[發明專利]一種介質強化反應方法及其實施設備

有效

• 申請號: 201410447665.7
• 申請日: 2014-09-04
• 公開（公告）號: CN104209074A
• 公開（公告）日: 2014-12-17
• 發明（設計）人: 朱光華;劉力生;王文杰
• 申請（專利權）人: 朱光華;劉力生;王文杰
• 主分類號: B01J19/00
• 分類號: B01J19/00
• 代理公司: 北京雙收知識產權代理有限公司 11241
• 代理人: 盧新

技術領域

本發明涉及一種介質強化反應方法及其實施設備，尤其是涉及一種利用空穴原理定量供給納米級微泡使介質發生強化反應的方法及其實施設備。

背景技術

在液流中當某點壓力低于液體所在溫度下的空氣分離壓時，溶于液體中的氣體會分離出來產生氣泡，發生空穴現象，當壓力進一步減小而低于液體的飽和蒸汽壓時，液體會迅速汽化形成大量蒸汽氣泡，使空穴現象更為劇烈，從而使液流呈不連續狀態。

空穴現象使液體在動能作用下產生高頻振蕩，在振蕩波縱向產生正負壓區，并生成大量微泡，無數微小氣泡在振蕩波縱向傳播形成的負壓區生長，而在正壓區迅速閉合，從而在交替正負壓強作用下受到壓縮和擴張。微泡隨液體運動發生相互撞擊、摩擦，當微泡急劇爆裂時能形成強大沖擊波，釋放巨大能量，產生的瞬時沖擊波壓力可高達幾十兆帕至上百兆帕。公知檢測得知：空穴現象可使氣相反應區的溫度達到5000K以上，液相反應區的有效溫度達到2000K以上，并伴有強烈的沖擊波和100m/s以上的微射流。

空穴現象能產生機械效應、熱效應、化學效應、生物效應等一系列效應。機械效應主要表現在非均相反應界面的增大；化學效應主要表現在微泡急劇爆裂過程中產生的高溫高壓可使高分子分解、化學鍵斷裂并產生自由基等；熱效應主要為水熱交換、高熱水解反應等。

目前各技術領域均有利用空穴現象產生的機械效應、熱效應、化學效應、生物效應的技術事例，利用機械效應的技術主要包括吸附、結晶、電化學、非均相化學反應、過濾以及超聲清洗等；利用化學效應的過程主要包括有機物降解、高分子化學反應、除垢以及自由基反應。

空穴現象產生的自由基是引發和強化介質反應的根本原因，自由基的數量是影響空穴作用的強度以及介質強化反應效果的重要因素?，F有技術中根據空穴現象理論利用其產生的各效應實現可控介質強化反應的技術還需要提升，有目的控制空穴現象產生的自由基技術還不完善。因此，定量提供大小可控的微泡并進而控制利用空穴現象產生的自由基數量對于介質強化反應具有十分重要的意義。

發明內容

本發明的目的是提供一種介質強化反應的方法及其實施設備，介質強化反應的方法具有安全可靠、實施容易、效果可控的優點，其實施設備具有結構簡單，應用廣泛、控制準確的特點。

為解決現有技術中利用空穴現象產生的機械效應、熱效應、化學效應、生物效應，其可控性較差及控制精度不足的技術問題，本發明實施介質強化反應的實施設備包括液壓泵、微泡發生器、氣體供給裝置、氣穴發生器，液壓泵的左側與進料管路連通，液壓泵的上側與第一輸送管路的左端連通，液壓泵的下側與回路管路的左端連通，第一輸送管路的右端與回路管路的右端連通并同時與出料管路連通；進料管路上設有雙向通路閥F₁，第一輸送管路上設有雙向通路閥F₂和雙向通路閥F₃，回路管路上設有雙向通路閥F₄和雙向通路閥F₅，出料管路上設有雙向通路閥F₆；

氣穴發生器設在雙向通路閥F₂和雙向通路閥F₃之間的第一輸送管路上并分別與兩側的第一輸送管路連通；微泡發生器的下側通過第二輸送管路與回路管路連通，第二輸送管路與回路管路的連通位置設在雙向通路閥F₄和雙向通路閥F₅之間，微泡發生器的右側通過供氣管路與氣體供給裝置連通，微泡發生器的上側通過第三輸送管路與氣穴發生器連通；第四輸送管路的兩端分別與第一輸送管路和回路管路連通，第四輸送管路與第一輸送管路的連通位置設在雙向通路閥F₂與氣穴發生器之間，第四輸送管路與回路管路的連通位置設在雙向通路閥F₄和雙向通路閥F₅之間。