CN2778380Y

CN2778380Y - 物理叠加功能的液体加工设备

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Publication number: CN2778380Y
Application number: CN 200520089093
Authority: CN
Inventors: 李化民; 邹炳祥
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2005-01-26
Filing date: 2005-01-26
Publication date: 2006-05-10
Anticipated expiration: 2015-01-26

Abstract

本实用新型涉及一种物理叠加功能的液体加工设备，它包括超声波发生器、磁旋射结构及迷宫式磁激化结构，磁旋射结构通过管路与迷宫式磁激化结构相连通，由第一机组、第二机组、第三机组顺序连通而成；第一机组A中设有纳米材料发生器和静态混合器；纳米材料发生器上设有入液口；纳米材料发生器通过管路与静态混合器相连通；静态混合器上设置的出液口与第二机组中的微波发生器上设置的入液口相连通；微波发生器通过管路与超声波发生器相连通；超声波发生器上设置的出液口与第三机组中磁旋射结构的入液口相连通。本实用新型对液态物质的加工，改性可应用于化工、制药、油品、军工、印染、化妆品、饮料、农业、畜牧业等多种行业中。

Description

物理叠加功能的液体加工设备

一、技术领域：本实用新型涉及一种物理功能的应用的设备。特别是运用多种物理功能叠加能量对液态物质强化物理性能和促进完善化学反应过程的一种设备。

二、背景技术：对液态物质的活化、催化处理多半是采用化学催化剂进行的。近年来，在液态物质生产过程也有过单独采用激光、微波、红外线、超声波、电脉冲、磁化等方式对液态物质进行活化、催化的。经过广大科技工作者的刻苦研究和反复采用各种方式实验，对液态物质在物理催化技术领域中作了很多探讨和研究，在对液态物质的活化、催化处理方面取得了很多成果。如日本东亚燃料工业珠式会社在我国申请的专利----“超声波喷射法和喷嘴”(CN85107669A)便是利用超声频脉冲振荡活化液体燃料分子而雾化燃烧的，这种喷嘴对液体分子提供活化的能量，是利用另外电脉冲的超声频振动发生装置带动一个振动元件做复往冲击的脉冲场能来实现的；又如，国内申请人于琪海申请的发明专利——“界面法酒类高效老熟技术及设备”(申请号87105894.4)其催化方式及过程是使增加固、液的接触面积，最大可能的扩大固、液的界面积，(使界面的交换分子的量增多、加速分子活化并促其早熟，进而达到催熟的目的。又如本人于2003年7月30日由中国知识产权局授权的专利——“液体催化机”(ZL02274648.X)其结构是由迷宫式磁激化结构、磁旋射结构和超声波磁激化结构三部分构成的，该机通过一系列的实验检测结果证明性能虽然达到了设计要求，可以满足某些液态物质的加工工艺要求，但所产生的能量显得不足，适应加工范围有限。液态物质在化学反应过程中，为了提高反应速度和收率完善反应效果，无论是采用化学方式还是物理方式进行活化、催化，其实质都是在力争提供给分子一种活化的能量，激发分子活化再活化的过程，而提供给分子的活化的能量则来源于外界的某些能量。充其量的物态间接的影响着化学反应过程，进而加速和完善液态物质的理化反应过程。如何使分子获得更多活化的能量，以提高和完善催化效果，人们在各种领域中以各种方式在不懈的寻求和探索中。

三、发明内容：

1、发明目的：本实用新型涉及一种物理叠加功能的液体加工设备，其目的是解决现有设备不能很好运用各种物理方法对液态物质加工时，所产生的能量显得不足，适应加工范围有限的问题。

2、技术方案：本实用新型是通过以下技术方案来实现的：

一种物理叠加功能的液体加工设备，包括第二机组B中的超声波发生器，第三机组C中的磁旋射结构及迷宫式磁激化结构，磁旋射结构通过管路与迷宫式磁激化结构相连通，其特征在于：由第一机组A、第二机组B、第三机组C顺序连通而成；第一机组中设有纳米材料发生器和静态混合器；纳米材料发生器上设有入液口；纳米材料发生器通过管路与静态混合器相连通；静态混合器上设置的出液口与第二机组B中的微波发生器上设置的入液口相连通；微波发生器通过管路与超声波发生器相连通；超声波发生器上设置的出液口与第三机组C中磁旋射结构上设置的入液口相连通。

微波发生器的频率和功率可调可控，频率为900MHz～3000MHz，功率为1KW～5KW。

超声波部分由超声波发生器、换能器及超声波探头构成，超声波探头设置在超声波发生器的出液口中，其声功率密度、声强频率可调可控，频率为18KHz～1MHz，功率为1KW～5KW。

纳米材料发生器产生的纳米材料微粒的品种、质量、和数量是可调整控制的，其功率为2KW～4KW。

3、优点及效果：

由本实用新型所产生多种形式的强大物理能量叠加于液态物质中，使分子、电子多次获得巨大的活化、催化能量而处于激发态，促进跃迁和结合过程。故在液态物质的生产加工过程中可分别起到催化、脂化、聚合、分解、熟化、混合等作用。本实用新型可应用于化工、制药、油品、军工、印染、化妆品、饮料、农业、畜牧业等多种行业中，对液态物质的加工，改性和促进动、植物的增产、增收，也可用于可燃液体的燃烧系统。

本实用新型中设有纳米材料发生器部分和微波发生器部分，以此可大幅度的提高其工作性能和应用范围。

四、附图说明：

附图1是本实用新型结构示意图。

附图2是本实用新型第一机组A结构示意图。

附图3是本实用新型第二机组B结构示意图。

附图4是本实用新型第三机组C结构示意图。

五、具体实施方式：本实用新型采用以下方案实施的：

本实用新型物理叠加功能的液体加工设备，包括第二机组B中的超声波部分，第三机组C中的磁旋射结构5及迷宫式磁激化结构6，磁旋射结构5上通过管路14与迷宫式磁激化结构6相连通，由第一机组A、第二机组B、第三机组C顺序连通而成；第一机组A中设有纳米材料发生器1和静态混合器2；纳米材料发生器1上设有入液口7；纳米材料发生器1通过管路8与静态混合器2相连通；静态混合器2上设置的出液口9与第二机组B中的微波发生器3上设置的入液口10相连通；微波发生器3通过管路11与超声波发生器4相连通；超声波发生器4上设置的出液口与第三机组C中磁旋射结构5的入液口13相连通。

科学研究表明，纳米材料由于所具有的量子尺寸效应，小尺寸效应；表面和界面效应及宏观量子隧道效应，物质的很多性能将发生质的变化，从而呈现既不同于宏观物质又不同于单个独立原子的奇异现象，从而呈现如下物理化学特性：低熔点、高比热容、高热膨胀系数；高反应活性、高扩散率；高强度、高韧性、高塑性；奇特磁性；极强的吸光吸波性；可助燃、提高燃烧值。

本实用新型中纳米材料发生器1纳米材料微粒的生成是采用固相物理法制备的，所产生纳米材料的品种、质量和数量是可调可控的，可制备各种纳米材料微粒；如装置入各种纯金属材料、氧化物或氮化物等，制备纳米材料微粒的品种、质量和数量是直接由发生器调节控制的对所生成的纳米材料的要求必须符合以下两个条件，缺一不可。一是看微粒尺寸和晶体尺寸是否小于100nm，二是看是否具有不同于同样的物质常规材料的性能。该纳米材料微粒均达到上述两个条件的要求，功率3KW。

为实现各种液态物质所要达到加工或改性的要求。可生成原材料不同，数量不同，特性各异的纳米材料，当所生成的纳米材料微粒渗入混合液后，通过静态混合器得到充分的混合、扩散。

微波发生器3的频率和功率可调可控，频率为900MHz～3000MHz，功率为1KW～5KW，它是根据液态物质的加工或改性要求可调产生不同功率和不同频率的微波，组成水和各种物质的分子基本上都是有极分子(偶分子)。既在无外加电场时分子内部的正负电荷中心不能重合，而使分子呈现有极性，当有极分子的物质置于外电场中时，在电场作用下有极分子沿外电场方向排列，这种现象为有极分子的转向极，外电场越强极化作用则越强，外电场方向改变时有极分子也随之改变取向，若外电场反复变化(50MHz-3000MHz)有极分子就随之往返转动取向，这种以极高速度的转动，将引起相邻分子间的剧烈摩擦和碰撞，所消耗的电场能既转变成热能，实现了对有极分子物质的加热及活化。

超声波部分由超声波发生器1、换能器及超声波探头构成，超声波探头15设置在超声波发生器4的出液口12中，其声功率密度、声强频率可调可控，频率为18KHz～1MHz，功率为1KW～5KW，超声波对介质产生独特的机械作用和空化作用，在液体中特别是液、固边界往往存在一些小泡它们可能是真空也可能是含有少量的气体或蒸汽的泡，大小不一，用一定频率的声波作用于液体时只有尺寸适宜的小泡发生共振，这个尺寸称为共振尺寸。

大于共振尺寸的小泡在超声波的作用下被逐出液体，小于共振尺寸的小泡在超声波的作用下被逐渐长大，接近共振尺寸时声波的稀疏段可使小泡迅速长大，然后在声波压缩可使小泡又突然被绝热压缩直至湮灭，在湮灭过程中小泡内部可以达到上千度高温和上百个兆帕的压力，同时小泡长大时引起充电在湮灭时又放电发光，在小泡突然被压缩时液体以极高的速度填充于空腔，使小泡附近的液体或固体经受到上百个兆帕压力和强烈的冲击波，正是这种局部的高温高压高梯度流动场放电等作用，使超声波在诱导化学反应，改进化工单元操作，强化化工过程等方面发挥独特的作用。

磁旋射结构5为在多段磁圆柱体的外周围形成轴向磁力线，沿着磁圆柱体的外表面缠绕有螺旋管、液体从螺旋管中作切割磁力线旋转通过的，磁圆柱体的磁场强度是可调可控的，场强为5000G/S～12000G/S，当液态物质绕强磁场，通过切割磁力线推进时，有极分子(吸波分子)产生高活性的激发态，在有极分子的基础上，引发和加速电子跃迁得、失或偏移过程。

迷宫式磁激化结构6内部设置两个磁极相对的磁性体，在两磁极间夹装有连续折转的供液体流过的液流管道，两极间磁场强度可调可控，场强为5000G/S～12000G/S，液态物质在通过两磁极间强磁场时，分子受到磁激化而获得活化的能量，至使分子间引力减小，粘度下降，分子重新取向排列，改善了液相状态，加速了反应过程，进而达到了平衡、稳定的状态，生成新的物质。

本实用新型物理叠加功能的液体加工设备主要工作过程如下：液体从原料罐中(一种或两种以上)经计量泵通过文氏分配器进入本实用新型第一机组A中的纳米材料发生器1中，而纳米材料发生器1所生成的纳米材料微粒随即渗入到流动的液体中，经过静态混合器2充分混合分散后进入第二机组B的微波发生器3中，使分子、电子在超高频交变电场的作用下，剧烈活化并使液体加热，调整场强可达到反应温度的要求，为使纳米材料在液体中避免团聚，进一步均匀分散，液体进入超声波发生器4中并通过设置在磁场中的探头15(或片状振动子)，液体在声能和磁能的叠加作用下，使液体进一步受到激化，接着液体进入本实用新型的第三机组C中的磁旋射结构5中的螺旋管道中，液体在磁场中作切割磁力线旋进，激活了有极分子的电子，促进和加速了电子的跃迁(得、失或偏移)，接着液体进入迷宫式磁激化结构6中，当液体在强磁场两极间的迂迴管道中通过时，液体分子受到剧烈的磁激化，使分子间引力减小，粘度下降，分子重新取向排列，改善了液相状态，使反应过程趋向完善稳定而生成新的或者改性的物质，至此全部反应过程结束。

Claims

1、一种物理叠加功能的液体加工设备，包括第二机组(B)中的超声波发生器(4)，第三机组(C)中的磁旋射结构(5)及迷宫式磁激化结构(6)，磁旋射结构(5)通过管路(14)与迷宫式磁激化结构(6)相连通，其特征在于：由第一机组(A)、第二机组(B)、第三机组(C)顺序连通而成；第一机组(A)中设有纳米材料发生器(1)和静态混合器(2)；纳米材料发生器(1)上设有入液口(7)；纳米材料发生器(1)通过管路(8)与静态混合器(2)相连通；静态混合器(2)上设置的出液口(9)与第二机组(B)中的微波发生器(3)上设置的入液口(10)相连通；微波发生器(3)通过管路(11)与超声波发生器(4)相连通；超声波发生器(4)上设置的出液口(12)与第三机组(C)中磁旋射结构(5)上设置的入液口(13)相连通。

2、根据权利要求1所述的物理叠加功能的液体加工设备，其特征在于：微波发生器(3)的频率和功率可调可控，频率为900MHz～3000MHz，功率为1KW～5KW。

3、根据权利要求1所述的物理叠加功能的液体加工设备，其特征在于：超声波部分由超声波发生器(4)、换能器及超声波探头(15)构成，超声波探头(15)设置在超声波发生器(4)的出液口(12)中，其声功率密度、声强频率可调可控，频率为18KHz～1MHz，功率为1KW～5KW。

4、根据权利要求1所述的物理叠加功能的液体加工设备，其特征在于：纳米材料发生器(1)产生的纳米材料微粒的品种、质量和数量是可调整控制的，其功率为2KW～4KW。