一种基于径向振动压电换能器的大功率超声化学反应器制造技术

本发明专利技术涉及一种超声化学反应器，更具体的说是一种基于径向振动压电换能器的大功率超声化学反应器，反应罐的上端固定连接有顶盖，顶盖上端固定连接电机，搅拌桨通过联轴器固定连接在电机的传动轴上，搅拌桨的下端位于反应罐内，气管固定连接在顶盖上，气管的下端位于反应罐内部底端，多个超声波换能器单元固定连接在顶盖上，超声波换能器单元的下端位于反应罐内，反应罐外侧壁的上端固定连接有带有控制阀的液管Ⅰ，反应罐外侧壁的下端固定连接有带有控制阀的液管Ⅱ，液管Ⅰ和液管Ⅱ均与反应罐内部连通。本发明专利技术将大功率超声波与传统的化学处理工艺相结合，能够改善化学反应条件，加快化学反应速率。

A high power ultrasonic chemical reactor based on radial vibration piezoelectric transducer

The invention relates to an ultrasonic chemical reactor, more specifically a high-power ultrasonic chemical reactor based on the radial vibration piezoelectric transducer. The upper end of the reaction tank is fixed connected with a top cover, the upper end of the top cover is fixed to the motor, and the agitator is fixed on the drive shaft of the electric machine through a coupling, and the lower end of the impeller is stirred. In the reaction tank, the trachea is fixed on the top of the roof. The lower end of the trachea is located at the bottom of the reaction tank, and a number of ultrasonic transducer units are fixed on the top. The lower end of the ultrasonic transducer unit is located in the reaction tank. The upper end of the reaction tank is fixed with the liquid tube with the control valve and the lateral wall of the reaction tank. The lower end of the fixed connection is provided with a liquid pipe with a control valve, and the liquid pipe I and the liquid pipe II are communicated with the inner part of the reaction tank. The invention combines high-power ultrasonic wave with traditional chemical processing technology, improves chemical reaction conditions and speeds up chemical reaction rate.

【技术实现步骤摘要】
一种基于径向振动压电换能器的大功率超声化学反应器
本专利技术涉及一种超声化学反应器，更具体的说是一种基于径向振动压电换能器的大功率超声化学反应器。
技术介绍
化学反应器是化工生产的核心设备，其技术的先进程度对化工生产有着重要的影响，直接影响装置的投资规模和生产成本。因此，了解化学反应器发展的现状，进一步研究和开发新型实用的化学反应器具有重要的现实意义。超声化学是90年代崛起的一门新兴学科,且近年来在工业领域得到逐步应用。声化学反应器是指有超声波引入并在其作用下进行化学反应的容器或系统,它是实现声化学反应的场所。在既定的化学条件和物理条件下,化学反应的效果如何,主要取决于声化学反应器的形状和各类参数。声化学反应器制作材料、形状、换能器阵的排列影响反应液中声场和声空化场的分布,也会直接影响化学反应。近年来,人们在开发新型声化学反应器方面取得了较多的成果,开发出许多具有独特性能的新型反应器。但绝大多数新型反应器尚处于实验阶段,距离大规模工业应用还有一段漫长的距离。目前常见的声化学反应器主要有四种：液哨式声化学反应器、超声清洗槽式声化学反应器、声变幅杆侵入式声化学反应器和杯式声变幅杆声化学反应器。现有的声化学反应器普遍存在声功率密度不够强、声场分布不均匀、不适用于大流量处理工况等缺点。开发新型声化学反应器是一个很复杂的过程，不仅需要考查它的技术指标,还要考查它的制造成本和操作性能。只有高效、节能而又结构简单、易于检修、操作方便的反应器型式才容易为企业所接受。因此，大功率的超声换能器采用合理的布置方式以实现最大的功率密度和处理量是声化学反应器的研制方向。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种基于径向振动压电换能器的大功率超声化学反应器，将大功率超声波与传统的化学处理工艺相结合，能够改善化学反应条件，加快化学反应速率，进而提高生产效率，降低生产成本，减少环境污染；超声波换能器在反应器内均匀分布并配合搅拌作用使反应溶液得到最均匀有效的处理；可根据反应的需要可实时进行空气或其它特殊气体的充入。本专利技术的目的通过以下技术方案来实现：一种基于径向振动压电换能器的大功率超声化学反应器，包括电机、带有控制阀的液管Ⅰ、气管、超声波换能器单元、搅拌桨、反应罐和带有控制阀的液管Ⅱ，所述反应罐的上端固定连接有顶盖，所述顶盖上端固定连接电机，所述搅拌桨通过联轴器固定连接在电机的传动轴上，所述搅拌桨的下端位于反应罐内，所述气管固定连接在顶盖上，所述气管的下端位于反应罐内部底端，多个超声波换能器单元固定连接在顶盖上，所述超声波换能器单元的下端位于反应罐内，所述反应罐外侧壁的上端固定连接有带有控制阀的液管Ⅰ，所述反应罐外侧壁的下端固定连接有带有控制阀的液管Ⅱ，所述液管Ⅰ和液管Ⅱ均与反应罐内部连通。作为本技术方案的进一步优化，本专利技术一种基于径向振动压电换能器的大功率超声化学反应器，所述超声波换能器单元包括超声波换能器单元连接块、超声波换能器单元固定法兰、超声波换能器和超声波换能器连接套筒，所述超声波换能器单元连接块固定连接在超声波换能器单元固定法兰的上端，所述超声波换能器通过超声波换能器连接套筒固定连接在超声波换能器单元固定法兰的下端，多个超声波换能器依次通过超声波换能器连接套筒固定连接。作为本技术方案的进一步优化，本专利技术一种基于径向振动压电换能器的大功率超声化学反应器，所述超声波换能器单元设置有四个，四个超声波换能器单元均匀分布在反应罐内，所述超声波换能器单元内设置有四个超声波换能器。作为本技术方案的进一步优化，本专利技术一种基于径向振动压电换能器的大功率超声化学反应器，所述超声波换能器上设置有两个超声波换能器连接螺纹孔和超声波换能器线路口，两个超声波换能器连接螺纹孔分别位于超声波换能器的两端，所述超声波换能器线路口设置在超声波换能器的一端。作为本技术方案的进一步优化，本专利技术一种基于径向振动压电换能器的大功率超声化学反应器，所述超声波换能器连接套筒上设置有两个连接套筒定位孔、电缆软管螺纹孔和O型密封圈，所述电缆软管螺纹孔设置在超声波换能器连接套筒的中端，所述电缆软管螺纹孔与超声波换能器线路口同轴，两个连接套筒定位孔分别设置在超声波换能器连接套筒的两端，两个连接套筒定位孔分别与两个超声波换能器连接螺纹孔同轴，所述超声波换能器连接套筒的内壁上设置有环形槽，所述环形槽内设置有O型密封圈，所述O型密封圈位于连接套筒定位孔和电缆软管螺纹孔之间。作为本技术方案的进一步优化，本专利技术一种基于径向振动压电换能器的大功率超声化学反应器，所述搅拌桨上从下到上固定连接有三个搅拌叶轮。本专利技术一种基于径向振动压电换能器的大功率超声化学反应器的有益效果为：一种基于径向振动压电换能器的大功率超声化学反应器，通过超声波换能器单元和搅拌桨，可以在搅拌的同时对溶液产生空化作用，提高溶液反应速率，进而提高生产效率；并且搅拌桨可以有效防止浊液沉积，气管可以针对需要气体参与的反应通入所需气体；多个反应罐可以通过液管Ⅰ和液管Ⅱ连接，从而实现多次连续声化学反应，适用于大批量生产，同时有利于提高生产效率。采用超声波换能器单元具有以下优点：1.大功率超声波作用下，对化学反应反应具有催化作用，促进反应平衡正向移动，提高反应进程；2.大功率超声波作用下，布朗运动加剧，化学反应速率加快，缩短反应时间；3.大功率超声波作用下，由于反应总效率的提升反应率升高，反应时间降低，因而相应化学药剂的使用量会减少；4.反应设备使用量与反应时间正相关，由于反应时间的减少，也有效减少了反应设备使用量，节约能源，节省空间；5.根据超声波换能器自身性能，本专利技术可以进行连续工作，工作效率高。附图说明下面结合附图和具体实施方式对本专利技术做进一步详细的说明。图1是本专利技术的整体结构示意图；图2是本专利技术的整体结构俯视图；图3是本专利技术的超声波换能器单元结构示意图；图4是本专利技术的超声波换能器和超声波换能器连接套筒结构示意图。图中：电机1；液管Ⅰ2；气管3；超声波换能器单元4；超声波换能器单元连接块4-1；超声波换能器单元固定法兰4-2；超声波换能器4-3；超声波换能器连接螺纹孔4-3-1；超声波换能器线路口4-3-2；超声波换能器连接套筒4-4；连接套筒定位孔4-4-1；电缆软管螺纹孔4-4-2；O型密封圈4-4-3；搅拌桨5；反应罐6；液管Ⅱ7。具体实施方式下面结合附图对本专利技术作进一步详细说明。具体实施方式一：下面结合图1、2、3、4说明本实施方式，本专利技术将功率超声技术应用于工业流程中的化学反应或搅拌混合环节，例如黄金氰化浸出、洗井废液的处理、沥青改质和表活剂生产中烷基苯混合环节等场合；大功率超声波与传统的化学处理工艺相结合，能够改善化学反应条件，加快化学反应速率，降低生产成本，减少环境污染；从反应罐6顶部安装的超声波换能器单元4可将超声波处理设备更简单快捷地安装进入反应罐6中，便于维修和更换，并保证四个超声波换能器单元4在反应罐6的空间中阵列均布，使超声声场分布更加均匀，提高化学反应效率；一种基于径向振动压电换能器的大功率超声化学反应器，包括电机1、带有控制阀的液管Ⅰ2、气管3、超声波换能器单元4、搅拌桨5、反应罐6和带有控制阀的液管Ⅱ7，所述反应罐6的上端固定连接有顶盖，所述顶盖上端固定连接电机1，所述搅拌桨5通过联轴器固定连接本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于径向振动压电换能器的大功率超声化学反应器，包括电机(1)、带有控制阀的液管Ⅰ(2)、气管(3)、超声波换能器单元(4)、搅拌桨(5)、反应罐(6)和带有控制阀的液管Ⅱ(7)，其特征在于：所述反应罐(6)的上端固定连接有顶盖，所述顶盖上端固定连接电机(1)，所述搅拌桨(5)通过联轴器固定连接在电机(1)的传动轴上，所述搅拌桨(5)的下端位于反应罐(6)内，所述气管(3)固定连接在顶盖上，所述气管(3)的下端位于反应罐(6)内部底端，多个超声波换能器单元(4)固定连接在顶盖上，所述超声波换能器单元(4)的下端位于反应罐(6)内，所述反应罐(6)外侧壁的上端固定连接有带有控制阀的液管Ⅰ(2)，所述反应罐(6)外侧壁的下端固定连接有带有控制阀的液管Ⅱ(7)，所述液管Ⅰ(2)和液管Ⅱ(7)均与反应罐(6)内部连通。

【技术特征摘要】
1.一种基于径向振动压电换能器的大功率超声化学反应器，包括电机(1)、带有控制阀的液管Ⅰ(2)、气管(3)、超声波换能器单元(4)、搅拌桨(5)、反应罐(6)和带有控制阀的液管Ⅱ(7)，其特征在于：所述反应罐(6)的上端固定连接有顶盖，所述顶盖上端固定连接电机(1)，所述搅拌桨(5)通过联轴器固定连接在电机(1)的传动轴上，所述搅拌桨(5)的下端位于反应罐(6)内，所述气管(3)固定连接在顶盖上，所述气管(3)的下端位于反应罐(6)内部底端，多个超声波换能器单元(4)固定连接在顶盖上，所述超声波换能器单元(4)的下端位于反应罐(6)内，所述反应罐(6)外侧壁的上端固定连接有带有控制阀的液管Ⅰ(2)，所述反应罐(6)外侧壁的下端固定连接有带有控制阀的液管Ⅱ(7)，所述液管Ⅰ(2)和液管Ⅱ(7)均与反应罐(6)内部连通。2.根据权利要求1所述的一种基于径向振动压电换能器的大功率超声化学反应器，其特征在于：所述超声波换能器单元(4)包括超声波换能器单元连接块(4-1)、超声波换能器单元固定法兰(4-2)、超声波换能器(4-3)和超声波换能器连接套筒(4-4)，所述超声波换能器单元连接块(4-1)固定连接在超声波换能器单元固定法兰(4-2)的上端，所述超声波换能器(4-3)通过超声波换能器连接套筒(4-4)固定连接在超声波换能器单元固定法兰(4-2)的下端，多个超声波换能器(4-3)依次通过超声波换能器连接套筒(4-4)固定连接。3.根据权利要求2所述的一种基于径向振动压电换能器的大功率超声化学反应器，其特征在于：所述超声波换能器...

【专利技术属性】
技术研发人员：宋文平，张丽，于世民，于熙洋，
申请(专利权)人：哈尔滨艾拓普科技有限公司，
类型：发明
国别省市：黑龙江,23