專利名稱:超聲波處理設備的制作方法
技術領域:
本實用新型屬于化工技術及超聲應用技術,特別是涉及一種具有可連續處理功能的超聲波處理設備。
背景技術:
現用于化學反應、萃取的生產線均采用機械攪拌,其缺點是攪拌效果差,易產生攪拌死角,物料間不產生相對運動導致能耗高,設備的維修、保養、清洗強度較大。
發明內容
本實用新型的目的在于克服現有技術的不足,提供一種將一個或一個以上的超聲換能器置于生產線上的反應釜內,在生產線上加以強勁的連續性的超聲功能場直接作用反應釜內物料,具有細胞破壁作用、強化細化分散、乳化作用、加強萃取功能、化學反應、發酵及促進酶的作用等的一種具有可連續處理功能的超聲波處理設備。
為達到上述目的,本實用新型采取了如下技術方案超聲波處理設備,包含反應部分、分離部分、濃縮干燥部分、產品分裝部分;各部分之間實現機電一體化,且所有容器器壁均密封。
反應部分該設備所述的反應部分由數個容積為0.005m3到1.0m3反應釜通過串聯或并聯組成;每個反應釜頂部及底部均設有數個進出料口;反應釜內設有超聲波換能器,超聲波換能器通過信號引導線與發生器相連。
在反應釜內設有立方體或多面體形狀的超聲波振板,超聲波換能器安裝在立方體或多面體內側的一面或多面。所述的超聲換能器也可以直接設在反應釜的內壁上。
上述的超聲波換能器可以均勻地分布在反應容器壁上,也可以根據實際需要按照一定點陣排列。
所述安裝的超聲波換能器可以是同一頻率的一個或多個超聲波換能器,也可以是不同頻率的(15~135KHz)的一個或多個超聲波換能器。
上述的超聲波換能器的功率可調(5~100%)。總功率視實際需要在100~4500w范圍內選擇。
使用時,將容器內盛裝物料,開啟超聲發射器,令換能器產生的超聲波在物料中產生超聲空化從而發揮作用。
分離部分分離部分是在反應完成后,反應出料時,將大部分大粒經固體物料與液體物料通過分離設備分離;再經過分離柱進行分離。分離設備包含離心分離、分離膜、超濾等;分離柱添料包含離子交換樹脂,手性分離等。
濃縮干燥部分濃縮干燥部分包含真空干燥、霧化干燥、氣流干燥等;可用于液體濃縮及固體干燥。
產品分裝部分產品分裝部分含有液體灌裝及固體包裝設備。
為了與現有的處理生產線兼容,本發明的反應釜還設置有機械攪拌器,且反應釜頂部設有進料口,底部設有出料口。使用時可以單獨使用機械攪拌或超聲換能器;也可以交替使用機械攪拌和超聲換能器;還可以同時使用機械攪拌和超聲換能器。
利用超聲波功能場作用于反應釜內物料,使用時,在反應釜內盛裝物料,開啟超聲波發射器,令超聲波換能器產生的超聲波在物料中產生超聲空化從而發揮作用。
分離部分、濃縮干燥部分和產品分裝部分均屬于現有公知技術。
本實用新型與現有技術相比具有如下優點1、連續、效率高;2、有利于降低超聲波功能耗損和有效減少噪音;3、操作簡單、方便;4、節能、節省時間、節省勞力。
圖1為本實用新型設備的結構示意圖;1反應部分;2分離部分;3濃縮干燥部分 4產品分裝部分;圖2為本實用新型設備的超聲振動板形狀的示意圖。
1超聲振動板;2導線具體實施方式
下面通過具體的實施例對本實用新型做進一步的說明,但本實用新型所要求的保護范圍并不限于該實施例所描述的范圍。
本實用新型包括反應部分、分離部分、濃縮干燥部分、產品分裝部分;反應部分由在反應釜內放置超聲波振板組成,超聲波振板里面安裝有超聲波換能器,超聲波換能器通過信號線與超聲波發生器電連接。反應釜還設置有機械攪拌器,且反應釜頂部設有進料口,底部設有出料口。
在反應釜中加上需要的處理物料,開啟電源開關,控制反應釜內溫度達到反應所需的溫度;開啟控制超聲波發生器電源開關后產生的超聲波由信號線傳至安裝在反應容器內超聲波振板或安裝在反應容器壁上換能器實現的。
開啟控制攪拌器電源開關,開啟攪拌器。
在反應完成后,反應物料進入分離部分,將大部分大粒經固體物料與液體物料通過分離設備分離;再經過分離柱進行分離。
將分離的物料進入濃縮干燥部分進行濃縮干燥;溶劑通過管道進行回收。
最后,進行產品分裝。
實施例1在500L的反應釜中加入玫瑰花20Kg及200Kg乙醇。開啟機械攪拌和超聲波發生器開關,超聲波頻率選用28kHz,功率1000W,溫度55-70℃處理20分鐘,出料經分離器除去固體渣,分離液進入濃縮裝置濃縮,回收乙醇,玫瑰油分裝。無超聲時在溫度55-70℃需要60-180分鐘。
實施例2在50L的反應釜中加入靈芝粉1.5Kg加入30Kg水,開啟機械攪拌和超聲波發生器開關,超聲波頻率選用15kHz,18kHz,20kHz,25kHz,28kHz,38kHz,的混合頻率,功率2500W,溫度80-90℃;處理3分鐘,出料經分離器除去固體渣,分離液進入濃縮裝置濃縮分裝,靈芝沒有經超聲處理,其苞子比壁沒有破壞,無營養價值。
實施例3在1500L的反應釜中加入刺五粉加30Kg,50%的乙醇溶液500Kg,啟機械攪拌和超聲波發生器開關,超聲波頻率選用33.5kHz,功率1000W,溫度70-80℃處理30分鐘,出料經分離器除去固體渣,分離液進入濃縮裝置濃縮,回收乙醇,所得到得浸膏分裝。無超聲時在溫度55-70℃需要180-360分鐘。
本發明制造出來的超聲功能設備,經華南理工大學食品與生物工程學院的實踐應用,并與現有技術設備對比,經評估實用效果,具有明顯優勢,其特點表現為1、提高產量,使許多傳統方法無法提取的反應得以進行;2、提高效率,傳統方法中物料間相對靜止現象被避免;3、節時,節約大量時間;4、操作簡單,便于實現;5、易進行清洗。
權利要求1.超聲波處理設備,包含反應裝置、分離裝置、及濃縮干燥裝置,三部分裝置通過管道連接;所有裝置的器壁均密封;其特征在于該處理系統所述的反應裝置由2個以上容積為0.005m3~1.0m3反應釜通過串聯或并聯組成;每個反應釜頂部及底部均設有數個進出料口;反應釜內設有超聲波換能器,超聲波換能器通過信號引導線與發生器相連。
2.根據權利要求1所述的超聲波處理設備,其特征在于所述的超聲換能器直接設在反應釜的內壁上。
3.根據權利要求1所述的超聲波處理設備,其特征在于反應釜內設有立方體或多面體形狀的超聲波振板,超聲波換能器安裝在立方體或多面體內側的一面或多面。
4.根據權利要求2所述的超聲波處理設備,其特征在于所述的超聲波換能器可以均勻地分布在反應容器的內壁上,或按照點陣排列。
5.根據權利要求1或2或3或4所述的超聲波處理設備,其特征在于在反應釜內安裝有一個或一個以上的頻率為15~135KHz的超聲波換能器。
6.根據權利要求1或2或3或4所述的超聲波處理設備,其特征在于所述的超聲波換能器的功率為100~4500w。
7.根據權利要求5所述的超聲波處理設備,其特征在于所述的超聲波換能器的功率為100~4500w。
專利摘要本實用新型涉及一種連續多功能處理生產線,包含反應部分、分離部分、濃縮干燥部分、產品分裝部分;反應部分由在反應釜內放置超聲波振板或在反應釜器壁直接安裝一個或一個以上的超聲波換能器組成;超聲波振板是在一個立方體或多面體內安裝一個或一個以上的超聲波換能器;超聲波換能器與超聲波發生器電連接。本實用新型具有效率高、降低超聲波功能耗損和減少噪音、操作簡單、方便、節能等優點。
文檔編號B01J19/10GK2744401SQ20042009584
公開日2005年12月7日 申請日期2004年11月30日 優先權日2004年11月30日
發明者楊曉泉, 熊犍 申請人:華南理工大學