一种高温高压超声波反应器的制造方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种高温高压超声波反应器，可适用于超声波处理的各类声化学在高温高压下的反应。
【背景技术】
[0002]超声波由于其在传质、传热和化学反应等方面的独特作用以及随着超声功率设备的研制和普及，逐渐发展成为一门新兴交叉学科一一声化学。
[0003]所谓的超声波一般是指频率范围在20k?1MHz的声波，其在化学领域的应用动力主要来源于超声空化。超声空化是指在超声波作用下液体内部空化核的超声波在化工领域中的应用动力主要来源于超声空化。超声空化是指在超声波作用下液体内部空化核的振动、膨胀、压缩和崩溃闭合的过程。气泡崩溃时周围形成局部高温，约5000°C、高压，约5X1O7P a，伴随着强烈的冲击波和速度高于100m/s的微射流，冲击波和微射流的高梯度剪切可在水溶液中产生羟基自由基，相应产生的物理化学效应主要是机械效应，声冲流，冲击波，微射流等、热效应，局部高温高压，整体升温、光效应，声致发光和活化效应，水溶液中产生羟基自由基，四种效应并非孤立，而是相互作用、相互促进，加快反应进程。
[0004]现有超声波反应设备在具有上述优点的同时，还存在很多不足。如专利号为:03284877.3的实用新型专利“超声波反应器”只能用于常温常压下的反应。如专利号为:200820086926.7的实用新型专利“超声波激励加氢反应器”只能用于高温常压下的反应。
【实用新型内容】
[0005]本实用新型的目的在于，克服现有技术存在的缺陷，而提供一种新型结构的高温高压超声波反应器，所要解决的技术问题是使其针对上述现有技术的不足，提出了一种密封性好，并可加热的超声波反应器装置，并且解决了在高温下超声波换能器的散热问题。
[0006]本实用新型的目的及解决其技术问题是采用以下的技术方案来实现的。依据本实用新型提出的一种高温高压超声波反应器。包括:1、超声波换能器，2、超声波放射体，3、超声波变幅杆，4、高压釜法兰，5、超声波放射体法兰，6，高压釜釜体，7、热偶套管，8、进料口，
9、安全阀，10、压力表，11、超声波变幅杆冷却水出口，12、超声波变幅杆冷却水入口，13、加热炉，14、两个针阀，15、加热炉控制器，16、超声波换能器控制器；
[0007]本发明的目的以及解决其技术问题还可以采用以下的技术措施来进一步实现。
[0008]所述超声波换能器与超声波变幅杆相连，并由超声波发生器控制其功率;所述超声波放射体与超声波变幅杆相连放入高压釜内，用超声波放射体法兰与高压釜法兰密封；由所述高压釜位于加热炉中，用高压釜法兰密封，加热炉为之提供热源且有温控表控制加热温度;所述两个针阀位于高压釜法兰上，用于进气和排气；
[0009]超声波换能器与超声波变幅杆相连，超声波变幅杆于超声波放射器相连，并由两个法兰于高压釜密封，使得反应器可高压密封。
[0010]超声波变幅杆设有冷却系统，可将高压釜中的热量取走，避免高温烧坏超声波换能器。使得反应器可高温加热。
[0011 ]高压釜底部为球形，可以更好地反射超声波，使超声波在整个高压釜内分布均匀。
【附图说明】
[0012]图1是本实用新型的结构示意图，其中1、超声波换能器，2、超声波放射体，3、超声波变幅杆，4、高压釜法兰，5、超声波放射体法兰，6，高压釜釜体，7、热偶套管，8、进料口，9、安全阀，10、压力表，11、超声波变幅杆冷却水出口，12、超声波变幅杆冷却水入口，13、加热炉，14、两个针阀，15、加热炉控制器，16、超声波换能器控制器；
[0013]图2是本实用新型中实例I中所用的高温高压超声波反应器示意图。
[0014]图3是本实用新型中实例2中所用的高温高压超声波反应器示意图。
【具体实施方式】
[0015]为更进一步阐述本实用新型为达成预定发明目的所采取的技术手段及功效，以下结合附图及较佳实施例，对依据本实用新型提出的一种气体采样装置其【具体实施方式】、结构、特征及其功效，详细说明如下。
[0016]请参阅图1所示，图1是本实用新型实施方式结构示意图。
[0017]本实用新型提出的一种高温高压超声波反应器，包括:1、超声波换能器，2、超声波放射体，3、超声波变幅杆，4、高压釜法兰，5、超声波放射体法兰，6，高压釜釜体，7、热偶套管，8、进料口，9、安全阀，10、压力表，11、超声波变幅杆冷却水出口，12、超声波变幅杆冷却水入口，13、加热炉，14、两个针阀，15、加热炉控制器，16、超声波换能器控制器；
[0018]所述超声波换能器与超声波变幅杆相连，并由超声波发生器控制其功率;所述超声波放射体与超声波变幅杆相连放入高压釜内，用超声波放射体法兰与高压釜法兰密封；由所述高压釜位于加热炉中，用高压釜法兰密封，加热炉为之提供热源且有温控表控制加热温度;所述两个针阀位于高压釜法兰上，用于进气和排气;超声波换能器与超声波变幅杆相连，超声波变幅杆于超声波放射器相连，并由两个法兰于高压釜密封，使得反应器可高压密封。
[0019]超声波变幅杆设有冷却系统，可将高压釜中的热量取走，避免高温烧坏超声波换能器。使得反应器可高温加热。
[0020]高压釜底部为球形，可以更好地反射超声波，使超声波在整个高压釜内分布均匀。
[0021]本实用新型提出的一种高温高压超声波反应器，在应用时:
[0022]实施例1
[0023]如图2所示的高温高压超声波反应器。高压釜的材质为不锈钢316L，容积为500mL，耐压等级为24Mpa，耐温450°C;加热炉为1200W，配有热偶测量高压釜内温和壁温，用温控器进行内壁温串级控制，控制精度在± 1°C ;超声波发生器为2000W，并可调节功率和振幅;超声波换能器与超声波变幅杆相连，超声波变幅杆与超声波放射体相连，变幅杆外侧设有冷却水系统，使高压釜的热量不传递到超声波换能器上，保证了超声波换能器的工作温度在80°C以下;超声波放射体由法兰密封于高压釜内，向高压釜内发射超声波;高压釜配有压力表和安全阀，在反应釜内超压时安全阀自动开启释放压力，保证装置安全性;高压釜配有进气口和排气口，可用于反应时进气和排气。
[0024]反应前先将法兰取下，将液体物料加入到高压釜内，再安装反应釜法兰，并通过入口阀向高压釜内通入气体物料，并检查高压釜的气密性。然后开始用温控器控制加热炉升温。完成反应后通过出口阀将高压釜内气体物料排除，再将法兰打开，取出釜内液体物料。
[0025]实施例2
[0026]如图3所示的高温高压超声波反应器。高压釜的材质为不锈钢316L，容积为250mL，耐压等级为lOMpa，耐温480°C;加热炉为1000W，配有热偶测量高压釜内温和壁温，用温控器进行内壁温串级控制，控制精度在± 1°C ;超声波发生器为2000W，并可调节功率和振幅;超声波换能器与超声波变幅杆相连，超声波变幅杆与超声波放射体相连，变幅杆外侧设有散热片，使高压釜的热量不传递到超声波换能器上，保证了超声波换能器的工作温度在80°C以下;超声波放射体由法兰密封于高压釜内，向高压釜内发射超声波;高压釜配有压力表和安全阀，在反应釜内超压时安全阀自动开启释放压力，保证装置安全性;高压釜配有进气口和排气口，可用于反应时进气和排气。
[0027]反应前先将法兰取下，将液体物料加入到高压釜内，再安装反应釜法兰，并通过入口阀向高压釜内通入气体物料，并检查高压釜的气密性。然后开始用温控器控制加热炉升温。完成反应后通过出口阀将高压釜内气体物料排除，再将法兰打开，取出釜内液体物料。
【主权项】
1.一种高温高压超声波反应器，其特征在于包括:超声波换能器(I)、超声波放射体(2)、超声波变幅杆(3)、高压釜法兰(4)、超声波放射体法兰(5)，高压釜釜体(6)，热偶套管(7)，进料口(8)，安全阀(9)，压力表(10)，超声波变幅杆冷却水出口( 11)，超声波变幅杆冷却水入口(12)，加热炉(13)、两个针阀(14)、加热炉控制器(15)、超声波换能器控制器(16); 所述超声波换能器与超声波变幅杆相连，并由超声波发生器控制其功率;所述超声波放射体与超声波变幅杆相连放入高压釜内，用超声波放射体法兰与高压釜法兰密封；由所述高压釜位于加热炉中，用高压釜法兰密封，加热炉为之提供热源且有温控表控制加热温度;所述两个针阀位于高压釜法兰上，用于进气和排气。2.如权利要求1所述的一种高温高压超声波反应器，其特征在于超声波换能器与超声波变幅杆相连，超声波变幅杆于超声波放射器相连，并由两个法兰于高压釜密封，使得反应器可高压密封。3.如权利要求1所述的一种高温高压超声波反应器，其特征在于超声波变幅杆设有冷却系统，可将高压釜中的热量取走，避免高温烧坏超声波换能器，使得反应器可高温加热。4.如权利要求1所述的一种高温高压超声波反应器，其特征在于高压釜底部为球形，可以更好地反射超声波，使超声波在整个高压釜内分布均匀。
【专利摘要】本实用新型是一种高温高压超声波反应器，它包括：超声波换能器（1）、超声波放射体（2）、超声波变幅杆（3）、高压釜法兰（4）、超声波放射体法兰（5），高压釜釜体（6），热偶套管（7），进料口（8），安全阀（9），压力表（10），超声波变幅杆冷却水出口（11），超声波变幅杆冷却水入口（12），加热炉（13）、两个针阀（14）、加热炉控制器（15）、超声波换能器控制器（16）；所述超声波换能器与超声波变幅杆相连，并由超声波发生器控制其功率；所述超声波放射体与超声波变幅杆相连放入高压釜内，用超声波放射体法兰与高压釜法兰密封；由所述高压釜位于加热炉中，用高压釜法兰密封，加热炉为之提供热源且有温控表控制加热温度；所述两个针阀位于高压釜法兰上，用于进气和排气；本实用新型采用加热炉加热，加热温度可达450℃。密封方式采用法兰密封，可承受压力达24Mpa。并将超声波放射体至于高压釜内，可进行超声波处理的各类声化学反应。
【IPC分类】B01J3/04, B01J19/10
【公开号】CN205323682
【申请号】CN201520899257
【发明人】赵德智, 王翀, 丁巍, 宋官龙
【申请人】辽宁石油化工大学
【公开日】2016年6月22日
【申请日】2015年11月12日