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一种基于索式提取的土壤重金属富集提取装置及提取方法   0    0

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专利申请流程有哪些步骤?
专利申请流程图
申请
申请号:指国家知识产权局受理一件专利申请时给予该专利申请的一个标示号码。唯一性原则。
申请日:提出专利申请之日。
2018-12-27
申请公布
申请公布指发明专利申请经初步审查合格后,自申请日(或优先权日)起18个月期满时的公布或根据申请人的请求提前进行的公布。
申请公布号:专利申请过程中,在尚未取得专利授权之前,国家专利局《专利公报》公开专利时的编号。
申请公布日:申请公开的日期,即在专利公报上予以公开的日期。
2019-05-10
授权
授权指对发明专利申请经实质审查没有发现驳回理由,授予发明专利权;或对实用新型或外观设计专利申请经初步审查没有发现驳回理由,授予实用新型专利权或外观设计专利权。
2021-04-06
预估到期
发明专利权的期限为二十年,实用新型专利权期限为十年,外观设计专利权期限为十五年,均自申请日起计算。专利届满后法律终止保护。
2038-12-27
基本信息
有效性 有效专利 专利类型 发明专利
申请号 CN201811607045.X 申请日 2018-12-27
公开/公告号 CN109622584B 公开/公告日 2021-04-06
授权日 2021-04-06 预估到期日 2038-12-27
申请年 2018年 公开/公告年 2021年
缴费截止日
分类号 B09C1/02 主分类号 B09C1/02
是否联合申请 独立申请 文献类型号 B
独权数量 1 从权数量 7
权利要求数量 8 非专利引证数量 0
引用专利数量 0 被引证专利数量 0
非专利引证
引用专利 被引证专利
专利权维持 4 专利申请国编码 CN
专利事件 事务标签 实质审查、授权
申请人信息
申请人 第一申请人
专利权人 安徽建筑大学 当前专利权人 安徽建筑大学
发明人 李卫华、黄显怀、王翔翔、王嵘、唐玉朝、童彬、杨厚云、余丽 第一发明人 李卫华
地址 安徽省合肥市经济技术开发区紫云路292号 邮编 230601
申请人数量 1 发明人数量 8
申请人所在省 安徽省 申请人所在市 安徽省合肥市
代理人信息
代理机构
专利代理机构是经省专利管理局审核,国家知识产权局批准设立,可以接受委托人的委托,在委托权限范围内以委托人的名义办理专利申请或其他专利事务的服务机构。
佛山粤进知识产权代理事务所 代理人
专利代理师是代理他人进行专利申请和办理其他专利事务,取得一定资格的人。
王储
摘要
本发明涉及一种基于索式提取的土壤重金属富集提取装置,包括:萃取件,所述萃取件外侧设置有加热器,所述萃取件能够将土壤中的重金属离子分离;冷凝件,所述冷凝件设置在萃取件顶部,加热后的水蒸气中的少量重金属离子通过冷凝方式进行二次萃取;淋洗组件,所述淋洗组件包括淋洗管、过滤管与汇集孔,所述汇集孔外侧间隔设置有若干个过滤管,所述过滤管一端连接有淋洗管,通过过滤管能够将通过淋洗管进行土壤洗淋后的混合液收集至汇集孔内;本发明还提供一种土壤重金属提取方法。
  • 摘要附图
    一种基于索式提取的土壤重金属富集提取装置及提取方法
  • 说明书附图:图1
    一种基于索式提取的土壤重金属富集提取装置及提取方法
  • 说明书附图:图2
    一种基于索式提取的土壤重金属富集提取装置及提取方法
  • 说明书附图:图3
    一种基于索式提取的土壤重金属富集提取装置及提取方法
  • 说明书附图:图4
    一种基于索式提取的土壤重金属富集提取装置及提取方法
  • 说明书附图:图5
    一种基于索式提取的土壤重金属富集提取装置及提取方法
  • 说明书附图:图6
    一种基于索式提取的土壤重金属富集提取装置及提取方法
法律状态
序号 法律状态公告日 法律状态 法律状态信息
1 2021-04-06 授权
2 2019-05-10 实质审查的生效 IPC(主分类): B09C 1/02 专利申请号: 201811607045.X 申请日: 2018.12.27
权利要求
权利要求书是申请文件最核心的部分,是申请人向国家申请保护他的发明创造及划定保护范围的文件。
1.一种基于索式提取的土壤重金属富集提取装置,其特征在于,包括萃取件,所述萃取件为中空结构,所述萃取件外侧设置有加热器,所述萃取件能够将土壤中的重金属离子分离;
冷凝件,所述冷凝件设置在萃取件上侧,加热后的水蒸气中的少量重金属离子通过冷凝方式进行二次萃取;
淋洗组件,所述淋洗组件能够将土壤中的重金属离子进行淋洗收集;
该土壤重金属富集提取装置的提取方法包括以下步骤:
(1)将土壤钻出直径大于汇集器直径的孔,然后将过滤管水平方向预埋进土壤内,汇集器竖直方向放入钻孔内;
(2)然后将淋洗管沿竖直方向插入土壤内,淋洗管设置在汇集器外侧,沿汇集器周向分布,多个淋洗管形成圆形结构,汇集器一侧通过水管连接有水箱;
(3)先向萃取件内加入水与淋洗剂的混合液,通过加热器对萃取件内的混合液进行加热蒸发形成蒸汽,蒸汽上升至冷凝件位置后,通过冷凝件进行冷却;
(4)冷却形成的水滴通过冷凝管进入淋洗管,对土壤进行淋洗,使重金属离子富集分布在混合液中,然后混合液通过过滤管进入汇集器内,淋洗管的高度高于萃取件的高度,能够使混合液具有一定的压力,加速混合液进入汇集器内的速度;
(5)通过水泵将汇集器内的混合液泵入萃取件内,重金属萃取沉淀后,部分未沉淀的重金属离子,通过加热器进行加热再次形成水蒸气上升,然后通过冷凝进入淋洗管后进行二次萃取;
(6)通过多次对土壤重金属的淋洗萃取,实现土壤重金属的富集提取。

2.根据权利要求1所述的一种基于索式提取的土壤重金属富集提取装置,其特征在于:
所述淋洗组件包括过滤管与汇集器,所述汇集器外侧间隔设置有若干个过滤管。

3.根据权利要求2所述的一种基于索式提取的土壤重金属富集提取装置,其特征在于:
所述淋洗组件还包括淋洗管,所述淋洗管连接在所述过滤管的一端,通过过滤管能够将通过淋洗管进行土壤洗淋后的混合液收集至汇集器内。

4.根据权利要求2所述的一种基于索式提取的土壤重金属富集提取装置,其特征在于:
所述过滤管外侧间隔设置有若干个水孔,且所述水孔上设置有过滤膜。

5.根据权利要求3所述的一种基于索式提取的土壤重金属富集提取装置,其特征在于:
所述淋洗管外侧间隔设置有若干个通孔。

6.根据权利要求2所述的一种基于索式提取的土壤重金属富集提取装置,其特征在于:
所述冷凝件顶部设置有太阳能电池板。

7.根据权利要求1所述的一种基于索式提取的土壤重金属富集提取装置,其特征在于:
步骤(2)中的水箱连接至萃取件上,当雨天时,土壤中含有的水量多,通过水箱能够将萃取件中的水存放在水箱中;晴天时,土壤中水量较少,通过水泵将水箱中存放的重金属与水的混合液泵入萃取件进行重金属萃取。

8.根据权利要求1或7所述的一种基于索式提取的土壤重金属富集提取装置,其特征在于:土壤重金属提取每隔半年进行一次。
说明书

技术领域

[0001] 本发明涉及一种提取装置,尤其涉及一种基于索式提取的土壤重金属富集提取装置及提取方法。

背景技术

[0002] 土壤是人类赖以生存的基础,重金属对土壤的污染难以在很快的时间内恢复,并且可以通过相关食物链进入农产品,最终威胁到人类的安全,土壤重金属污染是指人类活动,土壤中的微量金属元素在土壤中的含量超过背景值,过量沉积而引起的含量过高,统称为土壤重金属污染,一些地区的土壤遭到重金属污染,使生长其上的农作物重金属含量超标,影响人体健康。
[0003] 传统的重金属提取装置,不是通过淋洗剂进行淋洗,无法实现土壤中的重金属离子的富集提取,提取效果较差,传统的重金属提取装置不是通过索式方式提取,且不是通过将淋洗管长期埋放在土壤中,提取操作比较麻烦,实用性不强。

发明内容

[0004] 本发明克服了现有技术的不足,提供一种基于索式提取的土壤重金属富集提取装置及提取方法。
[0005] 为达到上述目的,本发明采用的技术方案为:一种基于索式提取的土壤重金属富集提取装置,包括萃取件,所述萃取件为中空结构,所述萃取件外侧设置有加热器,所述萃取件能够将土壤中的重金属离子分离;
[0006] 冷凝件,所述冷凝件设置在萃取件上侧,加热后的水蒸气中的少量重金属离子通过冷凝方式进行二次萃取;
[0007] 淋洗组件,所述淋洗组件能够将土壤中的重金属离子进行淋洗收集;该土壤重金属富集提取装置的提取方法包括以下步骤:
[0008] (1)将土壤钻出直径大于汇集器直径的孔,然后将过滤管水平方向预埋进土壤内,汇集器竖直方向放入钻孔内;
[0009] (2)然后将淋洗管沿竖直方向插入土壤内,淋洗管设置在汇集器外侧,沿汇集器周向分布,多个淋洗管形成圆形结构,汇集器一侧通过水管连接有水箱;
[0010] (3)先向萃取件内加入水与淋洗剂的混合液,通过加热器对萃取件内的混合液进行加热蒸发形成蒸汽,蒸汽上升至冷凝件位置后,通过冷凝件进行冷却;
[0011] (4)冷却形成的水滴通过冷凝管进入淋洗管,对土壤进行淋洗,使重金属离子富集分布在混合液中,然后混合液通过过滤管进入汇集器内,淋洗管的高度高于萃取件的高度,能够使混合液具有一定的压力,加速混合液进入汇集器内的速度;
[0012] (5)通过水泵将汇集器内的混合液泵入萃取件内,重金属萃取沉淀后,部分未沉淀的重金属离子,通过加热器进行加热再次形成水蒸气上升,然后通过冷凝进入淋洗管后进行二次萃取;
[0013] (6)通过多次对土壤重金属的淋洗萃取,实现土壤重金属的富集提取。
[0014] 本发明一个较佳实施例中,所述淋洗组件包括过滤管与汇集器,所述汇集器外侧间隔设置有若干个过滤管。
[0015] 本发明一个较佳实施例中,所述淋洗组件还包括淋洗管,所述淋洗管连接在所述过滤管的一端,通过过滤管能够将通过淋洗管进行土壤洗淋后的混合液收集至汇集器内。
[0016] 本发明一个较佳实施例中,所述过滤管外侧间隔设置有若干个水孔,且所述水孔上设置有过滤膜。
[0017] 本发明一个较佳实施例中,所述淋洗管外侧间隔设置有若干个通孔。
[0018] 本发明一个较佳实施例中,所述冷凝件顶部设置有太阳能电池板。
[0019] 本发明一个较佳实施例中,所述汇集器内的混合液通过水泵泵入萃取件内。
[0020] 本发明一个较佳实施例中,步骤(2)中的水箱连接至萃取件上,当雨天时,土壤中含有的水量多,通过水箱能够将萃取件中的水存放在水箱中;
[0021] 晴天时,土壤中水量较少,通过水泵将水箱中存放的重金属与水的混合液泵入萃取件进行重金属萃取。
[0022] 本发明一个较佳实施例中,土壤重金属提取每隔半年进行一次。
[0023] 本发明解决了背景技术中存在的缺陷,本发明具备以下有益效果:
[0024] (1)通过淋洗剂对重金属土壤进行淋洗,然后通过索式方法进行重金属萃取,能够实现重金属的富集提取,提取效果较好。
[0025] (2)淋洗过程中,淋洗管的高度高于萃取件,能够使淋洗管通过过滤管进行汇集器内的混合液具有一定的压力,能够使淋洗管内的淋洗剂与水加速进入汇集器,实现快速淋洗效果。
[0026] (3)淋洗管与汇集器、过滤管均预埋在土壤中,每次进行土壤中重金属提取时,操作简单,不会在每次重金属萃取时,都对土壤钻孔,埋管,提高工作效率。
[0027] (4)水箱能够防止萃取件内的混合液过多,当雨天时,土壤中含水量较高,能够将萃取件内部分混合液存放在水箱内,晴天时,土壤含水量较少,通过水泵将水箱内含有重金属离子的混合液排入萃取件进行萃取,提高重金属萃取效果。
[0028] (5)淋洗管插入土壤内,形成圆形结构,能够对淋洗管内侧的大片区域内的土壤进行淋洗,从而实现一次萃取大面积的土壤,且通过冷凝件与加热器实现萃取件内混合液的多次萃取,提高土壤重金属淋洗效果,实现重金属富集提取。
[0029] (6)通过太阳能电池板,能够实现提取装置的供电,雨天也能通过太阳能电池板储存的电量进行正常工作,实现资源的可持续发展与清洁利用。
[0030] (7)过滤管外侧设置有若干个水孔,能够将过滤管淋洗后的土壤与水混合液通过水孔渗透至汇集器,且水孔上的过滤膜,能够过滤部分混合液中的淤泥,防止过多淤泥堆积在汇集器内,造成汇集器内储存混合液的能力下降,水位上升,从而防止造成淋洗管与汇集器之间的压差变小,进而提高淋洗后的重金属混合液进入汇集器内的速率。

实施方案

[0040] 现在结合附图和实施例对本发明作进一步详细的说明,这些附图均为简化的示意图,仅以示意方式说明本发明的基本结构,因此其仅显示与本发明有关的构成。
[0041] 如图1、图2、图3、图4和图5所示,一种基于索式提取的土壤重金属富集提取装置及提取方法,包括:萃取件9、冷凝件1与淋洗组件组成。
[0042] 具体而言,萃取件9为中空结构,萃取件9外侧设置有加热器8,萃取件9能够将土壤中的重金属离子分离,冷凝件1设置在萃取件9上侧,萃取件9底部设置有支架10,通过支架10能够将萃取件9牢固固定在汇集器4内侧底部,加热后的水蒸气中的少量重金属离子通过冷凝方式进行二次萃取,淋洗组件能够将土壤中的重金属离子进行淋洗收集。
[0043] 进一步的,淋洗组件包括过滤管6与汇集器4,汇集器4外侧间隔设置有若干个过滤管6,淋洗组件还包括淋洗管3,淋洗管3连接在过滤管6的一端,通过过滤管6能够将通过淋洗管3进行土壤洗淋后的混合液收集至汇集器4内,汇集器4内的混合液通过水泵11泵入萃取件9内。
[0044] 本发明一个较佳实施例中,过滤管6外侧间隔设置有若干个水孔,且水孔上设置有过滤膜,淋洗管3的高度大于萃取件9的高度。过滤管6外侧设置有若干个水孔,能够将过滤管6淋洗后的土壤与水混合液通过水孔渗透至汇集器4,且水孔上的过滤膜,能够过滤部分混合液中的淤泥,防止过多淤泥堆积在汇集器4内,造成汇集器4内储存混合液的能力下降,水位上升,从而防止造成淋洗管3与汇集器4之间的压差变小,进而提高淋洗后的重金属混合液进入汇集器4内的速率。
[0045] 如图6所示,本发明又一实施例中,淋洗管3能够使Y型结构,淋洗管3外侧间隔设置有若干个通孔12,若干个通孔12设置在靠近汇集器4一侧,能够使淋洗剂对土壤进行淋洗时,使混合液朝向汇集器4渗透,提高淋洗剂淋洗效果,淋洗剂能够是有机酸,冷凝件1顶部设置有太阳能电池板,通过太阳能电池板,能够实现提取装置的供电,雨天也能通过太阳能电池板储存的电量进行正常工作,实现资源的可持续发展与清洁利用。
[0046] 为达到上述目的,本发明采用的另一技术方案为:一种重金属提取方法,包括以下步骤:
[0047] (1)将土壤钻出直径大于汇集器4直径的孔,然后将过滤管6水平方向预埋进土壤内,汇集器4竖直方向放入钻孔内;
[0048] (2)然后将淋洗管3沿竖直方向插入土壤内,淋洗管3设置在汇集器4外侧,沿汇集管周向分布,多个淋洗管3形成圆形结构,汇集器4一侧通过水管7连接有水箱5;
[0049] (3)先向萃取件9内加入水与淋洗剂的混合液,通过加热器8对萃取件9内的混合液进行加热蒸发形成蒸汽,蒸汽上升至冷凝件1位置后,通过冷凝件1进行冷却;
[0050] (4)冷却形成的水滴通过冷凝管2进入淋洗管3,冷凝管2沿冷凝件1周向间隔设置在冷凝件1底部,冷凝管2与冷凝件1底部端面之间角度为0-170度,冷凝后的混合液能够加速流入淋洗管3内部,对土壤进行淋洗,使重金属离子富集分布在混合液中,然后混合液通过过滤管6进入汇集器4内,淋洗管3的高度高于萃取件9的高度,能够使混合液具有一定的压力,加速混合液进入汇集器4内的速度;
[0051] (5)通过水泵11将汇集器4内的混合液泵入萃取件9内,重金属萃取沉淀后,部分未沉淀的重金属离子,通过加热器8进行加热再次形成水蒸气上升,然后通过冷凝进入淋洗管3后进行二次萃取;
[0052] (6)通过多次对土壤重金属的淋洗萃取,实现土壤重金属的富集提取。
[0053] 进一步的,步骤(2)中的水箱5连接至萃取件9上,当雨天时,土壤中含有的水量多,通过水箱5能够将萃取件9中的水存放在水箱5中;晴天时,土壤中水量较少,通过水泵11将水箱5中存放的重金属与水的混合液泵入萃取件9进行重金属萃取;
[0054] 具体而言,水箱5能够防止萃取件9内的混合液过多,当雨天时,土壤中含水量较高,能够将萃取件9内部分混合液存放在水箱5内,晴天时,土壤含水量较少,通过水泵11将水箱5内含有重金属离子的混合液排入萃取件9进行萃取,提高重金属萃取效果。
[0055] 进一步的,土壤重金属提取每隔半年进行一次,淋洗管3插入土壤内,形成圆形结构,能够对淋洗管3内侧的大片区域内的土壤进行淋洗,从而实现一次萃取大面积的土壤,且通过冷凝件1与加热器8实现萃取件9内混合液的多次萃取,提高土壤重金属淋洗效果,实现重金属富集提取。
[0056] 总而言之,通过淋洗剂对重金属土壤进行淋洗,然后通过索式方法进行重金属萃取,能够实现重金属的富集提取,提取效果较好,淋洗过程中,淋洗管3的高度高于萃取件9,能够使淋洗管3通过过滤管6进行汇集器4内的混合液具有一定的压力,能够使淋洗管3内的淋洗剂与水加速进入汇集器4,实现快速淋洗效果,淋洗管3与汇集器4、过滤管6均预埋在土壤中,每次进行土壤中重金属提取时,操作简单,不会在每次重金属萃取时,都对土壤钻孔,埋管,提高工作效率。
[0057] 以上依据本发明的理想实施例为启示,通过上述的说明内容,相关人员完全可以在不偏离本项发明技术思想的范围内,进行多样的变更以及修改。本项发明的技术性范围并不局限于说明书上的内容,必须要根据权利要求范围来确定技术性范围。

附图说明

[0031] 下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
[0032] 图1是本发明的优选实施例的局部结构示意图;
[0033] 图2是本发明的优选实施例的过滤管分布示意图;
[0034] 图3是本发明的优选实施例的萃取件与加热器结构示意图;
[0035] 图4是本发明的优选实施例的萃取件与水管位置示意图;
[0036] 图5是本发明的优选实施例的局部截面示意图;
[0037] 图6是本发明的又一实施例的淋洗管结构示意图;
[0038] 图中:
[0039] 1、冷凝件,2冷凝管,3、淋洗管,4、汇集器,5、水箱,6、过滤管,7、水管,8、加热器,9、萃取件,10、支架,11、水泵,12、通孔。
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