[发明专利]一种用于微藻采收的磁分离装置及方法

权利要求书

1.一种用于微藻采收的磁分离装置，所述磁分离装置包括磁分离单元，其特征在于，所述磁分离单元从外向内依次包括分离槽（14）、旋转的外筒（10）和固定的内筒（8）；所述分离槽（14）、外筒（10）和内筒（8）分布于不同半径的同心圆上；所述外筒（10）和内筒（8）之间设有环形磁铁（9）。

2.如权利要求1所述的磁分离装置，其特征在于，所述环形磁铁（9）的覆盖范围为切去中轴线左上方90°范围后的270°扇形范围内；

优选地，所述分离槽（14）为水平线下方的半圆形体。

3.如权利要求1或2所述的磁分离装置，其特征在于，所述磁分离单元还包括与旋转的外筒（10）相切的导引槽（3）；所述导引槽（3）与外筒（10）表面紧密接触；

优选地，所述导引槽（3）与水平面夹角为35～60°，进一步优选45°；

优选地，所述导引槽（3）上方设有与其平行的履带（6）；所述履带（6）表面设有与其垂直的刮板（7），所述履带（6）与导引槽（3）的距离为刮板（7）的高度；

优选地，所述履带（6）长度为导引槽（3）长度的1/3～2/3，进一步优选1/2；

优选地，履带（6）通过履带轮（5）带动，履带轮（5）通过支架（4）固定于导引槽（3）上方。

4.如权利要求3所述的磁分离装置，其特征在于，所述刮板（7）为两块，对称分布于履带（6）两侧表面；

优选地，所述刮板（7）的高度为2～10cm，进一步优选5～8cm，最优选6cm；

优选地，所述刮板（7）材料为不导磁硬质材料。

5.如权利要求1-4之一所述的磁分离装置，其特征在于，所述分离槽（14）内壁与外筒（10）外壁的距离为2～20cm，优选6～18cm，进一步优选10～15cm；

优选地，所述环形磁铁（9）的磁场强度为500～1800Gs，进一步优选800～1500Gs，最优选950Gs；

优选地，所述内筒（8）采用工业用纯铁或低碳钢制成；优选地，所述外筒（10）采用耐磨不锈钢制成。

6.如权利要求1-5之一所述的磁分离装置，其特征在于，所述磁分离装置包括依次连接的进料单元、磁分离单元和出液单元。

7.如权利要求6所述的磁分离装置，其特征在于，所述进料单元包括连通的进料口（12）和分流槽（11）；所述分流槽（11）与磁分离单元由隔板（13）隔开；所述分流槽（11）与分离槽（14）通过隔板（13）下方的导流口（15）连通；

优选地，所述导流口（15）的底边与分离槽（14）进口上沿相连，其上方为隔板（13）；

优选地，所述导流口（15）的开口宽度为分离槽（14）上沿与外筒（10）水平距离的1/4～1/2，进一步优选1/3；

优选地，所述隔板（13）由隔磁材料制成。

8.如权利要求6或7所述的磁分离装置，其特征在于，所述出液单元包括连通的出液槽（2）和料液出口（1）；所述出液槽（2）与分离槽（14）出口相连通。

9.一种利用如权利要求1-8之一所述磁分离装置进行微藻采收的方法，其特征在于，将微藻与磁性颗粒的混合液由进料口（12）泵入分流槽（11），经导流口（15）进入分离槽（14）；经分离后，微藻与磁性颗粒的聚合物被吸附于外筒（10）表面并随着外筒（10）旋转从料液中分离出来，聚合物经过导引槽（3）与外筒（10）接触部位时被刮除；积聚的聚合物被履带（6）带动的刮板（7）刮除并沿着导引槽（3）滑落收集；分离槽（14）中磁分离后的料液经出液槽（2）由料液出口（1）排出。

10.如权利要求9所述的方法，其特征在于，所述外筒（10）的旋转方向与料液流动方向相反；

优选地，所述履带（6）的转动方向与外筒（10）的旋转方向相反；

优选地，所述履带（6）与外筒（10）的转速比为1:5～1:20，进一步优选1:8～1:16，最优选1:10～1:15。