«Ультразвуковой химический реактор»
Патент РФ № 2272670
Авторы: Хмелев В.Н.; Барсуков Р.В.; Цыганок С.Н.; Лебедев А.Н.; Генне Д.В.
Дата выдачи: 27.03.2006
Патентообладатель: Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования «Алтайский государственный технический университет им. И.И. Ползунова»
Реферат: Изобретение относится к аппаратам для ультразвуковой обработки жидких сред и может быть использовано в химической, биологической, пищевой, фармацевтической промышленности для получения суспензий, эмульсий, интенсификации химических реакций, экстрагирования и т.п. Сущность изобретения: ультразвуковой химический реактор содержит закрепленный в корпусе пьезоэлектрический преобразователь, выполненный в виде последовательно размещенных и акустически связанных между собой тыльной частотно-понижающей накладки, кольцевых пьезоэлектрических элементов и частотно-понижающей концентрирующей накладки, соединенный и акустически связанный с выступающей из корпуса частью частотно-понижающей концентрирующей накладки рабочий инструмент, на конце которого имеются рабочее окончание и технологический объем с патрубками ввода-вывода обрабатываемых сред, соединенный с корпусом преобразователя и расположенный относительно него так, что выступающая из корпуса часть частотно-понижающей концентрирующей накладки и рабочий инструмент размещены в корпусе технологического объема. Тыльная частотно-понижающая накладка и кольцевые пьезоэлектрические элементы размещены на выполненной в виде соединительного стержня части частотно-понижающей концентрирующей накладки, размер соединительного стержня выбран таким образом, что он выступает из тыльной накладки на длину, соответствующую четверти длины волны ультразвуковых колебаний на рабочей частоте преобразователя, в соединительном стержне и концентрирующей накладке выполнены три канала: центральный сквозной канал, имеющий конусное выходное отверстие в рабочем окончании инструмента, и симметрично относительно него два канала, соединенные одной стороной с закрепленным на соединительном стержне патрубком, а второй имеющие выход на поверхность выступающей из корпуса части концентрирующей накладки на участке, соответствующем минимуму амплитуды колебаний преобразователя, корпус технологического объема выполнен в виде двух последовательно установленных и осесимметрично размещенных объемов, разделенных звукопрозрачной мембраной. Выполнение ультразвукового химического реактора в виде пьезоэлектрического преобразователя с тремя сквозными каналами и двух технологических объемов, разделенных звукопрозрачной мембраной, обеспечило повышение эффективности реактора за счет введения газа в область максимального ультразвукового воздействия перед излучающей поверхностью, охлаждение преобразователя в процессе эксплуатации, расширение функциональных возможностей реактора за счет исключения контакта обрабатываемой жидкой среды с материалом рабочего инструмента, обеспечение проточного режима, возможности осуществления реакций с газовыми составляющими.
