專利名稱：多頻聲化學反應裝置的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種化學反應裝置。
背景技術：
現有的燒杯、反應罐、反應釜等化學反應裝置的主體均為一反應容器。為了滿足反應條件的要求，在反應釜等化學反應裝置上附設了加溫、加壓結構及反應參數的測量儀表(如溫度計、壓力表等)。為了促進化學反應及加快反應速度，除在反應體系中添加催化劑外，常見的方式是通過反應裝置中設置的上述加溫結構來提高反應溫度。但是，在實際應用過程中，這種以升溫來促進化學反應的方式仍然不夠理想。因此，有必要提供一種可有效促進化學反應進程的新型化學反應裝置。
實用新型內容本實用新型的目的即是提供一種利用超聲波促進化學反應的多頻聲化學反應裝置。
本實用新型的多頻聲化學反應裝置具有反應容器，其特征是設置有超聲波換能器組，所述超聲波換能器組由至少兩個工作頻率不同的超聲波換能器構成，所述超聲波換能器組中的各超聲波換能器固定于反應容器上，各超聲波換能器的超聲波發射頭由上至下伸入反應容器的腔體內。在本實用新型中，所說的反應容器可以是用于化學反應的燒杯、反應罐、反應釜等；構成超聲波換能器組的超聲波換能器(或稱超聲波發生器)既可以直接采用市售的現有產品，也可以采用另行設計的產品，如采用與中國實用新型專利94227197.1號公開的《一種高溫高聲強超聲波管道防垢器》中所使用的超聲波換能器相類似的結構。當然，通常情況下，應當采用超聲波沿發射頭的徑向發射的超聲波換能器。超聲波換能器的工作頻率可以根據客戶的要求選定，如15KHz或20KHz、25KHz、30KHz、------、600KHz等。在使用本實用新型的反應裝置時，可以利用連接電纜將超聲波換能器組中的各超聲波換能器與外設的超聲波電源相連接。這樣，在化學反應的過程中，各超聲波換能器將通過伸入反應容器腔體內的超聲波發射頭將超聲波傳送給反應容器內的化學反應物，在反應容器內產生聲化學反應。研究結果表明聲化學反應不是來自聲波與物質分子的直接相互作用，因為在液體中常用的聲波波長遠遠大于分子尺度。聲化學反應主要源于聲空化——液體中空腔的形成、振蕩、生長、收縮至崩潰，及其引發的物理和化學反應。液體聲空化的過程是集中聲場能量并迅速釋放的過程。空化崩潰時，極短時間在空化周圍形成的極小空間內產生5000K以上的高溫及大約50Mpa的高壓，溫度變化率高達109K/s，并伴生強烈的沖擊波和時速高達400km/h的射流，這不但可以加快反應容器內所進行的化學反應的速度，而且還為在一般條件下難以實現或不可能實現的化學反應提供了一種新的非常特殊的物理環境，開啟了新的化學反應通道。另外，由于本實用新型新中所設置的超聲波換能器組是由多個不同工作頻率的超聲波換能器構成，因此，當不同工作頻率的超聲波換能器所產生的超聲波同時作用于反應容器中的化學反應物時，其聲場范圍更寬，并且會產生“混合聲場”效應，進一步增強超聲波的作用效果。在本實用新型中，反應容器可以是有蓋的，也可以是無蓋的，但尤以采用有蓋的反應容器為佳。這是因為，當采用有蓋的反應容器時，可以方便地將各超聲波換能器固定在容器蓋上，在反應進行之前和反應完成之后，容器蓋均可與容器本體相脫離，而固定在容器蓋上的超聲波換能器亦隨之與容器本體脫離，不會對反應容器的裝料和卸料過程造成障礙，有利于工人的操作。
與現有的化學反應裝置相比，本實用新型的多頻聲化學反應裝置可以在反應容器內產生聲化學反應，不但能夠有效提高化學反應的速度，而且還為在一般條件下難以實現或不可能實現的化學反應提供了一種新的特殊物理環境，同時，所設置的不同工作頻率的超聲波換能器還能夠更進一步增強超聲波的作用效果。本反應裝置除仍然適用于實驗室外，還尤其適于在工業上使用。
本實用新型的內容結合以下實施例作更進一步的說明，但本實用新型的內容不僅限于實施例中所涉及的內容。


圖1是實施例中多頻聲化學反應裝置的結構示意圖。
圖2是圖1的側視圖。
圖3是圖1的俯視圖。
具體實施方式
如圖1～3所示，本實施例中的多頻聲化學反應裝置具有反應容器1，其特征是設置有超聲波換能器組，所述超聲波換能器組由至少兩個工作頻率不同的超聲波換能器構成。在本實施例中，共設置了兩個工作頻率分別為20KHz和40KHz的超聲波換能器。上述超聲波換能器組中的超聲波換能器2、3固定于反應容器1上，超聲波換能器2、3的超聲波發射頭4、5均由上至下伸入反應容器1的腔體內。在本實施例中，所采用的反應容器1為反應釜，該反應容器1具有容器蓋6，所述超聲波換能器組中的各超聲波換能器2、3均豎向固定于該容器蓋6上。在使用本實施例中的反應裝置時，可以利用連接電纜將超聲波換能器組中的超聲波換能器2、3與外部配置的超聲波電源相連接。這樣，在化學反應的過程中，超聲波換能器2、3就能通過伸入反應容器腔體內的超聲波發射頭4、5將超聲波傳送給反應容器1內的化學反應物，在反應容器內產生聲化學反應，達到促進化學反應的目的。
權利要求1.一種多頻聲化學反應裝置，具有反應容器，其特征是設置有超聲波換能器組，所述超聲波換能器組由至少兩個工作頻率不同的超聲波換能器構成，所述超聲波換能器組中的各超聲波換能器固定于反應容器上，各超聲波換能器的超聲波發射頭由上至下伸入反應容器的腔體內。
2.如權利要求1所述的多頻聲化學反應裝置，其特征是所述反應容器具有容器蓋，所述超聲波換能器組中的各超聲波換能器豎向固定于該容器蓋上。
專利摘要一種多頻聲化學反應裝置，具有反應容器，其特征是設置有超聲波換能器組，所述超聲波換能器組由至少兩個工作頻率不同的超聲波換能器構成，所述超聲波換能器組中的各超聲波換能器固定于反應容器上，各超聲波換能器的超聲波發射頭由上至下伸入反應容器的腔體內。本實用新型的多頻聲化學反應裝置可以在反應容器內產生聲化學反應，不但能夠有效提高化學反應的速度，而且還為在一般條件下難以實現或不可能實現的化學反應提供了一種新的特殊物理環境，同時，所設置的不同工作頻率的超聲波換能器還能夠更進一步增強超聲波的作用效果。本反應裝置除仍然適用于實驗室外，還尤其適于在工業上使用。
文檔編號B01J19/10GK2579513SQ0224460
公開日2003年10月15日 申請日期2002年11月1日 優先權日2002年11月1日
發明者羅憲中 申請人:羅憲中