微波和超声波内增强混合搅拌釜的制作方法
【专利摘要】本实用新型公开了微波和超声波内增强混合搅拌釜，该混合搅拌釜包括釜体（1）、微波发生器（2）和超声波发生器（3），釜体（1）的釜底的下方安装微波发生器（2），釜体（1）内的釜底中心安装支撑轴（4），支撑轴（4）的轴顶端铆接安装超声波发生器（3），超声波发生器直径r与釜体直径R之比为0.01~0.2，超声波发生器与釜体的垂直距离Hb与釜体高度Ha之比为0.1~0.6。本实用新型使微波与超声波同时进行，不仅使搅拌介质混合更加均匀，融合速度更快，并使各种溶剂完全混合，加速化学反应速率，改善微波及超声波分布，提高热效率，缩短反应时间，节约能源。
【专利说明】微波和超声波内增强混合搅拌釜
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及混合搅拌釜，具体涉及一种用于高分子合成的微波和超声波内增强混合搅拌釜。
【背景技术】
[0002]在高分子合成过程中，搅拌釜发挥着十分重要的作用。目前传统搅拌釜大多都是针对搅拌桨结构进行改进设计，以达到增强混合的目的，但搅拌效果并不理想，且大多数的高分子合成需要一定的温度，传统的加热回流方式不仅延长反应所需要的时间，增加能耗，而且受热不均匀，特别不利于像乳化反应，以及快速合成的高分子化学反应。
【发明内容】
[0003]本实用新型的目的在于:提供一种微波和超声波内增强混合搅拌釜，微波与超声波发生器同时进行，不仅使搅拌介质混合更加均匀，融合速度更快，并使各种溶剂完全混合，加 速化学反应速率，而且改善微波及超声波的分布，提高热效率，大大缩短反应物质所需要的时间，节约能源。
[0004]本实用新型的技术解决方案是:该混合搅拌釜包括釜体、微波发生器和超声波发生器，釜体的釜底的下方安装微波发生器，釜体内的釜底中心安装支撑轴，支撑轴的轴顶端铆接安装超声波发生器，超声波发生器直径r与釜体直径R之比为0.Ο1-Ο.2，超声波发生器与釜体的垂直距离Hb与釜体高度Ha之比为0.1-0.6。
[0005]其中，微波发生器的微波频率为1000-4000ΜΗζ。其中，超声波发生器的超声波频率为 40~170kHz。
[0006]其中，超声波发生器的超声波源的强度为100-l000W/m2，微波与超声波的强度之比为 0.1-0.5。
[0007]本实用新型具有以下优点:
[0008]I)超声波搅拌使搅拌介质混合更加均匀，融合速度更快，并使各种溶剂完全混合，加速化学反应速率。
[0009]2)微波与超声波发生器同时进行，改善了微波及超声波的分布，提高了热效率，大大缩短了反应物质所需要的时间，节约了能源。
[0010]3)给高分子化学反应和有机化学反应(如酯化、水解、氧化和亲核取代等快速合成的反应)及两种互不相溶的液体(如油和水)的乳化反应提供了一种新型搅拌装置。
[0011]4)在搅拌釜的中央处安装微波和超声波发生器；利用微波对反应物质内部偶极分子以极高的振荡频率作往复运动，导致热量的产生，使物质的温度迅速上升；而超声波是利用频率高于20kHz的机械波，具有方向性好、穿透能力强、在水中的传播距离远等特征，当超声波在液体中传播时，由于液体微粒的剧烈振动，会在液体内部产生小空洞，这些小空洞迅速胀大和闭合，会使液体微粒之间发生猛烈的撞击作用，从而产生几千到上万个大气压的压强，推动微粒之间的剧烈振动，起到了很好的搅拌作用。【专利附图】
【附图说明】
[0012]图1是本实用新型的结构示意图。
[0013]图中:I釜体，2微波发生器，3超声波发生器，4支撑轴。
[0014]【具体实施方式】
[0015]具体实施例1
[0016]如图1所示，该混合搅拌釜包括釜体1、微波发生器2和超声波发生器3，釜体I的釜底的下方安装微波发生器2，釜体I内的釜底中心安装支撑轴4，支撑轴4的轴顶端铆接安装超声波发生器3，超声波发生器直径r与釜体直径R之比为0.Ο1~Ο.2，超声波发生器与釜体的垂直距离Hb与釜体高度Ha之比为0.1~0.6。
[0017]其中，微波发生器的微波频率为1000-4000ΜΗζ。其中，超声波发生器的超声波频率为 40~170kHz。
[0018]其中，超声波发生器的超声波源的强度为10(Tl000W/m2，微波与超声波的强度之比为 0.1~0.5。
[0019]实施例1:超声波发生器为圆形，其直径r与反应釜直径R之比为0.01，超声波发生器与釜底的垂直距离Hb与釜体高度Ha之比为0.6，微波频率为1000MHz，，超声波频率为170kHz，微波与超声波源的强度之比为0.1，超声波源的强度为100W/m2。该反应釜在连续运行4个月后，反应装置运行稳定，反应速率提高了 5倍以上，反应时间缩短了 10倍以上。
[0020]实施例2:和实例I基本相同，不同之处在于超声波发生器的直径r与反应釜直径R之比为0.2，超声波发生器与釜底的垂直距离H b与釜体高度Ha之比为0.1，微波频率为4000MHz，超声波频率为40kHz，微波与超声波源的强度之比为0.5，超声波源的强度为，1000W/m2。该反应釜在连续运行4个月后，反应装置运行稳定，反应速率提高了 8倍以上，反应时间缩短了 12倍以上。
[0021]实施例3:和实例I基本相同，不同之处在于超声波发生器的直径r与反应釜直径R之比为0.1，超声波发生器与釜底的垂直距离Hb与釜体高度Ha之比为0.4，微波频率为，2500 MHz，超声波频率为120 kHz，微波与超声波源的强度之比为0.25，超声波源的强度为，600W/m2。该反应釜在连续运行4个月后，反应装置运行稳定，反应速率提高了 10倍以上，反应时间缩短了 20倍以上。
【权利要求】
1.微波和超声波内增强混合搅拌釜，其特征在于:该混合搅拌釜包括釜体(1)、微波发生器(2)和超声波发生器(3)，釜体(1)的釜底的下方安装微波发生器(2)，釜体(1)内的釜底中心安装支撑轴(4)，支撑轴(4)的轴顶端铆接安装超声波发生器(3)，超声波发生器直径r与釜体直径R之比为0.Ο1~Ο.2，超声波发生器与釜体的垂直距离Hb与釜体高度Ha之比为 0.1~0.6。
2.根据权利要求1所述的微波和超声波内增强混合搅拌釜，其特征在于:微波发生器(2)的微波频率为1000-4000ΜΗζ。
3.根据权利要求1所述的微波和超声波内增强混合搅拌釜，其特征在于:超声波发生器(3)的超声波频率为4(Tl70kHz。
4.根据权利要求1所述的微波和超声波内增强混合搅拌釜，其特征在于:超声波发生器的超声波源的强度为 10(Tl000W/m2，微波与超声波的强度之比为0.1~0.5。
【文档编号】B01J19/10GK203577704SQ201320679185
【公开日】2014年5月7日 申请日期:2013年10月31日 优先权日:2013年10月31日
【发明者】龙金林, 杨灯明, 易思利 申请人:江苏斯德瑞克化工有限公司