The invention discloses a liquid material microwave-ultrasonic coupling processing device, equipment and application, belonging to the microwave processing technology field. Through the arrangement of microwave and ultrasonic devices, the microwave-ultrasonic coupling process is realized, in which the microwave interaction is dominant and the ultrasonic interaction is supplementary. Through the installation angle of the waveguide and the use of the adjuster in the waveguide, the risk of electromagnetic wave reflection in the process of microwave heating liquid materials is greatly reduced, the distribution of electromagnetic field in the material bearing chamber is more uniform, and the cold point of microwave heating is reduced. At the same time, the distribution of electromagnetic field in the material bearing chamber is more concentrated, the microwave effect and the ultrasonic cavitation effect are effectively combined, and the liquid is raised. Treatment effect of state material. The continuous microwave-ultrasonic coupling process for liquid materials is realized by matching the feeding preheating, constant temperature treatment and cooling feeding section.
【技术实现步骤摘要】
一种液态物料微波-超声耦合处理装置、设备及应用
本专利技术涉及一种液态物料微波-超声耦合处理装置、设备及应用,属于微波处理
技术介绍
微波是指频率范围在300MHz-300GHz之间的电磁波。除广泛应用于通信
外,微波对介电物质的加热特性使其成为食品热加工的新兴技术之一。相较传统加热手段,微波加热的特点包括:1、时间短,速度快;2、辐射加热,穿透性强,在处理过程中不易出现因管壁过热导致的结焦现象;3、选择性强,与物质介电性质有关;4、能耗少,占地小,自动化程度高;5、装备及配件成本低等。因此,关注微波加热技术对于升级优化传统加工过程具有重要意义。超声波是一种振动频率大于20KHz的机械波,目前超声波已经应用于物料干燥、灭菌以及物质提取等诸多领域。超声波在流体中的作用与其空化作用有关,超声空化是指在流体中由于超声的物理作用,流体的某一区域会形成局部的暂时负压区,于是在流体中产生空穴或气泡。这些充有蒸汽或空气的气泡处于非稳定状态。当它们突然闭合时,会产生激波,因而会使液体微粒之间发生猛烈的撞击作用从而产生很大压强。由于气泡的非线性振动和它们破灭时产生的巨大压力,伴随着这种空化现象会产生许多物理和化学效应。微粒间这种剧烈的相互作用,会使液体升温并起到很好的搅拌作用,能够加速某些化学反应。此外,强烈的高频超声振荡能使细胞壁、细胞质膜破裂,使细胞内含物胶体发生絮凝沉淀,凝胶发生流化或乳化,达到超声波的处理目的。虽然微波处理与超声处理都有一定的应用实例,但是不可否定的是两者都存在不同程度上的缺点,例如两者在杀菌领域都存在效果不够彻底并且影响因素较多、稳 ...
【技术保护点】
1.一种液态物料微波‑超声耦合处理装置,其特征在于,所述装置包括:微波发生系统、超声系统、波导系统及调配器、物料承载腔;所述物料承载腔体上包括至少一对相互对应的超声系统与波导系统以实现对液态物料的超声微波耦合处理,波导系统中各波导按照预定角度安装在所述物料承载腔的外壁开设的馈口处,所述预定角度大于等于15°,且小于90°。
【技术特征摘要】
1.一种液态物料微波-超声耦合处理装置,其特征在于,所述装置包括:微波发生系统、超声系统、波导系统及调配器、物料承载腔;所述物料承载腔体上包括至少一对相互对应的超声系统与波导系统以实现对液态物料的超声微波耦合处理,波导系统中各波导按照预定角度安装在所述物料承载腔的外壁开设的馈口处,所述预定角度大于等于15°,且小于90°。2.根据权利要求1所述的液态物料微波-超声耦合处理装置,其特征在于,所述预定角度范围为[30°,60°]。3.根据权利要求1或2所述的液态物料微波-超声耦合处理装置,其特征在于,所述超声系统至少包括一个超声发生装置,当所述超声系统包括两个以上的超声发生装置时,所述超声发生装置安装在所述物料承载腔相对的壁面上。4.根据权利要求1-3任一所述的液态物料微波-超声耦合处理装置,其特征在于,所述物料承载腔体为矩形,在两两相对的腔体壁面上间距一定距离开设馈口且相邻两个腔体壁面上的馈口交叉排列,各波导和超声系统通过所述馈口与物料承载腔连接。5.根据权利要求1-4任一所述的液态物料微波-超声耦合处理装置,其特征在于,所述调配器设置在波导中,通过调整调配器的方位和插入深度使微波传输过程中的反射系数趋近于0,电压驻波比趋近于1。6.一种连续式液态物料微波-超声耦合处理设备,其特征在于,所述连续式液态物料微波-超声耦合处理设备包括进料预热工段,权利要求1-5任一所述的液态物料...
【专利技术属性】
技术研发人员:范大明,张灏,杨化宇,高文华,闫博文,张宇皓,赵建新,陈卫,
申请(专利权)人:江南大学,南京先欧仪器制造有限公司,
类型:发明
国别省市:江苏,32
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