专利名称：智能脉冲型电磁催化反应装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种智能脉冲型电磁催化反应装置，该技术是一种利用脉冲磁场作用于反应物，起到催化或辅助催化作用，以保证反应的顺利进行。本发明解决了传统化工生产中催化剂易失活、中毒且造成环境污染的问题。
背景技术：
催化技术在化学工业中的重要技术之一，该技术的发展不仅满足了人类日常生活的需要，同时也极大推动了与之相关的各领域的发展。催化方法可分为化学催化、生物催化和物理催化，其中化学催化最为常见，而后两者是近几年兴起的新型催化技术，具有操作便捷、安全可靠、环保及适应性强等特点。目前催化剂被广泛使用在化学工业和石油加工工业，食品工业及其它一些工业部门中，而传统的化学催化剂在化工生产中存在易失活、中毒且留在反应终端造成环境污染的缺点。本发明主要针对利用脉冲磁场作用于反应物，起到催化或辅助催化作用，以保证·反应的顺利进行，本发明克服了传统催化剂的缺点，具有可持续工作、操作灵活、安全可靠、环保及适应性强等特点。
发明内容本发明所要解决的技术问题是，在功率电容矩阵脉冲发生的基础上，通过单片机实现脉冲模式的智能控制与调节，从而为化学反应提供一种既能起到催化或助催化作用，又对环境没有污染的催化新方法。本发明所采用的技术方案是智能脉冲型电磁催化反应装置，包括有220V工频电源⑴；智能通断开关⑵；一次整流电路⑶；蓄电池⑷；功率控制器(5);控制电路(6)；触发电路(7);脉冲发生电路⑶；脉冲输出终端(9)和温度检测电路(10)。所述的一次整流电路(3)通过220V工频电源(I)进行供电，将工频交流电整流为直流后向控制电路(6)进行馈电。所述的控制电路(6)包括有接收脉冲发生电路(8)所发出的电磁波信号的感应天线(61)，与感应天线(61)相连的单片机(62)，以及与单片机(62)相连的控制输出电路(63);所述的控制输出电路￠3)是由激光二极管D和光敏三极管Q组成，光敏三极管Q接收激光二极管D的激光信号，并通过集电极与触发电路(7)相连向其输出控制信号(C)，光敏三极管Q的发射极接地。所述的触发电路(7)包括有继电器KM1、大功率晶体管Ql和行输出变压器T，其中，继电器KMl线圈一端连接控制电路(6)中光敏三极管Q的集电极，接收控制信号(C)，另一端连接24V电源；大功率晶体管Ql的发射极接地，集电极连接行输出变压器T输入端的7脚，基极通过电阻Rl连接行输出变压器T输入端5脚；行输出变压器T 8脚为输出端，通过高压硅堆连接脉冲发生电路(8)，从行输出变压器T输入了方波信号，以上过程重复进行。[0009]所述的脉冲发生电路(8)是采用MARX发生器，由多电容C并联，在每两个电容C尾首间通过放电球隙(g)相连；所述的脉冲发生电路(8)的输入端连接触发电路￠)的输出端(HV)，输出端接在输出端A、B上。所述的脉冲输出终端(9)是采用高品质因数铜导线密绕与反应器的对应位置上制成，当脉冲发生电路(8)正常工作时，脉冲输出终端(9)从A、B获得脉冲功率，并在反应器中产生脉冲电磁场。所述的温度检测电路(10)由不与反应物发生反应的温度传感器、A/D转换电路及单片构成。本发明的智能脉冲型电磁催化反应装置，通过单片机、传感器和执行机构，在一定范围内检测并控制脉冲的次数，以保证催化反应的正常进行。实现了单片机在强电磁脉冲的影响下对电路进行控制，具有放电脉冲的重复、持续和可控性。
图I是本发明的整体结构原理图；图2是智能大功率脉冲发生电路的原理图；图3是激光控制信号电路的原理图； 图4是脉冲输出端作用于反应器的原理图；图5是反应物温度测量控制的原理图。其中220V工频电源⑴；智能通断开关⑵；一次整流电路⑶；蓄电池⑷；功率控制器(5);控制电路(6);触发电路(7);脉冲发生电路⑶；脉冲输出终端(9)和温度检测电路(10)。
具体实施方式
下面结合实例和附图对本发明的智能脉冲型电磁催化反应装置做出详细说明。如图I所示，本发明的智能脉冲型电磁催化反应装置，包括有220V工频电源(I)，负责为电路提供电能；智能通断开关(2)与功率控制器(5)配合使用，根据要求调整输入功率大小；一次整流电路(3)从220V工频电源(I)处获得电能，一方面向蓄电池(4)供电，另一方面向功率控制器(5)及下游电路进行供电；控制电路(6)包括感应天线(61)、单片机
(62)与控制输出电路(63)，三者负责控制触发电路(7)，使其输出要求的触发脉冲；脉冲发生电路(8)根据触发脉冲前沿开始工作，输出相应的重复脉冲，并供给脉冲输出终端(9)。如图2所示，所述的脉冲发生电路⑶采用马克思脉冲发生器原理，由多数个相同的电容C并联连接构成放电网络，在每两个电容C之间都接有一个大阻值电阻R进行隔离，在每两个电容C的尾首之间都通过放电球隙g相连；所述脉冲发生电路(8)的输入端连接触发电路(7)的输出端HV，输出端构成放电终端进行脉冲放电。首先对电容矩阵进行并联充电，在放电球隙g未击穿前，各电容相当于并联，充满电后其两端的电势差为+HV;当在+HV的电压作用下第一级放电球隙g击穿后，②处的电势瞬时变化到和①相同，即从O变为+HV，紧接着第二个放电球隙g击穿，④处电势由O变为+2HV，⑤处变为+3HV…依此类推，经过η次升压，在放电终端电压升高为+nHV。从而在很短时间内实现了电压的倍增。[0023]如图3所示，所述的控制电路(6)中的感应天线(61)将电磁波信号转化成电信号输送到单片机(62)，触发内部中断，启动相应的程序。光敏三极管Q接收激光二极管D的激光信号，其发射极接地。如图4所示，将放电输出端A、B接在脉冲输出终端(9)上并固定于反应器外部。当脉冲发生电路(8)工作时，脉冲输出终端(9)会在巨大电流的变化下产生强烈磁场，该磁场的强度及持续时间通过功率控制器(5)与控制电路(6)共同设定，从而对反应物进行预定的催化。 如图5所示，所述的温度检测电路(7)，首先给定单片机开始与结束温度，当反应物温度低于开始温度时，单片机发出指令使智能通断开关(2)闭合，脉冲发生电路(8)工作，所发出的脉冲电磁场对反应物进行催化；当反应物温度到达结束温度时，单片机发出指令使智能通断开关(2)打开，脉冲发生电路(8)停止工作。本发明的智能脉冲型电磁催化反应装置，正常工作时首先通过单片机的控制板输入脉冲重复次数以及持续时间，当按动启动按键后触发电路导通，系统进入工作状态。首先球隙逐级被击穿。每出现一次放电，单片机依靠感应电磁脉冲计数直到放电次数达到预定次数，系统停止工作，表示规定的催化过程结束。
权利要求1.智能脉冲型电磁催化反应装置，其特征在于包括有220V工频电源(1)，负责为电路提供电能；智能通断开关(2)与功率控制器(5)配合使用，根据要求调整输入功率大小；一次整流电路⑶从220V工频电源⑴处获得电能，一方面向蓄电池⑷供电，另一方面向功率控制器(5)及下游电路进行供电；控制电路(6)包括感应天线(61)、单片机￠2)与控制输出电路(63)，三者负责控制触发电路(7)，使其输出要求的触发脉冲；脉冲发生电路(8)根据触发脉冲前沿开始工作，输出相应的重复脉冲，并供给脉冲输出终端(9)。
2.根据权利要求I所述的智能脉冲型电磁催化反应装置，其特征还在于，所述的触发电路(7)由行输出变压器T、大功率晶体管Ql和继电器KMl组成，从行输出变压器T输入了方波信号，以上过程重复进行。
3.根据权利要求I所述的智能脉冲型电磁催化反应装置，其特征还在于，所述的脉冲 输出终端(9)采用高品质因数铜导线密绕与反应器的对应位置上制成，当脉冲发生电路(8)正常工作时，脉冲输出终端(9)从A、B获得脉冲功率，并在反应器中产生脉冲电磁场。
4.根据权利要求I所述的智能脉冲型电磁催化反应装置，其特征还在于，所述的温度检测电路(10)由不与反应物发生反应的温度传感器、A/D转换电路及单片构成。
专利摘要本实用新型公开一种智能脉冲型电磁催化反应装置，该技术是一种利用脉冲磁场作用于反应物，起到催化或辅助催化作用，以保证反应的顺利进行。本实用新型解决了传统化工生产中催化剂易失活、中毒且造成环境污染的问题，主要包括有220V工频电源(1)；智能通断开关(2)；一次整流电路(3)；蓄电池(4)；功率控制器(5)；控制电路(6)；触发电路(7)；脉冲发生电路(8)；脉冲输出终端(9)和温度检测电路(10)。反应器中的反应物在外部施加脉冲磁场的作用下进行反应，电极不与反应物接触，脉冲电压、脉冲频率及持续时间都可以提前预设。既能起到催化或辅助催化作用，又能解决传统催化剂的失活、中毒和环境污染等问题。
文档编号B01J19/12GK202638415SQ20122007477
公开日2013年1月2日 申请日期2012年3月2日 优先权日2012年3月2日
发明者张献, 杨庆新, 李劲松, 高圣伟, 金亮 申请人:天津工业大学