[发明专利]一种基于径向振动压电换能器的大功率超声化学反应器

说明书

本发明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。

技术领域

本发明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。

背景技术

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。

发明内容

本发明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。

本发明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，本发明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。