專利名稱：超聲強磁聚能調(diào)控乳化器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及水與油(有機物)的分散乳化裝置——超聲強磁聚能調(diào)控乳 化器，是應(yīng)用超聲技術(shù)的"空化"理論和電磁場可改變水和有機物之物理性 質(zhì)和強化化學(xué)反應(yīng)的原理，兩種理論研究和實用技術(shù)相結(jié)合而設(shè)計的油水乳 化設(shè)備，與一般乳化工藝和設(shè)備(如膠體磨、均質(zhì)器、乳化器)相比，具有 以下獨特優(yōu)勢
① 水中產(chǎn)生原子態(tài)氧，有利于柴油摻水乳化液燃燒；
② 殺菌、消毒，均質(zhì)乳化于一體，有利于飲料、食品、中藥和護(hù)膚化妝
品等的生產(chǎn)，可免去乳化后再進(jìn)行殺菌消毒；
③ 降低乳化溫度、乳化時間、減少表面活性劑使用量；
④ 均質(zhì)乳化顆粒更細(xì)，在一定條件能達(dá)到納米級。
背景技術(shù)：
隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展和人類環(huán)境意識的提高，國內(nèi)外科技工作者都在研 究、單獨試用超聲或者磁場進(jìn)行水處理而取得了'一定成就。
磁場效應(yīng)所含的能量很小，外加磁場改變參加反應(yīng)的原子和分子能量的 程度是微乎其微的。但某些物質(zhì)中含有不成對電子就像小磁體一樣，會對磁 場產(chǎn)生響應(yīng)。如果含有自由基(即帶有一個不成對電子的原子或原子團(tuán))就 會在磁場中有所反應(yīng)，受到影響，從而改變速率。例如在高達(dá)10000GS的磁 場中，對含有自由基的反應(yīng)，可能改變反應(yīng)產(chǎn)物的生成量達(dá)60-70%，所以， 磁場對一些特別的反應(yīng)將會變得更為有用?？梢钥刂扑俾?，影響產(chǎn)量，并且 在適當(dāng)條件下也可改變物類型。現(xiàn)己證明磁場效應(yīng)對化學(xué)反應(yīng)的作用，在乳 液或膠體溶液中會得到增強。
例如磁電解法處理含銅工業(yè)廢水，磁場可使陰極對電位降低，從而降低 槽電壓和節(jié)省電能，且回收的銅可直接作為電解銅原料使用，還簡化了回收 過程；大梯度磁濾器取代傳統(tǒng)工藝中的砂濾，去除了水中的污染物，出水直 接飲用，而且濾速比傳統(tǒng)高20-30倍。
一般工業(yè)廢水生化法降解水中的有害物需較長時間循環(huán)，而用超聲法或 加凝聚劑超聲處理僅需很短時間。農(nóng)藥廠、染化廠、造紙廠、焦化廠廢水應(yīng)用超聲波通過加入氧化劑或者加入光敏催化劑Ti02條件下，實現(xiàn)水凈化，或
水乳化，破乳后分離雜質(zhì)，達(dá)到水凈化。然而這些都是目前文獻(xiàn)、資料所報 道的成就，大多是實驗室小試結(jié)果，很少應(yīng)用到工業(yè)上。因為用到工業(yè)上還
有許多技術(shù)問題；再者，單獨使用超聲技術(shù)效率不高，且超聲頻率單一，價 格高，都不適合含各雜質(zhì)的水進(jìn)行乳化，破乳后分離雜質(zhì)，達(dá)到水凈化，更 沒有強磁場與超聲技術(shù)組合，運用到水油乳化，構(gòu)成乳化器的報道。

發(fā)明內(nèi)容
若將強電磁場和超聲技術(shù)組合起來構(gòu)成的水化學(xué)反應(yīng)裝置，是否比單獨 使用更有利于水凈化和水的乳化呢？這是本發(fā)明的宗旨。
本發(fā)明是在ZL01274261和ZL031537936兩項專利基礎(chǔ)上的改進(jìn)型和實 用的擴(kuò)展。
超聲化學(xué)是借助或依賴于聲能量與物質(zhì)間的一種獨特的相互作用，而引 發(fā)、促進(jìn)和控制化學(xué)反應(yīng)。能加速反應(yīng)進(jìn)程，提高反應(yīng)產(chǎn)率，降低反應(yīng)條件， 甚至傳統(tǒng)方法難以實現(xiàn)的某些化學(xué)反應(yīng)都能通過超聲波作用而實現(xiàn)。尤其在 廢水處理中，主要利用超聲使水產(chǎn)生大量的OH、 H及化學(xué)轉(zhuǎn)化和超聲產(chǎn)生的 機械(攪拌)效應(yīng)，還使廢水中的混凝起促進(jìn)作用，加快雜質(zhì)的凝聚沉淀澄 清；在一定條件下促進(jìn)水與有機物的分散、乳化，形成乳化液。
磁場效應(yīng)對化學(xué)反應(yīng)的影響通常是通過自由基施加作用而體現(xiàn)的。換言 之，凡是參加反應(yīng)的含有未成對電子的原子或原子團(tuán)(稱自由基)處在磁場 中，其未成對電子自旋的性狀會受到磁場影響，則必然影響整個化學(xué)反應(yīng)的 進(jìn)行和結(jié)果。
所以超聲空化作用使液體或氣體形成大量自由基；而磁場對化學(xué)反應(yīng)的 影響大多是通過對自由基施加作用而體現(xiàn)的。況且磁場作用于一些特別反應(yīng)， 則效應(yīng)就會變得更有利；它可以控制速率，影響產(chǎn)量，在適當(dāng)條件下也可用 來改變產(chǎn)物的類型；尤其在膠體溶液中，磁場影響更強。
這樣，超聲和磁場兩種技術(shù)產(chǎn)生的協(xié)同效應(yīng)構(gòu)成的裝置，在水與油(有 機物)的乳化反應(yīng)中起到催化、加速、控制作用，能迅速達(dá)到乳化效果。這 就是本發(fā)明的特點和目的；更是該設(shè)備進(jìn)行水油乳化變得簡單、快速的道理。
它是這樣實現(xiàn)的
本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是使超聲反應(yīng)箱形成循環(huán)流 動的空化反應(yīng)裝置，又加上強電磁場對化學(xué)反應(yīng)的影響，恰好為水化學(xué)和易氧化還原的有機物反應(yīng)創(chuàng)造了一個獨特的條件——協(xié)同效應(yīng)，從而提高水與 有機物的化學(xué)、生物和物理反應(yīng)，能夠快速而高效的乳化。這是已有技術(shù)所: 沒有的。
在油水乳化過程中，避免含有雜物或未熔化物堵塞管道或使設(shè)備停止運 轉(zhuǎn)，所以，本發(fā)明在應(yīng)用前有明顯的固體物需去除，而且水箱和油箱進(jìn)超聲 反應(yīng)箱前裝有濾網(wǎng)，這是必需的，也容易忽視的一項技術(shù)措施。
更主要的是乳化不同水質(zhì)和有機物，選擇的超聲波頻率相差比較大；當(dāng)
然電磁場強度越高， 一般來說水中形成的原子態(tài)氧含量越高，對柴油摻水乳 化反應(yīng)越有利。為了提高本裝置更廣泛的利用或"一機多用"的目的，快速 乳化器選用當(dāng)前最先進(jìn)的超聲技術(shù)——大功率、-多頻超聲反應(yīng)箱與高強度磁 控器的循環(huán)、自動控制裝置。


下面結(jié)合附圖和實施例對本發(fā)明專利進(jìn)一步說明。 圖1是本發(fā)明超聲強磁聚能乳化器專利的工藝流程圖。
圖1中1、水箱，2、油箱，3、 9循環(huán)泵，4、 5、 7、 IO調(diào)節(jié)閥，6、超 聲反應(yīng)箱，8、強磁控器，11、貯箱
具體實施例方式
超聲強磁聚能調(diào)控乳化器，它是超聲技術(shù)和電磁技術(shù)組合設(shè)計構(gòu)成的一 種裝置，在圖1中由水箱(1)、油箱(2)連接到超聲反應(yīng)箱(6)與強磁控 器(8)通過循環(huán)泵(9)和管道直接嵌入(6)上部進(jìn)入口。將物料打入超聲 反應(yīng)箱(6)中，并使超聲反應(yīng)箱(6)和強磁控器(8)中物料循環(huán)，加速反 應(yīng)，使其乳化好的乳化液自動放出到貯箱。故(6)、 (8)、 (9)構(gòu)成快速循環(huán)、 加速反應(yīng)、充分細(xì)化的高效乳化器。
本發(fā)明超聲強磁聚能調(diào)控乳化器，其超聲反應(yīng)箱使用雙頻率，低頻率為 18-28KHz，高頻率為70-80KHz，輸出電功率300-3600W。根據(jù)乳化物質(zhì)選 擇最佳頻率。在超聲反應(yīng)箱底有專用排污口；箱中裝有電加熱板；蓋下裝攪 拌器。
超聲反應(yīng)箱底部出口處與強磁控器相接為電磁輻射調(diào)控器，其磁場強度 為1600-10000GS的內(nèi)磁控制調(diào)節(jié)器。即水流方向垂直切割磁力線、水道中心 場強為1600-10000GS。
該裝置自動使用時，根據(jù)乳化的水質(zhì)情況選用條件，若乳化的水中或有機物中固體物較多，在進(jìn)超聲反應(yīng)箱前需預(yù)處理，同時在水箱和油箱出口處 則需放置細(xì)的過濾網(wǎng)。例如柴油摻水乳化，需先將一定比例、不同的表面活 性劑分別加到水箱與油箱中，水箱水循環(huán)到一定程度，達(dá)到一定溫度即可注
入超聲反應(yīng)箱，這時聲磁循環(huán)，充分乳化、細(xì)化約0.5h或lh，形成油包水納 米粒較穩(wěn)定的乳液。
此設(shè)備不僅作高效乳化器，還可用作強化化學(xué)反應(yīng)器使用，都提供了安 全、簡便、節(jié)能生產(chǎn)的條件，而且在一定條件下達(dá)到納米級，這是本發(fā)明的 另一特點。
本發(fā)明乳化器包括分散、破碎(細(xì)化)、乳化、均質(zhì)和強化化學(xué)反應(yīng)等， 可一機多用。
權(quán)利要求
1、超聲強磁聚能調(diào)控乳化器，它是利用超聲技術(shù)和電磁技術(shù)組合設(shè)計的一種高效乳化裝置，由水箱(1)、油箱(2)、超聲反應(yīng)箱(6)與強磁控器(8)，通過泵(9)和管道構(gòu)成循環(huán)、自動反應(yīng)的乳化器。水和油通過超聲反應(yīng)箱和強磁控器的聯(lián)合協(xié)同效應(yīng)，物料循環(huán)、加速水和有機物的物理、化學(xué)反應(yīng)，充分均質(zhì)、細(xì)化，在一定條件下可達(dá)到納米粒子的一種簡便、高效、快速的乳化器。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述超聲強磁聚能調(diào)控乳化器，其特征在于超 聲反應(yīng)箱使用雙頻率，超聲低頻率為18-28KHz，高頻為70-80KHz，輸 出電功率300-3600W;箱中裝有電加熱和攪拌器。
3、 根據(jù)權(quán)利要求2所述超聲強磁聚能調(diào)控乳化器，其特征在于超 聲反應(yīng)箱底部出口相接的強磁控器為電磁輻謝調(diào)控器，其電磁場強度為 1600-10000GS的內(nèi)磁控制調(diào)節(jié)器。
4、 根據(jù)權(quán)利要求1所述超聲強磁聚能調(diào)乳化器，其特征在于向超 聲反應(yīng)箱注入的水箱和油箱皆裝電加熱器1000-5000W9
5、 根據(jù)權(quán)利要求3、 4所述超聲強磁聚能乳化器，其特征在于飲料、 食品、中藥、護(hù)膚化妝品的乳化生產(chǎn)，還能達(dá)到滅菌消毒、延長乳液貯 存期的目的。
全文摘要
本發(fā)明涉及超聲強磁聚能調(diào)控乳化器，它是超聲技術(shù)和電磁技術(shù)組合設(shè)計的一種高效乳化裝置，由水箱、油箱，超聲反應(yīng)箱與強磁控器和泵，并通過管道構(gòu)成快速循環(huán)、自動反應(yīng)的乳化器。利用超聲空化原理和電磁場對物質(zhì)的物理和化學(xué)反應(yīng)的影響，恰好為水化學(xué)和易氧化還原的有機物反應(yīng)創(chuàng)造了一個獨特的條件——協(xié)同效應(yīng)，加速、提高油水的化學(xué)、生物和物理反應(yīng)進(jìn)程，迅速分散乳化，在一定條件下使乳液達(dá)到納米級。用于飲料、食品、中藥和護(hù)膚化妝品的乳化過程，可起到滅菌消毒作用；此乳化器操作簡便、生產(chǎn)安全，且裝置緊湊、耗電低、用途廣。
文檔編號B01F13/00GK101543740SQ20091013121
公開日2009年9月30日 申請日期2009年4月9日 優(yōu)先權(quán)日2009年4月9日
發(fā)明者姚明勤, 姚明洲 申請人:姚明勤