连续超声分散系统及连续超声分散方法与流程

本发明涉及超声分散领域，特别是涉及一种连续超声分散系统及连续超声分散方法。

背景技术：

超声波分散是一种常用分散技术，其利用超声在液体中的空化作用释放的巨大能量和强大的微射流实现物料的分散。利用超声波对物料进行分散，有两种方式进行：静态超声分散和动态超声分散。

静态超声分散是将超声棒置于容器中，容器中盛装有待分散的物料和液体，启动超声，物料被分散，但是静态超声分散，对物料分散作用不均匀，分散大量物料需要逐次进行，操作麻烦；同时，已经分散的物料与未分散的物料混在一起，使得超声分散效率低。

动态超声分散是将超声棒置于超声反应釜中，此超声反应釜相对于静态超声容器要小，其和超声棒贴合较好。动态超声分散保证了超声波作用的均匀性。然而，对于物料分散，动态超声分散不能保证物料通过一次超声反应釜就达到反应要求，通常需要循环反复的通过超声反应釜来达到所需要的分散效果。

技术实现要素：

基于此，有必要提供一种超声分散效果好的连续超声分散系统。

一种连续超声分散系统，包括超声分散装置、输液泵、旋流器、第一管道以及第二管道；

所述超声分散装置具有进液口以及出液口，所述超声分散装置用于超声分散所述待分散的物料；

所述旋流器具有进料口、溢流口以及回流口；所述进料口通过所述第一管道连通于所述出液口，所述旋流器通过离心将已分散的物料与未分散的物料分离，所述溢流口用于溢出所述已分散的物料，所述回流口通过所述第二管道连通于所述进液口，所述回流口用于供所述未分散的物料进入所述超声分散装置内；

所述输液泵设在所述第一管道上。

在其中一个实施例中，所述超声分散装置的数量为多个，多个所述超声分散装置并联，多个所述出液口均连通于所述第一管道，所述第二管道的一端连通于至少一个所述进液口。

在其中一个实施例中，所述超声分散装置的数量为多个，多个所述超声分散装置依次串联。

在其中一个实施例中，所述超声分散装置的数量为多个，多个所述超声分散装置依次串联形成超声分散单元，所述超声分散单元的数量为多个，多个所述超声分散单元并联，多个所述出液口均连通于所述第一管道，所述第二管道的一端连通于至少一个所述进液口。

在其中一个实施例中，所述旋流器的数量为多个，多个所述旋流器并联，多个所述进料口均连通于所述第一管道，多个所述回流口均连通于至少一个所述进液口。

在其中一个实施例中，还包括流量调节阀，所述流量调节阀设在所述第二管道上，所述流量调节阀用于调节从缸所述回流口回流至所述进液口的所述未分散的物料的流量。

在其中一个实施例中，还包括安全阀以及压力表，所述安全阀设在所述第一管道上；所述第一管道上以及所述第二管道上均设有所述压力表。

在其中一个实施例中，还包括第三管道、单向阀以及用于放置所述待分散的物料的原料容器，所述原料容器通过所述第三管道连通于所述进液口；所述单向阀设在所述第三管道上。

在其中一个实施例中，还包括第四管道、调节阀门以及用于存储所述已分散的物料的收料容器，所述收料容器通过所述第四管道连通于所述溢流口；所述调节阀门设在所述第四管道上，所述第四管道上还设有压力表。

本发明的另一目的还在于提供一种连续超声分散方法。该连续超声分散方法包括如下步骤：

将待分散的物料通过超声分散装置的进液口加入至所述超声分散装置中，所述超声分散装置对所述待分散的物料进行超声分散；

超声分散后的混合液通过所述超声分散装置的出液口以及第一管道进入旋流器中，所述旋流器通过离心将所述混合液中已分散的物料与未分散的物料分离；其中，所述已分散的物料通过所述旋流器的溢流口溢出，未分散的物料通过所述旋流器的回流口、所述第二管道以及所述进液口再次进入所述超声分散装置中，继续进行超声分散；

以此循环。

上述涉及的连续超声分散系统，设置了超声分散装置、输液泵以及旋流器。超声分散装置用于超声分散所述待分散的物料；旋流器通过离心将已分散的物料与未分散的物料分离，已分散的物料通过旋流器的溢流口溢出，未分散的物料通过旋流器的回流口流出并重新进入超声分散装置内进行二次超声。本发明涉及的连续超声分散系统将超声分散过程中已分散的物料与未分散的物料及时分离，使得超声波能量更集中处理未分散的物料，有效提高分散效率，并且避免了已分散的物料过度超声。

上述连续超声分散系统，设置了多个超声分散装置，多个超声分散装置可以并联；或者多个超声分散装置依次串联；或者多个超声分散装置依次串联形成超声分散单元，多个超声分散单元再并联，上述的三种方案，使得超声分散的工序更加充分，超声效果更好。

上述连续超声分散系统，设置了多个旋流器，多个旋流器并联，并联的旋流器能够起到分流的作用，使得超声后混合的物料能够充分分离得到已分散的物料和未分散的物料。

附图说明

图1为一实施例连续超声分散系统示意图；

图2为图1中所示连续超声分散系统具有多个超声分散装置时的示意图；

图3为图1中所示连续超声分散系统具有多个旋流器时的示意图。

附图标记说明

10、连续超声分散系统；100、原料容器；200、超声分散装置；300、输液泵；400、旋流器；500、第一管道；600、第二管道；700、流量调节阀；800、安全阀；900、压力表；1000、第三管道；1100、单向阀；1200、第四管道；1300、调节阀门；1400、收料容器；1500、控制阀。

具体实施方式

为了便于理解本发明，下面将参照相关附图对本发明进行更全面的描述。附图中给出了本发明的较佳实施例。但是，本发明可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例。相反地，提供这些实施例的目的是使对本发明的公开内容的理解更加透彻全面。

需要说明的是，当元件被称为“固定于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本发明。本文所使用的术语“和/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

参见图1所示，本实施例涉及了一种连续超声分散系统10。该连续超声分散系统10包括原料容器100、超声分散装置200、输液泵300、旋流器400、第一管道500、第二管道600、流量调节阀700、安全阀800、压力表900、第三管道1000、单向阀1100、第四管道1200、调节阀门1300以及收料容器1400。

参见图1所示，超声分散装置200具有进液口以及出液口。进液口用于供待分散的物料的进入。超声分散装置200用于超声分散待分散的物料。

原料容器100通过第三管道1000连通于进液口。原料容器100用于放置待分散的物料。

旋流器400具有进料口、溢流口以及回流口。进料口通过第一管道500连通于出液口。输液泵300设在第一管道500上。

收料容器1400通过第四管道1200连通于溢流口；收料容器1400用于存储已分散的物料。调节阀门1300设在第四管道1200上，第四管道1200上还设有压力表900。

参见图1所示，旋流器400通过离心将已分散的物料与未分散的物料分离。溢流口用于溢出已分散的物料。回流口通过第二管道600管道连通于进液口。回流口用于供未分散的物料进入超声分散装置200内。

在本实施例中，超声分散装置200的数量为多个。多个超声分散装置200并联，多个出液口均连通于第一管道500，第二管道600的一端连通于至少一个进液口。在本实施例中，第二管道600的一端可以连通一个进液口，第二管道600的一端也可以连通两个进液口、多个进液口，或者第二管道600的一端可以连通每一个进液口。当需要二次超声分散的未分散的物料的量不多时，可以至连通其中一个或者两个进液口，通过该两个超声装置继续超声分散。当需要二次超声分散的未分散的物料的量较多时，可以至连通其中三个或者多个进液口，甚至可以连通每一个进液口，通过该多个超声装置继续超声分散。

或者，多个超声分散装置200依次串联。

或者，参见图2所示，多个超声分散装置200依次串联形成超声分散单元，也即超声分散单元是由多个超声分散装置200串联组成。超声分散单元的数量为多个，多个超声分散单元并联，多个出液口均连通于第一管道500，第二管道600的一端连通于多个进液口。每个超声分散单元上的超声分散装置200数量不一，可以是两个、三个或者多个等，根据实际的需要设置；例如，两个超声分散装置200构成其中一个超声分散单元，三个超声分散装置200构成另一个超声分散单元，该两个超声分散单元再并联。再例如，两个超声分散装置200构成其中一个超声分散单元，三个超声分散装置200构成第二个超声分散单元，四个或者四个以上的超声分散装置200构成第三个超声分散单元，依次类推，该多个超声分散单元再并联。

本实施例中，设置了多个超声分散装置200，多个超声分散装置200可以并联；或者多个超声分散装置200依次串联；或者多个超声分散装置200依次串联形成超声分散单元，多个超声分散单元再并联，上述的三种方案，使得超声分散的工序更加充分，超声效果更好。

参见图3所示，在本实施例中，旋流器400的数量为多个，且多个旋流器400并联。不难理解，上述的旋流器400的数量可以是两个、三个或者多个等。本发明申请的附图1中，仅示出一个旋流器，在附图3中，示意出多个旋流器并联连接的情况。多个进料口均连通于第一管道500，多个回流口均连通于进液口。设置了多个旋流器400，多个旋流器400并联，并联的旋流器400能够起到分流的作用，使得超声后混合的物料能够充分分离得到已分散的物料和未分散的物料。

流量调节阀700设在第二管道600上，流量调节阀700用于调节从缸回流口回流至进液口的未分散的物料的流量。

安全阀800设在第一管道500上，且位于旋流器400的进料口处；第一管道500上以及第二管道600上均设有压力表900。单向阀1100设在第三管道1000上。

本实施例涉及的连续超声分散系统10在用于待分散的物料进行分散时，涉及了一种连续超声分散方法。该连续超声分散方法包括如下步骤：

开启单向阀1100，使得原料容器100内的待分散的物料通过第三管道1000以及超声分散装置200的进液口加入至所述超声分散装置200中，所述超声分散装置200对所述待分散的物料进行超声分散。单向阀1100能使得液流正向流动，阻止反向流动。单向阀1100正向是常开的，并不能关闭，此处单向阀1100的作用是防水回流的压力过大。在第三管道1000上还设有一个控制阀1500，控制阀1500能够打开或者关闭第三管道1000。

超声分散后的混合液通过所述超声分散装置200的出液口以及第一管道500进入旋流器400中。所述旋流器400通过离心将所述混合液中已分散的物料与未分散的物料分离。

已分散的物料通过所述旋流器400的溢流口溢出，并通过第四管道1200进入收料容器1400中。未分散的物料通过所述旋流器400的回流口、所述第二管道600以及所述进液口再次进入所述超声分散装置200中，继续进行超声分散。

以此循环，直到物料全部分散完毕。

上述涉及的连续超声分散系统10，设置了超声分散装置200、输液泵300以及旋流器400。超声分散装置200用于超声分散待分散的物料；旋流器400通过离心将已分散的物料与未分散的物料分离，已分散的物料通过旋流器400的溢流口溢出，未分散的物料通过旋流器400的回流口流出并重新进入超声分散装置200内进行二次超声。本发明涉及的连续超声分散系统10将超声分散过程中已分散的物料与未分散的物料及时分离，使得超声波能量更集中处理未分散的物料，有效提高分散效率，并且避免了已分散的物料过度超声。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。