[發(fā)明專利]一種密閉超聲浸出方法及裝置

無效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201110298148.4
• 申請(qǐng)日: 2011-09-28
• 公開（公告）號(hào): CN102389644A
• 公開（公告）日: 2012-03-28
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 曾興民;汪旭明;劉海民
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 株洲市興民科技有限公司
• 主分類號(hào): B01D11/02
• 分類號(hào): B01D11/02;B01J19/10
• 代理公司: 上海碩力知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所 31251
• 代理人: 王法男

所屬技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種超聲浸出方法及裝置，尤其是一種密閉超聲浸出方法及裝置，屬濕法提取技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)

超聲浸出方法，即采用超聲波強(qiáng)化浸出過程的方法，隨著超聲波工程技術(shù)的進(jìn)步，逐漸進(jìn)入濕法提取技術(shù)領(lǐng)域的工業(yè)化應(yīng)用。眾所周知的超聲浸出裝置，其浸出腔室主要是敞口的槽式浸出腔室，其次是直管式和螺旋盤管式的管式浸出腔室。槽式浸出腔室的浸出過程，固體粉料的浸出時(shí)間缺乏均一性，存在浸出不足和浸出過度缺陷。直管式和螺旋盤管式浸出腔室，在浸出過程有氣體生成物或氣體反應(yīng)物的情況下，易于在管道內(nèi)壁表面形成氣膜，阻礙超聲波能量的傳遞，使管道內(nèi)溶液中的超聲波能量場(chǎng)大幅衰減，導(dǎo)致超聲浸出效率下降。因此，很有必要對(duì)現(xiàn)有超聲浸出方法及裝置加以改進(jìn)。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的之一，是提出一種浸出時(shí)間均一性好、可有效消除氣膜效應(yīng)、使廢氣全部得到收集的密閉超聲浸出方法。

本發(fā)明的目的之二，是提出實(shí)現(xiàn)密閉超聲浸出方法的U型浸出裝置。

本發(fā)明的目的之三，是提出密閉超聲浸出方法及裝置的用途。

本發(fā)明所采取的技術(shù)方案是：一種密閉超聲浸出方法，包含一個(gè)盛滿入流溶液的浸出腔室，其特征是：在浸出腔室內(nèi)設(shè)有U型浸出裝置，在U型浸出裝置外包裹有超聲波發(fā)生裝置，使入流溶液?jiǎn)蜗蛄鹘?jīng)設(shè)有超聲波能量場(chǎng)的U型通道；盛滿入流溶液的浸出腔室上方設(shè)有一個(gè)密閉腔室；所述的U型浸出裝置是一個(gè)截面包括圓形和正多邊形的U型通道；所述的密閉腔室，其頂面或壁面至少設(shè)有一個(gè)廢氣出口。

所述的U型通道，其截面包括等徑截面和變徑截面；其壁面外壁上或壁面外壁外設(shè)有至少一個(gè)超聲波發(fā)生裝置；其兩個(gè)直管段內(nèi)各設(shè)有一個(gè)攪拌裝置；其一個(gè)直管段內(nèi)液面以下壁面設(shè)有一個(gè)入流溶液進(jìn)口，其另一個(gè)直管段內(nèi)液面以下壁面設(shè)有一個(gè)浸出后液出口。

所述的液面，包含U型通道兩個(gè)直管段的同一水平液面，且是互不連通的。

所述的入流溶液，是包含固體粉料和浸出溶劑的待浸出溶液。

根據(jù)上述方法所提出的一種密閉超聲浸出裝置，包含一個(gè)盛滿入流溶液的浸出腔室，其特征是：在浸出腔室內(nèi)設(shè)有U型浸出裝置，且在U型浸出裝置的U型通道壁面外壁上設(shè)有至少一個(gè)超聲波發(fā)生裝置，超聲波能量是通過U型通道壁面?zhèn)鬟f到入流溶液之中。

作為本發(fā)明的另一種改型實(shí)施方案，一種密閉超聲浸出裝置，包含至少一個(gè)U型浸出裝置，其特征是：在U型通道壁面外壁外設(shè)有至少一個(gè)超聲波發(fā)生裝置，在U型通道壁面外壁與超聲波發(fā)生裝置之間設(shè)有一個(gè)盛滿水介質(zhì)的夾層腔室，超聲波能量是先通過夾層腔室、再通過U型通道壁面?zhèn)鬟f到入流溶液之中。

作為本發(fā)明的另一種改型實(shí)施方案，一種密閉超聲浸出裝置，包含至少一個(gè)U型浸出裝置，其特征是：在U型通道內(nèi)設(shè)有至少一根插入式直管。

所述的密閉超聲浸出裝置，其超聲波發(fā)生裝置聲強(qiáng)≥2W/cm²；其U型通道直管段截面周長(zhǎng)為超聲波發(fā)生裝置聲強(qiáng)數(shù)值的100-1000倍，周長(zhǎng)單位為mm，聲強(qiáng)單位為W/cm²。

本發(fā)明的技術(shù)原理和工作過程是：

入流溶液經(jīng)設(shè)于液面以下的入流溶液進(jìn)口進(jìn)入U(xiǎn)型浸出裝置，在具有設(shè)定超聲波能量場(chǎng)和旋流場(chǎng)的環(huán)境下，單向流經(jīng)U型通道。由超聲波發(fā)生裝置提供的超聲波能量場(chǎng)，強(qiáng)化U型通道內(nèi)的浸出反應(yīng)過程；由攪拌裝置提供的旋流場(chǎng)，使固體粉料趨向浸出腔室壁面內(nèi)壁附近區(qū)域流動(dòng)，使浸出過程生成氣體和反應(yīng)氣體趨向浸出腔室中央?yún)^(qū)域流動(dòng)，阻止和消除氣膜效應(yīng)。廢氣浮出液面，進(jìn)入氣壓為常壓或負(fù)壓的密閉腔室，經(jīng)廢氣出口排出；浸出后液經(jīng)設(shè)于液面以下的浸出后液出口流出U型浸出裝置。由此實(shí)現(xiàn)采用U型浸出裝置的密閉超聲浸出過程。

本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)是：

1）采用U型通道實(shí)現(xiàn)入流溶液?jiǎn)蜗蛄鲃?dòng)，保障了超聲浸出時(shí)間的均一性，有效消除浸出不足和浸出過度。

2）采用攪拌裝置在U型通道直管段內(nèi)產(chǎn)生旋流場(chǎng)，有效阻止和消除超聲浸出過程中的氣膜效應(yīng)。

3）采用密閉腔室收集浸出過程廢氣，實(shí)現(xiàn)超聲浸出過程清潔生產(chǎn)。

4）U型浸出裝置，易于實(shí)施模塊化應(yīng)用。

附圖說明

圖1為一種U型浸出裝置。

圖2為另一種U型浸出裝置。

圖3為另一種U型浸出裝置。

圖4為一種模塊化密閉超聲浸出系統(tǒng)。