A sound chemical processing apparatus reflector topology based on the standing wave effect weakened, including the sonochemical reaction vessel in sonochemical reaction A and the bottom of the container and is perpendicular to the bottom and side of the intersection of two B and C paste bottom A and ultrasonic time, B and C constitute the two sides of the ultrasonic radiation surface, installation the reflecting plate with three ultrasonic radiation surface A, B, C relative to three F, D, ultrasonic reflector E, the reflection plate topology integer times of the height of the reaction vessel made of 1/4 ultrasonic radiation wavelength, the radiation direction along the ultrasonic standing wave and wave energy superposition; liquid level sensor installation inside the reaction vessel, by single-chip microcomputer to control the reaction vessel liquid inlet and a liquid outlet control valve, closed reaction vessel reaction liquid and ultrasonic treatment time. The invention can obviously improve the intensity and distribution of the sound field in the reaction vessel, effectively weaken the standing wave effect, and realize the efficient treatment of the reaction liquid or the product to be treated.
【技术实现步骤摘要】
一种基于反射板拓扑结构减弱驻波效应的声化学处理装置
本专利技术属于声化学研究
,特别涉及一种能有效提高声场强度及改善声场分布的箱体式声化学反应装置。
技术介绍
声化学处理装置是功率超声应用中最为广泛的一种,声化学反应容器是指向反应液中辐射声波,并在其作用下促进声化学反应的容器或系统,该反应是基于超声空化效应实现的,利用空化泡溃灭过程中产生的高温高压及微射流实现对工件及反应液的高效处理,因此,声化学处理装置具有反应速度快,处理效率高,成本低及易于实现等优点,被广泛应用于机械、光学、电子、纺织、化工、航空航天、船舶、原子能以及医疗医药等工业部门。在常用的声化学反应装置中,超声引入方式有浸入式和间接式两种,浸入式是指将超声信号驱动的变幅杆直接浸入反应液,优点是可以将超声能量直接传递到反应介质,获得局部高能量声场,缺点是剧烈的声空化会造成变幅杆端面侵蚀,不仅污染反应液,也会影响换能器性能,此外,浸入式装置产生的声空化体积非常有限,因此主要用于实验研究。间接式是指将换能器粘贴在箱底,通过箱底的钢板向容器内辐射声波,优点是能有效增加处理面积,可在一定程度上改善声场分布,缺点是获得的声场强度相对低,壁面及液面的反射增加了声能损耗,此外,间接式装置存在明显的驻波效应,造成声场分布不均。该箱体式声化学处理装置已实现工业规模化生产,但其声场强度及均匀性都有待进一步提高。目前的研究中,箱体式声化学反应容器主要从声参数(如声强、频率、声功率,声辐射时间)和介质参数(如含气量、温度及粘滞性)两个方面来增加声场强度,以及通过改变反应容器的形状和换能器的排布方式来改善声场分布。这 ...
【技术保护点】
一种基于反射板拓扑结构减弱驻波效应的声化学处理装置,其特征在于,包括声化学反应容器,在声化学反应容器底面A以及与底面垂直且相交的两个侧面B和C粘贴超声阵子,底面A和两个侧面B和C构成超声辐射面,各超声辐射面的换能器均可单独控制,三个超声辐射面全部开启时,获得声辐射方向正交的混响型声场;在与三个超声辐射面A、B、C相对的三个超声反射面F、D、E上安装反射板,该反射板拓扑结构的高度制成反应容器辐射超声波四分之一波长的整数倍,使沿超声辐射方向的驻波波腹和波节能相互叠加,打破驻波场的带状分布,削弱驻波效应;反应容器内部安装液位传感器,通过单片机控制反应容器进液口及出液口的开关阀,控制密闭反应容器中反应液体积以及超声处理时间。
【技术特征摘要】
1.一种基于反射板拓扑结构减弱驻波效应的声化学处理装置,其特征在于,包括声化学反应容器,在声化学反应容器底面A以及与底面垂直且相交的两个侧面B和C粘贴超声阵子,底面A和两个侧面B和C构成超声辐射面,各超声辐射面的换能器均可单独控制,三个超声辐射面全部开启时,获得声辐射方向正交的混响型声场;在与三个超声辐射面A、B、C相对的三个超声反射面F、D、E上安装反射板,该反射板拓扑结构的高度制成反应容器辐射超声波四分之一波长的整数倍,使沿超声辐射方向的驻波波腹和波节能相互叠加,打破驻波场的带状分布,削弱驻波效应;反应容器内部安装液位传感器,通过单片机控制反应容器进液口及出液口的开关阀,控制密闭反应容器中反应液体积以及超声处理时间。2.如权利要求1所述的一种基于反射板拓扑结构减弱驻波效应的声化学处理装置,其特征在于,所述反射板拓扑结构的高度统一。3.如权利要求1所述的一种基于反射板拓扑结构减弱驻波效应的声化学处理装置,其特征在于,所述反射板拓扑结构制成不同整数倍高度的间隔交错排布...
【专利技术属性】
技术研发人员:张宗波,高田田,刘晓杨,赵佳伟,雷宇奇,王延奎,
申请(专利权)人:中国石油大学华东,
类型:发明
国别省市:山东,37
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