题，本发明基于机械振动原理（使物体处于振动状态）和周期性作用原理（改变一种作用的执行方式，以获得某种所需的结果），利用超声波振荡使纳米晶体粉末溶质在加热烘干时处于震荡状态，极大增加了纳米晶体粉末溶质的受热面，在一个烘干周期完成后将纳米晶体粉末溶质由烘干箱底部吸出再从烘干箱顶部输入，使未烘干的部分充分暴露，再进行下一个周期的循环烘干，有效解决了纳米晶体粉末溶质过滤后烘干受热不均匀和烘干时间长的问题。
7.本发明采取的技术方案如下：本发明提出了一种超声波震荡式纳米晶体萃取分离装置，包括挤压充入式微纳米气泡生成装置、超声波震荡式纳米晶体萃取分离装置、超声波震荡式循环加热烘干装置、预设式微纳米气泡浮选过滤装置、超声波震荡式纳米晶体转运储存装置和固定支撑组件，超声波震荡式纳米晶体转运储存装置设于固定支撑组件上，预设式微纳米气泡浮选过滤装置设于固定支撑组件上，超声波震荡式循环加热烘干装置设于预设式微纳米气泡浮选过滤装置上，超声波震荡式纳米晶体萃取分离装置设于超声波震荡式循环加热烘干装置上，挤压充入式微纳米气泡生成装置设于预设式微纳米气泡浮选过滤装置上，挤压充入式微纳米气泡生成装置包括储水箱、水泵一、水泵固定座、充水管一、充水管二、微纳米气泡生成装置和充气装置，充气装置设于微纳米气泡生成装置上，储水箱设于微纳米气泡生成装置上，水泵固定座设于微纳米气泡生成装置上，水泵一设于水泵固定座上，充水管一的一端与储水箱连接，充水管一的另一端与水泵一连接，充水管二的一端与水泵一连接，充水管二的另一端与微纳米气泡生成装置连接。
8.进一步地，微纳米气泡生成装置包括微纳米气泡生成箱、液压柱、挤压板、混合腔、内置安装板、导流柱、微流管、导流槽、出水阀一和出水管一，液压柱设于微纳米气泡生成箱的内壁上，挤压板设于液压柱上，内置安装板设于微纳米气泡生成箱内，混合腔设于挤压板和内置安装板之间，导流柱设于内置安装板上，微流管设于导流柱上，导流槽设于内置安装板上，出水阀一设于导流槽上，出水管一设于出水阀一上，利用气液混合流体在压力作用下高速旋转，在气液接触面产生高速强力的剪切力和高频率的压力变动，在极端条件下生成大量微纳米气泡。
9.进一步地，充气装置包括充气泵、充气泵固定座、充气管一、充气管二、内置挡球、复位弹簧和内置挡板，充气泵固定座设于微纳米气泡生成箱的侧壁上，充气泵设于充气泵固定座上，充气管一设于充气泵上，充气管二的一端与充气管一连接，充水管二的另一端与微纳米气泡生成箱连接，内置挡球设于充气管二内，复位弹簧的一端与内置挡球连接，复位弹簧的另一端与内置挡板连接，内置挡板固定连接设于充气管二内，利用内置挡球和复位弹簧，实现了充气装置的连续充气和防漏气功能。
10.进一步地，超声波震荡式纳米晶体萃取分离装置包括反应釜、超声波发生器、有机溶剂储存箱、风机、风管一、风管二、出液阀、出液管、水泵二、回收箱一、箱盖一、析晶振板、伸缩底板一和超临界二氧化碳储存箱，超声波发生器设于反应釜的外壁上，析晶振板设于反应釜内，风机设于反应釜的外壁上，风管一设于风机上，风管二的一端与风管一连接，风管一的另一端与反应釜连接，利用超声波振荡破碎析晶振板上的纳米晶体，并用风机将析
晶振板上的纳米晶体吹落，极大提高了纳米晶体的收集效率，解决了现有技术难以解决的既要利用高压气体去除析晶板上的纳米晶体，又不能利用高压气体去除析晶板上的纳米晶体的矛盾性技术难题，有机溶剂储存箱设于反应釜的外壁上，超临界二氧化碳储存箱设于反应釜的外壁上，有机溶剂储存箱和超临界二氧化碳储存箱可分别将有机溶剂和超临界二氧化碳流体输送至反应釜内，有机溶剂与纳米晶体粉末溶质混合后，再输入超临界二氧化碳流体，利用纳米晶体溶质不溶于超临界二氧化碳流体，有机溶剂溶解于超临界二氧化碳流体的特性，使超临界二氧化碳流体与有机溶剂充分溶解，使纳米晶体快速析出，出液阀设于反应釜的外壁上，出液管的一端与出液阀连接，出液管的另一端与回收箱一连接，水泵二设于出液管上，箱盖一设于回收箱一上，伸缩底板一设于反应釜底部，可控制纳米晶体进入到超声波震荡式纳米晶体转运储存装置中。
11.进一步地，超声波震荡式循环加热烘干装置包括烘干箱、热风机、热风管一、热风管二、热风管三、循环气泵、循环气泵安装座、输出管、输入管、转运气泵、转运管一、转运管二和超声波震荡器一，热风机设于烘干箱的外壁上，热风管一设于热风机上，热风管二设于热风管一上，热风管三的一端与热风管二连接，热风管三的另一端与烘干箱连接，循环气泵安装座设于烘干箱的外壁上，循环气泵设于循环气泵安装座上，输出管的一端与循环气泵连接，输出管的另一端与烘干箱的底部连接，输入管的一端与循环气泵连接，输入管的另一端与烘干箱的顶部连接，循环气泵可将烘干箱内的纳米晶体粉末溶质吸出后再次输入，实现了纳米晶体粉末溶质的循环加热烘干，超声波震荡器一设于烘干箱的外壁上，利用超声波振荡使烘干箱内的纳米晶体粉末溶质反复振荡，增大受热面积，实现了均匀烘干的效果，解决了现有技术难以解决的既要用热风烘干纳米晶体粉末溶质，又不能用热风烘干纳米晶体粉末溶质的矛盾性技术难题，转运管一的一端与转运气泵连接，转运管一的另一端与烘干箱的底部连接，转运管二的一端与转运气泵连接，转运管二的另一端与反应釜的顶部连接，转运气泵可将反应釜内烘干后的纳米晶体粉末溶质输送至反应釜内。
12.进一步地，预设式微纳米气泡浮选过滤装置包括进料口、过滤箱、过滤网、回流阀、出水管二、水泵三、回收箱二、箱盖二、底部漏斗、转运仓和伸缩底板二，进料口设于过滤箱上，过滤网设于过滤箱内，回流阀设于过滤箱的底部侧壁上，出水管二的一端与回流阀连接，出水管二的另一端与回收箱二连接，水泵三设于出水管二上，箱盖二设于回收箱二上，底部漏斗设于过滤箱的底部，转运仓设于底部漏斗上，伸缩底板二设于转运仓内，可控制纳米晶体粉末溶质进入到超声波震荡式循环加热烘干装置中，利用微纳米气泡生成装置生成的微纳米气泡，吸附纳米晶体粉末溶质中的杂质，实现了纳米晶体粉末溶质的高效过滤，解决了现有技术难以解决的既要用水过滤纳米晶体粉末溶质，又不能用水过滤纳米晶体粉末溶质的矛盾性技术难题。
13.进一步地，超声波震荡式纳米晶体转运储存装置包括固定安装板、转运轨道、电机、电机安装座、缓冲垫、丝杆、丝杆螺母、移动支撑板、滑块、储存盒、伸缩顶板和超声波震荡器二，电机安装座设于固定安装板上，电机设于电机安装座上，转运轨道设于固定安装板上，滑块滑动连接设于转运轨道上，移动支撑板设于滑块上，丝杆转动连接设于电机上，丝杆螺母设于丝杆上，丝杆和丝杆螺母从移动支撑板的空腔内穿过，缓冲垫设于固定安装板上，丝杆从缓冲垫的空腔内穿过，储存盒设于移动支撑板上，伸缩顶板设于储存盒上，超声波震荡器二设于储存盒的侧壁上，利用超声波的空化效应，分散粉粹纳米晶体粒子，防止纳
米晶体相互吸引产生团聚现象。
14.进一步地，固定支撑组件包括支撑底板、支撑立板、支撑横板、支撑立柱一和支撑立柱二，支撑立板设于支撑底板上，支撑横板设于支撑立板上，支撑立柱一设于支撑底板上，支撑立柱二设于回收箱一上。
15.优选地，支撑立板上设有中央控制器，实现装置的自动过滤、烘干、萃取分离和收集转运等功能，中央控制器型号为stc12c6082。
16.优选地，析晶振板设有六组，支撑立板和支撑横板设有两组，支撑立柱二设有四组，风管一和风管二设有三组，热风管三设有四组。
17.为了提高微流管的使用寿命，优选地，微流管为耐高压耐腐蚀材料。
18.为了防止热风管一、热风管二和热风管三受热燃烧，优选地，热风管一、热风管二和热风管三为橡塑复合阻燃材料。
19.采用上述结构本发明取得的有益效果如下：本方案提出了一种超声波震荡式纳米晶体萃取分离装置，为了解决高压气体剥离析晶板上的纳米晶体时容易破坏纳米晶体完整性的问题，本发明基于机械振动原理（使物体处于振动状态），利用纳米晶体粉末溶质不溶于超临界二氧化碳流体，而有机溶剂能溶于超临界二氧化碳流体的特性，对纳米晶体粉末溶质和有机溶剂混合液中的有机溶剂进行反溶，使纳米晶体快速析出的同时处于振动状态，纳米晶体可以快速从析晶板上分离，并且保持了晶体的完整性，针对纳米晶体容易团聚造成纳米晶体性能劣化的问题，将收集到的纳米晶体储存在储存溶剂中，利用超声波的空化效应，破坏纳米晶体储存溶剂结构，改善反应活性，分散纳米晶体粒子，防止纳米晶体相互吸引产生团聚现象。
20.为了解决纳米晶体粉末溶质过滤时间长和过滤效果差的问题，本发明基于气压和液压结构原理（将物体某部分用气体或流体代替），利用微纳米气泡比表面积大和表面具有高电位的特性，对悬浮的杂质进行高效快速吸附，提高了杂质去除率，微纳米气泡在破裂瞬间可激发产生大量的羟基自由基，利用羟基自由基超高的氧化还原能力，可降解水中正常条件下难以氧化分解的污染物，实现了对过滤液水质的净化，方便后续过滤液的回收和清理。
21.为了解决纳米晶体粉末溶质过滤后烘干受热不均匀和烘干时间长的问题，本发明基于机械振动原理（使物体处于振动状态）和周期性作用原理（改变一种作用的执行方式，以获得某种所需的结果），利用超声波振荡使纳米晶体粉末溶质在加热烘干时处于震荡状态，极大增加了纳米晶体粉末溶质的受热面，在一个烘干周期完成后将纳米晶体粉末溶质由烘干箱底部吸出再从烘干箱顶部输入，使未烘干的部分充分暴露，再进行下一个周期的循环烘干，有效解决了纳米晶体粉末溶质过滤后烘干受热不均匀和烘干时间长的问题。
附图说明
22.图1为本发明提出的一种超声波震荡式纳米晶体萃取分离装置的整体结构示意图；图2为本发明提出的一种超声波震荡式纳米晶体萃取分离装置的正视图；图3为本发明提出的一种超声波震荡式纳米晶体萃取分离装置的侧视图；图4为本发明提出的一种超声波震荡式纳米晶体萃取分离装置的俯视图；
图5为本发明提出的挤压充入式微纳米气泡生成装置的整体结构示意图a；图6为本发明提出的挤压充入式微纳米气泡生成装置的整体结构示意图b；图7为本发明提出的充气装置的整体结构示意图；图8为本发明提出的导流柱的整体结构示意图；图9为本发明提出的超声波震荡式纳米晶体萃取分离装置的正视图；图10为本发明提出的超声波震荡式纳米晶体萃取分离装置的后视图；图11为本发明提出的超声波震荡式纳米晶体萃取分离装置的整体结构示意图a；图12为本发明提出的超声波震荡式纳米晶体萃取分离装置的整体结构示意图b；图13为本发明提出的超声波震荡式纳米晶体萃取分离装置的整体结构示意图c；图14为本发明提出的预设式微纳米气泡浮选过滤装置的整体结构示意图；图15为本发明提出的超声波震荡式纳米晶体转运储存装置的整体结构示意图；图16为本发明的原理框图；图17为本发明的模块电路图。
23.其中，1、挤压充入式微纳米气泡生成装置，101、储水箱，102、水泵一，103、水泵固定座，104、充水管一，105、充水管二，106、微纳米气泡生成装置，107、微纳米气泡生成箱，108、液压柱，109、挤压板，110、混合腔，111、内置安装板，112、导流柱，113、微流管，114、导流槽，115、出水阀一，116、出水管一，117、充气装置，118、充气泵，119、充气泵固定座，120、充气管一，121、充气管二，122、内置挡球，123、复位弹簧，124、内置挡板，2、超声波震荡式纳米晶体萃取分离装置，201、反应釜，202、超声波发生器，203、有机溶剂储存箱，204、风机，205、风管一，206、风管二，207、出液阀，208、出液管，209、水泵二，210、回收箱一，211、箱盖一，212、析晶振板，213、伸缩底板一，214、超临界二氧化碳储存箱，3、超声波震荡式循环加热烘干装置，301、烘干箱，302、热风机，303、热风管一，304、热风管二，305、热风管三，306、循环气泵，307、循环气泵安装座，308、输出管，309、输入管，310、转运气泵，311、转运管一，312、转运管二，313、超声波震荡器一，4、预设式微纳米气泡浮选过滤装置，401、进料口，402、过滤箱，403、过滤网，404、回流阀，405、出水管二，406、水泵三，407、回收箱二，408、箱盖二，409、底部漏斗，410、转运仓，411、伸缩底板二，5、超声波震荡式纳米晶体转运储存装置，501、固定安装板，502、转运轨道，503、电机，504、电机安装座，505、缓冲垫，506、丝杆，507、丝杆螺母，508、移动支撑板，509、滑块，510、储存盒，511、伸缩顶板，512、超声波震荡器二，6、固定支撑组件，601、支撑底板，602、支撑立板，603、支撑横板，604、支撑立柱一，605、支撑立柱二。
24.在图17的模块电路图中， 5v为电路的供电电源，gnd为接地端，ic555为时基集成电路，r1为电阻器，c1、c2、c3和c4为电容器，t为变压器，b为压电陶瓷片，rp为电位器，p1为电机与中央控制器的连接口。
25.附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。
具体实施方式
26.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例；基于
本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
27.作为本发明的一个新的实施例，如图1-图4所示，本发明提出了一种超声波震荡式纳米晶体萃取分离装置，包括挤压充入式微纳米气泡生成装置1、超声波震荡式纳米晶体萃取分离装置2、超声波震荡式循环加热烘干装置3、预设式微纳米气泡浮选过滤装置4、超声波震荡式纳米晶体转运储存装置5和固定支撑组件6，超声波震荡式纳米晶体转运储存装置5设于固定支撑组件6上，预设式微纳米气泡浮选过滤装置4设于固定支撑组件6上，超声波震荡式循环加热烘干装置3设于预设式微纳米气泡浮选过滤装置4上，超声波震荡式纳米晶体萃取分离装置2设于超声波震荡式循环加热烘干装置3上，挤压充入式微纳米气泡生成装置1设于预设式微纳米气泡浮选过滤装置4上，挤压充入式微纳米气泡生成装置1包括储水箱101、水泵一102、水泵固定座103、充水管一104、充水管二105、微纳米气泡生成装置106和充气装置117，充气装置117设于微纳米气泡生成装置106上，储水箱101设于微纳米气泡生成装置106上，水泵固定座103设于微纳米气泡生成装置106上，水泵一102设于水泵固定座103上，充水管一104的一端与储水箱101连接，充水管一104的另一端与水泵一102连接，充水管二105的一端与水泵一102连接，充水管二105的另一端与微纳米气泡生成装置106连接。
28.如图5、图6和图8所示，微纳米气泡生成装置106包括微纳米气泡生成箱107、液压柱108、挤压板109、混合腔110、内置安装板111、导流柱112、微流管113、导流槽114、出水阀一115和出水管一116，液压柱108设于微纳米气泡生成箱107的内壁上，挤压板109设于液压柱108上，内置安装板111设于微纳米气泡生成箱107内，混合腔110设于挤压板109和内置安装板111之间，导流柱112设于内置安装板111上，微流管113设于导流柱112上，导流槽114设于内置安装板111上，出水阀一115设于导流槽114上，出水管一116设于出水阀一115上，利用气液混合流体在压力作用下高速旋转，在气液接触面产生高速强力的剪切力和高频率的压力变动，在极端条件下生成大量微纳米气泡。
29.如图7所示，充气装置117包括充气泵118、充气泵固定座119、充气管一120、充气管二121、内置挡球122、复位弹簧123和内置挡板124，充气泵固定座119设于微纳米气泡生成箱107的侧壁上，充气泵118设于充气泵固定座119上，充气管一120设于充气泵118上，充气管二121的一端与充气管一120连接，充水管二105的另一端与微纳米气泡生成箱107连接，内置挡球122设于充气管二121内，复位弹簧123的一端与内置挡球122连接，复位弹簧123的另一端与内置挡板124连接，内置挡板124固定连接设于充气管二121内，利用内置挡球122和复位弹簧123，实现了充气装置117的连续充气和防漏气功能。
30.如图9-图13所示，超声波震荡式纳米晶体萃取分离装置2包括反应釜201、超声波发生器202、有机溶剂储存箱203、风机204、风管一205、风管二206、出液阀207、出液管208、水泵二209、回收箱一210、箱盖一211、析晶振板212、伸缩底板一213和超临界二氧化碳储存箱214，超声波发生器202设于反应釜201的外壁上，析晶振板212设于反应釜201内，风机204设于反应釜201的外壁上，风管一205设于风机204上，风管二206的一端与风管一205连接，风管一205的另一端与反应釜201连接，利用超声波振荡破碎析晶振板212上的纳米晶体，并用风机204将析晶振板212上的纳米晶体吹落，极大提高了纳米晶体的收集效率，解决了现有技术难以解决的既要利用高压气体去除析晶板上的纳米晶体，又不能利用高压气体去除
析晶板上的纳米晶体的矛盾性技术难题，有机溶剂储存箱203设于反应釜201的外壁上，超临界二氧化碳储存箱214设于反应釜201的外壁上，有机溶剂储存箱203和超临界二氧化碳储存箱214可分别将有机溶剂和超临界二氧化碳流体输送至反应釜201内，有机溶剂与纳米晶体粉末溶质混合后，再输入超临界二氧化碳流体，利用纳米晶体溶质不溶于超临界二氧化碳流体，有机溶剂溶解于超临界二氧化碳流体的特性，使超临界二氧化碳流体与有机溶剂充分溶解，使纳米晶体快速析出，出液阀207设于反应釜201的外壁上，出液管208的一端与出液阀207连接，出液管208的另一端与回收箱一210连接，水泵二209设于出液管208上，箱盖一211设于回收箱一210上，伸缩底板一213设于反应釜201底部，可控制纳米晶体进入到超声波震荡式纳米晶体转运储存装置5中。
31.如图9-图13所示，超声波震荡式循环加热烘干装置3包括烘干箱301、热风机302、热风管一303、热风管二304、热风管三305、循环气泵306、循环气泵安装座307、输出管308、输入管309、转运气泵310、转运管一311、转运管二312和超声波震荡器一313，热风机302设于烘干箱301的外壁上，热风管一303设于热风机302上，热风管二304设于热风管一303上，热风管三305的一端与热风管二304连接，热风管三305的另一端与烘干箱301连接，循环气泵安装座307设于烘干箱301的外壁上，循环气泵306设于循环气泵安装座307上，输出管308的一端与循环气泵306连接，输出管308的另一端与烘干箱301的底部连接，输入管309的一端与循环气泵306连接，输入管309的另一端与烘干箱301的顶部连接，循环气泵306可将烘干箱301内的纳米晶体粉末溶质吸出后再次输入，实现了纳米晶体粉末溶质的循环加热烘干，超声波震荡器一313设于烘干箱301的外壁上，利用超声波振荡使烘干箱301内的纳米晶体粉末溶质反复振荡，增大受热面积，实现了均匀烘干的效果，解决了现有技术难以解决的既要用热风烘干纳米晶体粉末溶质，又不能用热风烘干纳米晶体粉末溶质的矛盾性技术难题，转运管一311的一端与转运气泵310连接，转运管一311的另一端与烘干箱301的底部连接，转运管二312的一端与转运气泵310连接，转运管二312的另一端与反应釜201的顶部连接，转运气泵310可将反应釜201内烘干后的纳米晶体粉末溶质输送至反应釜201内。
32.如图14所示，预设式微纳米气泡浮选过滤装置4包括进料口401、过滤箱402、过滤网403、回流阀404、出水管二405、水泵三406、回收箱二407、箱盖二408、底部漏斗409、转运仓410和伸缩底板二411，进料口401设于过滤箱402上，过滤网403设于过滤箱402内，回流阀404设于过滤箱402的底部侧壁上，出水管二405的一端与回流阀404连接，出水管二405的另一端与回收箱二407连接，水泵三406设于出水管二405上，箱盖二408设于回收箱二407上，底部漏斗409设于过滤箱402的底部，转运仓410设于底部漏斗409上，伸缩底板二411设于转运仓410内，可控制纳米晶体粉末溶质进入到超声波震荡式循环加热烘干装置3中，利用微纳米气泡生成装置106生成的微纳米气泡，吸附纳米晶体粉末溶质中的杂质，实现了纳米晶体粉末溶质的高效过滤，解决了现有技术难以解决的既要用水过滤纳米晶体粉末溶质，又不能用水过滤纳米晶体粉末溶质的矛盾性技术难题。
33.如图15所示，超声波震荡式纳米晶体转运储存装置5包括固定安装板501、转运轨道502、电机503、电机安装座504、缓冲垫505、丝杆506、丝杆螺母507、移动支撑板508、滑块509、储存盒510、伸缩顶板511和超声波震荡器二512，电机安装座504设于固定安装板501上，电机503设于电机安装座504上，转运轨道502设于固定安装板501上，滑块509滑动连接设于转运轨道502上，移动支撑板508设于滑块509上，丝杆506转动连接设于电机503上，丝
杆螺母507设于丝杆506上，丝杆506和丝杆螺母507从移动支撑板508的空腔内穿过，缓冲垫505设于固定安装板501上，丝杆506从缓冲垫505的空腔内穿过，储存盒510设于移动支撑板508上，伸缩顶板511设于储存盒510上，超声波震荡器二512设于储存盒510的侧壁上，利用超声波的空化效应，分散粉粹纳米晶体粒子，防止纳米晶体相互吸引产生团聚现象。
34.如图1-图4所示，固定支撑组件6包括支撑底板601、支撑立板602、支撑横板603、支撑立柱一604和支撑立柱二605，支撑立板602设于支撑底板601上，支撑横板603设于支撑立板602上，支撑立柱一604设于支撑底板601上，支撑立柱二605设于回收箱一210上。
35.优选地，支撑立板602上设有中央控制器，实现装置的自动过滤、烘干、萃取分离和收集转运等功能，中央控制器型号为stc12c6082。
36.优选地，析晶振板212设有六组，支撑立板602和支撑横板603设有两组，支撑立柱二605设有四组，风管一205和风管二206设有三组，热风管三305设有四组。
37.为了提高微流管113的使用寿命，优选地，微流管113为耐高压耐腐蚀材料。
38.为了防止热风管一303、热风管二304和热风管三305受热燃烧，优选地，热风管一303、热风管二304和热风管三305为橡塑复合阻燃材料。
39.具体使用时，用户首先启动水泵一102，将储水箱101内的水输送进微纳米气泡生成箱107内的混合腔110中，同时启动充气泵118，风压将内的充气管二121顶开，使风流可顺利通过充气管二121进入到微纳米气泡生成箱107内的混合腔110中，并与混合腔110内的水混合，输水和充气完毕后关闭水泵一102和充气泵118，启动液压柱108，液压柱108带动挤压板109向内置安装板111的方向移动，此时出水阀一115处于关闭状态，挤压板109带动混合腔110内的气液混合流体快速通过导流柱112上的微流管113，利用气液混合流体在压力作用下高速旋转，在气液接触面产生高速强力的剪切力和高频率的压力变动，在极端条件下生成大量微纳米气泡，将需要过滤的纳米晶体粉末溶质倒入进料口401中，纳米晶体粉末溶质由进料口401进入到过滤箱402内，内部的过滤网403首先对纳米晶体粉末溶质中的大颗粒杂质进行初步过滤，此时打开出水阀一115，微纳米气泡生成箱107内的微纳米气泡通过导流槽114和出水管一116进入到过滤箱402内，微纳米泡具有负电荷，会被纳米晶体粉末溶质中的带正电荷的杂质吸附，吸附后微纳米气泡收缩，最终微纳米气泡被压碎破坏水中的杂质，进一步分解有机物，杂质被微纳米泡吸附并上升到过滤液表面，实现了纳米晶体粉末溶质的高效过滤，过滤完毕后打开回流阀404并启动水泵三406，水泵三406将过滤箱402内的过滤液输送至回收箱二407中，过滤液回收完毕后，底部漏斗409上的伸缩底板二411打开，底部漏斗409内经过过滤的纳米晶体粉末溶质通过转运仓410进入到烘干箱301内，启动热风机302，热风机302产生热风依次通过热风管一303、热风管二304和热风管三305进入到烘干箱301内，对烘干箱301内的纳米晶体粉末溶质进行加热烘干，烘干一段时间后关闭热风机302，启动超声波震荡器一313，利用超声波的高频声波产生振荡使烘干箱301底部的纳米晶体粉末溶质产生振荡，烘干箱301底部的纳米晶体粉末溶质可以充分暴露，同时使粘附在纳米晶体粉末溶质上的水滴脱离纳米晶体粉末溶质，然后关闭超声波震荡器一313并重新启动热风机302，再次对烘干箱301内的纳米晶体粉末溶质进行加热烘干，再次烘干一段时间后关闭热风机302并启动循环气泵306，循环气泵306将烘干箱301底部的纳米晶体粉末溶质吸入输出管308中，随后通过输入管309重新由烘干箱301顶部进入到烘干箱301内，使纳米晶体粉末溶质充分翻转，然后关闭循环气泵306并再次启动热风机302对纳米晶体粉末
溶质进行加热烘干，如此重复上述步骤可极大增加纳米晶体粉末溶质的受热面积，实现了均匀烘干的效果，纳米晶体粉末溶质烘干后启动转运气泵310，转运气泵310将烘干箱301内的纳米晶体粉末溶质依次输送至转运管一311和转运管二312内，最终进入到反应釜201中，有机溶剂储存箱203向反应釜201内输送有机溶剂，使有机溶剂与纳米晶体粉末溶质充分混合，然后超临界二氧化碳储存箱214向反应釜201内输送超临界二氧化碳流体，利用纳米晶体粉末溶质不溶于超临界二氧化碳流体，而有机溶剂能溶于超临界二氧化碳流体的特性，超临界二氧化碳流体可对反应釜201中的有机溶剂进行反溶，此时纳米晶体可以快速在析晶振板212上析出，待纳米晶体充分析出后，打开出液阀207并启动水泵二209，将反应釜201中的超临界二氧化碳和有机溶剂的混合液输送至回收箱一210内，然后启动超声波发生器202，利用超声波的高频振荡使析晶振板212上得纳米晶体脱离析晶振板212，同时配合风机204产生的低速风流，实现了纳米晶体的快速高效收集，并保证了纳米晶体结构的完整性，解决了现有技术难以解决的既要利用高压气体去除析晶板上的纳米晶体，又不能利用高压气体去除析晶板上的纳米晶体的矛盾性技术难题，纳米晶体完全脱离析晶振板212后，打开伸缩底板一213，此时储存盒510上的伸缩顶板511处于打开状态，反应釜201中的纳米晶体可直接落入储存盒510内，纳米晶体收集完毕后启动电机503，电机503带动丝杆506转动，利用丝杆506和丝杆螺母507带动移动支撑板508和滑块509在转运轨道502上横向移动，实现储存盒510的横向转运，随后将储存盒510取下并加入乳化保存液进行储存，纳米晶体经过一段时间的储存后，应及时启动储存盒510侧壁上的超声波震荡器二512，利用超声波的空化效应，分散粉粹纳米晶体粒子，防止纳米晶体相互吸引产生团聚现象，以上便是本发明整体的工作流程，下次使用时重复此步骤即可。
40.需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。
41.尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。
42.以上对本发明及其实施方式进行了描述，这种描述没有限制性，附图中所示的也只是本发明的实施方式之一，实际的结构并不局限于此。总而言之如果本领域的普通技术人员受其启示，在不脱离本发明创造宗旨的情况下，不经创造性的设计出与该技术方案相似的结构方式及实施例，均应属于本发明的保护范围。

技术特征：
1.一种超声波震荡式纳米晶体萃取分离装置，其特征在于：包括挤压充入式微纳米气泡生成装置（1）、超声波震荡式纳米晶体萃取分离装置（2）、超声波震荡式循环加热烘干装置（3）、预设式微纳米气泡浮选过滤装置（4）、超声波震荡式纳米晶体转运储存装置（5）和固定支撑组件（6），所述超声波震荡式纳米晶体转运储存装置（5）设于固定支撑组件（6）上，所述预设式微纳米气泡浮选过滤装置（4）设于固定支撑组件（6）上，所述超声波震荡式循环加热烘干装置（3）设于预设式微纳米气泡浮选过滤装置（4）上，所述超声波震荡式纳米晶体萃取分离装置（2）设于超声波震荡式循环加热烘干装置（3）上，所述挤压充入式微纳米气泡生成装置（1）设于预设式微纳米气泡浮选过滤装置（4）上，所述挤压充入式微纳米气泡生成装置（1）包括储水箱（101）、水泵一（102）、水泵固定座（103）、充水管一（104）、充水管二（105）、微纳米气泡生成装置（106）和充气装置（117），所述充气装置（117）设于微纳米气泡生成装置（106）上，所述储水箱（101）设于微纳米气泡生成装置（106）上，所述水泵固定座（103）设于微纳米气泡生成装置（106）上，所述水泵一（102）设于水泵固定座（103）上，所述充水管一（104）的一端与储水箱（101）连接，所述充水管一（104）的另一端与水泵一（102）连接，所述充水管二（105）的一端与水泵一（102）连接，所述充水管二（105）的另一端与微纳米气泡生成装置（106）连接。2.根据权利要求1所述的一种超声波震荡式纳米晶体萃取分离装置，其特征在于：所述微纳米气泡生成装置（106）包括微纳米气泡生成箱（107）、液压柱（108）、挤压板（109）、混合腔（110）、内置安装板（111）、导流柱（112）、微流管（113）、导流槽（114）、出水阀一（115）和出水管一（116），所述液压柱（108）设于微纳米气泡生成箱（107）的内壁上，所述挤压板（109）设于液压柱（108）上，所述内置安装板（111）设于微纳米气泡生成箱（107）内，所述混合腔（110）设于挤压板（109）和内置安装板（111）之间，所述导流柱（112）设于内置安装板（111）上，所述微流管（113）设于导流柱（112）上，所述导流槽（114）设于内置安装板（111）上，所述出水阀一（115）设于导流槽（114）上，所述出水管一（116）设于出水阀一（115）上。3.根据权利要求2所述的一种超声波震荡式纳米晶体萃取分离装置，其特征在于：所述充气装置（117）包括充气泵（118）、充气泵固定座（119）、充气管一（120）、充气管二（121）、内置挡球（122）、复位弹簧（123）和内置挡板（124），所述充气泵固定座（119）设于微纳米气泡生成箱（107）的侧壁上，所述充气泵（118）设于充气泵（118）固定座上，所述充气管一（120）设于充气泵（118）上，所述充气管二（121）的一端与充气管一（120）连接，所述充水管二（105）的另一端与微纳米气泡生成箱（107）连接，所述内置挡球（122）设于充气管二（121）内，所述复位弹簧（123）的一端与内置挡球（122）连接，所述复位弹簧（123）的另一端与内置挡板（124）连接，所述内置挡板（124）固定连接设于充气管二（121）内。4.根据权利要求3所述的一种超声波震荡式纳米晶体萃取分离装置，其特征在于：所述超声波震荡式纳米晶体萃取分离装置（2）包括反应釜（201）、超声波发生器（202）、有机溶剂储存箱（203）、风机（204）、风管一（205）、风管二（206）、出液阀（207）、出液管（208）、水泵二（209）、回收箱一（210）、箱盖一（211）、析晶振板（212）、伸缩底板一（213）和超临界二氧化碳储存箱（214），所述超声波发生器（202）设于反应釜（201）的外壁上，所述析晶振板（212）设于反应釜（201）内，所述风机（204）设于反应釜（201）的外壁上，所述风管一（205）设于风机（204）上，所述风管二（206）的一端与风管一（205）连接，所述风管一（205）的另一端与反应釜（201）连接，所述有机溶剂储存箱（203）设于反应釜（201）的外壁上，所述超临界二氧化碳
储存箱（214）设于反应釜（201）的外壁上，所述出液阀（207）设于反应釜（201）的外壁上，所述出液管（208）的一端与出液阀（207）连接，所述出液管（208）的另一端与回收箱一（210）连接，所述水泵二（209）设于出液管（208）上，所述箱盖一（211）设于回收箱一（210）上，所述伸缩底板一（213）设于反应釜（201）底部。5.根据权利要求4所述的一种超声波震荡式纳米晶体萃取分离装置，其特征在于：所述超声波震荡式循环加热烘干装置（3）包括烘干箱（301）、热风机（302）、热风管一（303）、热风管二（304）、热风管三（305）、循环气泵（306）、循环气泵安装座（307）、输出管（308）、输入管（309）、转运气泵（310）、转运管一（311）、转运管二（312）和超声波震荡器一（313），所述热风机（302）设于烘干箱（301）的外壁上，所述热风管一（303）设于热风机（302）上，所述热风管二（304）设于热风管一（303）上，所述热风管三（305）的一端与热风管二（304）连接，所述热风管三（305）的另一端与烘干箱（301）连接，所述循环气泵安装座设于烘干箱（301）的外壁上，所述循环气泵（306）设于循环气泵安装座（307）上，所述输出管（308）的一端与循环气泵（306）连接，所述输出管（308）的另一端与烘干箱（301）的底部连接，所述输入管（309）的一端与循环气泵（306）连接，所述输入管（309）的另一端与烘干箱（301）的顶部连接，所述超声波震荡器一（313）设于烘干箱（301）的外壁上，所述转运管一（311）的一端与转运气泵（310）连接，所述转运管一（311）的另一端与烘干箱（301）的底部连接，所述转运管二（312）的一端与转运气泵（310）连接，所述转运管二（312）的另一端与反应釜（201）的顶部连接。6.根据权利要求5所述的一种超声波震荡式纳米晶体萃取分离装置，其特征在于：所述预设式微纳米气泡浮选过滤装置（4）包括进料口（401）、过滤箱（402）、过滤网（403）、回流阀（404）、出水管二（405）、水泵三（406）、回收箱二（407）、箱盖二（408）、底部漏斗（409）、转运仓（410）和伸缩底板二（411），所述进料口（401）设于过滤箱（402）上，所述过滤网（403）设于过滤箱（402）内，所述回流阀（404）设于过滤箱（402）的底部侧壁上，所述出水管二（405）的一端与回流阀（404）连接，所述出水管二（405）的另一端与回收箱二（407）连接，所述水泵三（406）设于出水管二（405）上，所述箱盖二（408）设于回收箱二（407）上，所述底部漏斗（409）设于过滤箱（402）的底部，所述转运仓（410）设于底部漏斗（409）上，所述伸缩底板二（411）设于转运仓（410）内。7.根据权利要求6所述的一种超声波震荡式纳米晶体萃取分离装置，其特征在于：所述超声波震荡式纳米晶体转运储存装置（5）包括固定安装板（501）、转运轨道（502）、电机（503）、电机安装座（504）、缓冲垫（505）、丝杆（506）、丝杆螺母（507）、移动支撑板（508）、滑块（509）、储存盒（510）、伸缩顶板（511）和超声波震荡器二（512），所述电机（503）安装座设于固定安装板（501）上，所述电机（503）设于电机安装座（504）上，所述转运轨道（502）设于固定安装板（501）上，所述滑块（509）滑动连接设于转运轨道（502）上，所述移动支撑板（508）设于滑块（509）上，所述丝杆（506）转动连接设于电机（503）上，所述丝杆（506）螺母设于丝杆（506）上，所述丝杆（506）和丝杆螺母（507）从移动支撑板（508）的空腔内穿过，所述缓冲垫（505）设于固定安装板（501）上，所述丝杆（506）从缓冲垫（505）的空腔内穿过，所述储存盒（510）设于移动支撑板（508）上，所述伸缩顶板（511）设于储存盒（510）上，所述超声波震荡器二（512）设于储存盒（510）的侧壁上。8.根据权利要求7所述的一种超声波震荡式纳米晶体萃取分离装置，其特征在于：所述固定支撑组件（6）包括支撑底板（601）、支撑立板（602）、支撑横板（603）、支撑立柱一（604）
和支撑立柱二（605），所述支撑立板（602）设于支撑底板（601）上，所述支撑横板（603）设于支撑立板（602）上，所述支撑立柱一（604）设于支撑底板（601）上，所述支撑立柱二（605）设于回收箱一（210）上。9.根据权利要求8所述的一种超声波震荡式纳米晶体萃取分离装置，其特征在于：所述析晶振板（212）设有六组，所述支撑立板（602）和支撑横板（603）设有两组，所述支撑立柱二（605）设有四组，所述风管一（205）和风管二（206）设有三组，所述热风管三（305）设有四组。10.根据权利要求9所述的一种超声波震荡式纳米晶体萃取分离装置，其特征在于：所述微流管（113）为耐高压耐腐蚀材料，所述热风管一（303）、热风管二（304）和热风管三（305）为橡塑复合阻燃材料。

技术总结
本发明公开了一种超声波震荡式纳米晶体萃取分离装置，包括挤压充入式微纳米气泡生成装置、超声波震荡式纳米晶体萃取分离装置、超声波震荡式循环加热烘干装置、预设式微纳米气泡浮选过滤装置、超声波震荡式纳米晶体转运储存装置和固定支撑组件。本发明属于纳米微粒分离技术领域，具体是一种超声波震荡式纳米晶体萃取分离装置，将机械振动原理的技术理论运用到纳米微粒分离技术领域，创造性地设置了超声波震荡式纳米晶体萃取分离装置，使纳米晶体快速析出的同时处于振动状态，在低风压的条件下可以快速将纳米晶体从析晶板上分离，并且保持晶体的完整性。晶体的完整性。晶体的完整性。


技术研发人员：吕清振 何卫
受保护的技术使用者：徐州宏武纳米科技有限公司
技术研发日：2022.04.22
技术公布日：2022/5/25