[发明专利]一种测定聚合物-重金属络合物剪切稳定性的装置及方法

权利要求书

1.一种测定聚合物-重金属络合物剪切稳定性的装置，由恒温原料槽(1)、进料蠕动泵(2)、旋转盘膜过滤器(4)、电机(17)、伺服驱动器(18)、设备支架(22)、底座(23)、烧杯(20)、电子秤(21)和回流控制阀(19)组成，其特征在于：恒温原料槽(1)管壁上加工有冷却管道，连有温度传感器用于采集温度数据；旋转盘膜过滤器底盘(9)上侧加工有径向的及环形的导流槽，径向导流槽由外周向内逐渐加深，将滤液快速汇集于底盘中部并及时从滤液口(10)排出并进行测量；油封(14)外部加工有冷却槽(15)，冷却槽内加水用于冷却转轴(16)快速旋转时与油封(14)摩擦产生的热量，起到保护油封(14)的作用；旋转圆盘(6)加工有叶片用于模拟离心泵的叶轮；恒温原料槽(1)中的料液经进料蠕动泵(2)输送至旋转盘膜过滤器(4)，旋转盘膜过滤器(4)由进料口(3)、位于腔体(13)外周的压力传感器(5)、旋转圆盘(6)、膜片(7)、支撑垫(8)、底盘(9)、滤液出口(10)、浓缩液出口(11)、顶部排气口(12)、油封(14)、冷却槽(15)及转轴(16)组成，转轴(16)连接电机(17)和伺服驱动器(18)带动圆盘(6)旋转，腔体(13)外壳将膜片(7)及支撑垫(8)固定于底盘(9)上，滤液出口(10)位于底盘下部连接烧杯(20)，烧杯放置于电子秤(21)上用于测量滤液量，浓缩液出口(11)位于底盘中轴线上与腔体相通，浓缩液由控制阀(19)控制流量流回至恒温原料槽(1)。

2.如权利要求1所述的测定聚合物-重金属络合物剪切稳定性的装置，其特征在于：旋转圆盘(6)加工的叶片有4～8个，叶片的形状是径向叶片或后弯叶片，叶片距离膜片的距离为2～10mm。

3.如权利要求1所述的测定聚合物-重金属络合物剪切稳定性的装置，其特征在于：旋转盘膜过滤器腔体(13)底部与底盘(9)之间靠法兰连接，并用O型硅胶垫圈密封。

4.如权利要求1所述的测定聚合物-重金属络合物剪切稳定性的装置，其特征在于：底盘(9)与膜片(7)之间的支撑垫为多孔材料，便于液体透过。

5.如权利要求1所述的测定聚合物-重金属络合物剪切稳定性的装置，其特征在于：底盘(9)上开的径向导液槽由外周向圆心方向逐渐加深，形成3-20度倾角。

6.如权利要求1所述的测定聚合物-重金属络合物剪切稳定性的装置，其特征在于：底盘(9)与膜片(7)之间放置有多孔支撑垫(8)。

7.一种如权利要求1所述测定聚合物-重金属络合物剪切稳定性装置的测定方法，其特征是：先将测定装置安放到水平实验台上，在恒温原料槽(1)中装满实验用液，将冷却管道通自来水保持原料槽中料液温度恒定，旋转盘膜过滤装置顶部的排气口(12)打开、浓缩液控制阀(19)关闭，打开蠕动泵(2)进料至腔体充满溶液，关闭排气口(12)同时打开浓缩液控制阀(19)，调节浓缩液控制阀(19)使滤液出口有滤液流出，维持浓缩液控制阀(19)以及蠕动泵(2)进料速率，转速从0rpm开始由小到大调节伺服驱动器(18)，每调节一次，保证系统运行1-5分钟使过滤运行达到稳定，分析烧杯(20)中透过液重金属浓度、测定透过液流量及压力传感器(5)压力值，得到透过液中重金属浓度随转速的变化关系曲线，当透过液中重金属浓度由恒定值开始增加时对应的转速即为聚合物-重金属络合物保持稳定的最大转速，或称为聚合物-重金属络合物解络失稳的最低转速，根据压力与转速的变化关系计算出剪切速率与转速的关系，从而得到使聚合物-重金属络合物解络失稳的最小剪切速率。