物理疊加功能的液體加工設備的製作方法
2023-05-17 04:02:16 1
專利名稱：物理疊加功能的液體加工設備的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種物理功能的應用的設備。特別是運用多種物理功能疊加能量對液態物質強化物理性能和促進完善化學反應過程的一種設備。
二背景技術：
對液態物質的活化、催化處理多半是採用化學催化劑進行的。近年來，在液態物質生產過程也有過單獨採用雷射、微波、紅外線、超聲波、電脈衝、磁化等方式對液態物質進行活化、催化的。經過廣大科技工作者的刻苦研究和反覆採用各種方式實驗，對液態物質在物理催化技術領域中作了很多探討和研究，在對液態物質的活化、催化處理方面取得了很多成果。如日本東亞燃料工業珠式會社在我國申請的專利----「超聲波噴射法和噴嘴」(CN85107669A)便是利用超聲頻脈衝振蕩活化液體燃料分子而霧化燃燒的，這種噴嘴對液體分子提供活化的能量，是利用另外電脈衝的超聲頻振動發生裝置帶動一個振動元件做復往衝擊的脈衝場能來實現的；又如，國內申請人於琪海申請的發明專利——「界面法酒類高效老熟技術及設備」(申請號87105894.4)其催化方式及過程是使增加固、液的接觸面積，最大可能的擴大固、液的界面積，(使界面的交換分子的量增多、加速分子活化並促其早熟，進而達到催熟的目的。又如本人於2003年7月30日由中國知識產權局授權的專利——「液體催化機」(ZL02274648.X)其結構是由迷宮式磁激化結構、磁旋射結構和超聲波磁激化結構三部分構成的，該機通過一系列的實驗檢測結果證明性能雖然達到了設計要求，可以滿足某些液態物質的加工工藝要求，但所產生的能量顯得不足，適應加工範圍有限。液態物質在化學反應過程中，為了提高反應速度和收率完善反應效果，無論是採用化學方式還是物理方式進行活化、催化，其實質都是在力爭提供給分子一種活化的能量，激發分子活化再活化的過程，而提供給分子的活化的能量則來源於外界的某些能量。充其量的物態間接的影響著化學反應過程，進而加速和完善液態物質的理化反應過程。如何使分子獲得更多活化的能量，以提高和完善催化效果，人們在各種領域中以各種方式在不懈的尋求和探索中。
三
發明內容
1、發明目的本實用新型涉及一種物理疊加功能的液體加工設備，其目的是解決現有設備不能很好運用各種物理方法對液態物質加工時，所產生的能量顯得不足，適應加工範圍有限的問題。
2、技術方案本實用新型是通過以下技術方案來實現的一種物理疊加功能的液體加工設備，包括第二機組B中的超聲波發生器，第三機組C中的磁旋射結構及迷宮式磁激化結構，磁旋射結構通過管路與迷宮式磁激化結構相連通，其特徵在於由第一機組A、第二機組B、第三機組C順序連通而成；第一機組中設有納米材料發生器和靜態混合器；納米材料發生器上設有入液口；納米材料發生器通過管路與靜態混合器相連通；靜態混合器上設置的出液口與第二機組B中的微波發生器上設置的入液口相連通；微波發生器通過管路與超聲波發生器相連通；超聲波發生器上設置的出液口與第三機組C中磁旋射結構上設置的入液口相連通。
微波發生器的頻率和功率可調可控，頻率為900MHz～3000MHz，功率為1KW～5KW。
超聲波部分由超聲波發生器、換能器及超聲波探頭構成，超聲波探頭設置在超聲波發生器的出液口中，其聲功率密度、聲強頻率可調可控，頻率為18KHz～1MHz，功率為1KW～5KW。
納米材料發生器產生的納米材料微粒的品種、質量、和數量是可調整控制的，其功率為2KW～4KW。
3、優點及效果由本實用新型所產生多種形式的強大物理能量疊加於液態物質中，使分子、電子多次獲得巨大的活化、催化能量而處於激發態，促進躍遷和結合過程。故在液態物質的生產加工過程中可分別起到催化、脂化、聚合、分解、熟化、混合等作用。本實用新型可應用於化工、製藥、油品、軍工、印染、化妝品、飲料、農業、畜牧業等多種行業中，對液態物質的加工，改性和促進動、植物的增產、增收，也可用於可燃液體的燃燒系統。
本實用新型中設有納米材料發生器部分和微波發生器部分，以此可大幅度的提高其工作性能和應用範圍。
四
附圖1是本實用新型結構示意圖。
附圖2是本實用新型第一機組A結構示意圖。
附圖3是本實用新型第二機組B結構示意圖。
附圖4是本實用新型第三機組C結構示意圖。
五具體實施方式
本實用新型採用以下方案實施的本實用新型物理疊加功能的液體加工設備，包括第二機組B中的超聲波部分，第三機組C中的磁旋射結構5及迷宮式磁激化結構6，磁旋射結構5上通過管路14與迷宮式磁激化結構6相連通，由第一機組A、第二機組B、第三機組C順序連通而成；第一機組A中設有納米材料發生器1和靜態混合器2；納米材料發生器1上設有入液口7；納米材料發生器1通過管路8與靜態混合器2相連通；靜態混合器2上設置的出液口9與第二機組B中的微波發生器3上設置的入液口10相連通；微波發生器3通過管路11與超聲波發生器4相連通；超聲波發生器4上設置的出液口與第三機組C中磁旋射結構5的入液口13相連通。
科學研究表明，納米材料由於所具有的量子尺寸效應，小尺寸效應；表面和界面效應及宏觀量子隧道效應，物質的很多性能將發生質的變化，從而呈現既不同於宏觀物質又不同於單個獨立原子的奇異現象，從而呈現如下物理化學特性低熔點、高比熱容、高熱膨脹係數；高反應活性、高擴散率；高強度、高韌性、高塑性；奇特磁性；極強的吸光吸波性；可助燃、提高燃燒值。
本實用新型中納米材料發生器1納米材料微粒的生成是採用固相物理法製備的，所產生納米材料的品種、質量和數量是可調可控的，可製備各種納米材料微粒；如裝置入各種純金屬材料、氧化物或氮化物等，製備納米材料微粒的品種、質量和數量是直接由發生器調節控制的對所生成的納米材料的要求必須符合以下兩個條件，缺一不可。一是看微粒尺寸和晶體尺寸是否小於100nm，二是看是否具有不同於同樣的物質常規材料的性能。該納米材料微粒均達到上述兩個條件的要求，功率3KW。
為實現各種液態物質所要達到加工或改性的要求。可生成原材料不同，數量不同，特性各異的納米材料，當所生成的納米材料微粒滲入混合液後，通過靜態混合器得到充分的混合、擴散。
微波發生器3的頻率和功率可調可控，頻率為900MHz～3000MHz，功率為1KW～5KW，它是根據液態物質的加工或改性要求可調產生不同功率和不同頻率的微波，組成水和各種物質的分子基本上都是有極分子(偶分子)。既在無外加電場時分子內部的正負電荷中心不能重合，而使分子呈現有極性，當有極分子的物質置於外電場中時，在電場作用下有極分子沿外電場方向排列，這種現象為有極分子的轉向極，外電場越強極化作用則越強，外電場方向改變時有極分子也隨之改變取向，若外電場反覆變化(50MHz-3000MHz)有極分子就隨之往返轉動取向，這種以極高速度的轉動，將引起相鄰分子間的劇烈摩擦和碰撞，所消耗的電場能既轉變成熱能，實現了對有極分子物質的加熱及活化。
超聲波部分由超聲波發生器1、換能器及超聲波探頭構成，超聲波探頭15設置在超聲波發生器4的出液口12中，其聲功率密度、聲強頻率可調可控，頻率為18KHz～1MHz，功率為1KW～5KW，超聲波對介質產生獨特的機械作用和空化作用，在液體中特別是液、固邊界往往存在一些小泡它們可能是真空也可能是含有少量的氣體或蒸汽的泡，大小不一，用一定頻率的聲波作用於液體時只有尺寸適宜的小泡發生共振，這個尺寸稱為共振尺寸。
大於共振尺寸的小泡在超聲波的作用下被逐出液體，小於共振尺寸的小泡在超聲波的作用下被逐漸長大，接近共振尺寸時聲波的稀疏段可使小泡迅速長大，然後在聲波壓縮可使小泡又突然被絕熱壓縮直至湮滅，在湮滅過程中小泡內部可以達到上千度高溫和上百個兆帕的壓力，同時小泡長大時引起充電在湮滅時又放電發光，在小泡突然被壓縮時液體以極高的速度填充於空腔，使小泡附近的液體或固體經受到上百個兆帕壓力和強烈的衝擊波，正是這種局部的高溫高壓高梯度流動場放電等作用，使超聲波在誘導化學反應，改進化工單元操作，強化化工過程等方面發揮獨特的作用。
磁旋射結構5為在多段磁圓柱體的外周圍形成軸向磁力線，沿著磁圓柱體的外表面纏繞有螺旋管、液體從螺旋管中作切割磁力線旋轉通過的，磁圓柱體的磁場強度是可調可控的，場強為5000G/S～12000G/S，當液態物質繞強磁場，通過切割磁力線推進時，有極分子(吸波分子)產生高活性的激發態，在有極分子的基礎上，引發和加速電子躍遷得、失或偏移過程。
迷宮式磁激化結構6內部設置兩個磁極相對的磁性體，在兩磁極間夾裝有連續折轉的供液體流過的液流管道，兩極間磁場強度可調可控，場強為5000G/S～12000G/S，液態物質在通過兩磁極間強磁場時，分子受到磁激化而獲得活化的能量，至使分子間引力減小，粘度下降，分子重新取向排列，改善了液相狀態，加速了反應過程，進而達到了平衡、穩定的狀態，生成新的物質。
本實用新型物理疊加功能的液體加工設備主要工作過程如下液體從原料罐中(一種或兩種以上)經計量泵通過文氏分配器進入本實用新型第一機組A中的納米材料發生器1中，而納米材料發生器1所生成的納米材料微粒隨即滲入到流動的液體中，經過靜態混合器2充分混合分散後進入第二機組B的微波發生器3中，使分子、電子在超高頻交變電場的作用下，劇烈活化並使液體加熱，調整場強可達到反應溫度的要求，為使納米材料在液體中避免團聚，進一步均勻分散，液體進入超聲波發生器4中並通過設置在磁場中的探頭15(或片狀振動子)，液體在聲能和磁能的疊加作用下，使液體進一步受到激化，接著液體進入本實用新型的第三機組C中的磁旋射結構5中的螺旋管道中，液體在磁場中作切割磁力線旋進，激活了有極分子的電子，促進和加速了電子的躍遷(得、失或偏移)，接著液體進入迷宮式磁激化結構6中，當液體在強磁場兩極間的迂迴管道中通過時，液體分子受到劇烈的磁激化，使分子間引力減小，粘度下降，分子重新取向排列，改善了液相狀態，使反應過程趨向完善穩定而生成新的或者改性的物質，至此全部反應過程結束。
權利要求1.一種物理疊加功能的液體加工設備，包括第二機組(B)中的超聲波發生器(4)，第三機組(C)中的磁旋射結構(5)及迷宮式磁激化結構(6)，磁旋射結構(5)通過管路(14)與迷宮式磁激化結構(6)相連通，其特徵在於由第一機組(A)、第二機組(B)、第三機組(C)順序連通而成；第一機組(A)中設有納米材料發生器(1)和靜態混合器(2)；納米材料發生器(1)上設有入液口(7)；納米材料發生器(1)通過管路(8)與靜態混合器(2)相連通；靜態混合器(2)上設置的出液口(9)與第二機組(B)中的微波發生器(3)上設置的入液口(10)相連通；微波發生器(3)通過管路(11)與超聲波發生器(4)相連通；超聲波發生器(4)上設置的出液口(12)與第三機組(C)中磁旋射結構(5)上設置的入液口(13)相連通。
2.根據權利要求1所述的物理疊加功能的液體加工設備，其特徵在於微波發生器(3)的頻率和功率可調可控，頻率為900MHz～3000MHz，功率為1KW～5KW。
3.根據權利要求1所述的物理疊加功能的液體加工設備，其特徵在於超聲波部分由超聲波發生器(4)、換能器及超聲波探頭(15)構成，超聲波探頭(15)設置在超聲波發生器(4)的出液口(12)中，其聲功率密度、聲強頻率可調可控，頻率為18KHz～1MHz，功率為1KW～5KW。
4.根據權利要求1所述的物理疊加功能的液體加工設備，其特徵在於納米材料發生器(1)產生的納米材料微粒的品種、質量和數量是可調整控制的，其功率為2KW～4KW。
專利摘要本實用新型涉及一種物理疊加功能的液體加工設備，它包括超聲波發生器、磁旋射結構及迷宮式磁激化結構，磁旋射結構通過管路與迷宮式磁激化結構相連通，由第一機組、第二機組、第三機組順序連通而成；第一機組A中設有納米材料發生器和靜態混合器；納米材料發生器上設有入液口；納米材料發生器通過管路與靜態混合器相連通；靜態混合器上設置的出液口與第二機組中的微波發生器上設置的入液口相連通；微波發生器通過管路與超聲波發生器相連通；超聲波發生器上設置的出液口與第三機組中磁旋射結構的入液口相連通。本實用新型對液態物質的加工，改性可應用於化工、製藥、油品、軍工、印染、化妝品、飲料、農業、畜牧業等多種行業中。
文檔編號B01J19/08GK2778380SQ20052008909
公開日2006年5月10日 申請日期2005年1月26日 優先權日2005年1月26日
發明者李化民, 鄒炳祥 申請人:李化民