[实用新型]一种实施介质强化反应的设备

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种实施介质强化反应的设备，尤其是涉及一种利用空穴原理定量供给纳米级微泡使介质发生强化反应的实施设备。

背景技术

在液流中当某点压力低于液体所在温度下的空气分离压时，原来溶于液体中的气体会分离出来产生气泡，发生空穴现象，当压力进一步减小而低于液体的饱和蒸汽压时，液体就迅速汽化形成大量蒸汽气泡，使空穴现象更为剧烈，从而使液流呈不连续状态。

空穴现象使液体在动能作用下产生高频振荡，在振荡波纵向产生正负压区，并生成大量微泡，无数微小气泡在振荡波纵向传播形成的负压区生长，而在正压区迅速闭合，从而在交替正负压强下受到压缩和扩张。微泡随液体运动发生相互撞击、摩擦，当微泡急剧爆裂时能形成强大冲击波，释放巨大能量，产生的瞬时冲击波压力可高达几十兆帕至上百兆帕。公知检测得知：空穴现象可使气相反应区的温度达到5000K以上，液相反应区的有效温度达到2000K以上，并伴有强烈的冲击波和100m/s以上的微射流。

空穴现象能产生机械效应、热效应、化学效应、生物效应等一系列效应。机械效应主要表现在非均相反应界面的增大；化学效应主要表现在微泡急剧爆裂时过程中产生的高温高压可使高分子分解、化学键断裂并产生自由基等；热效应主要为水热交换、高热水解反应等。

目前各技术领域均有利用空穴现象产生机械效应、热效应、化学效应、生物效应的技术事例，利用机械效应的技术主要包括吸附、结晶、电化学、非均相化学反应、过滤以及超声清洗等；利用化学效应的过程主要包括有机物降解、高分子化学反应、除垢以及自由基反应。

空穴现象产生的自由基是引发和强化介质反应的根本原因，自由基的数量是影响空穴作用的强度以及介质强化反应效果的重要因素。现有技术中根据空穴现象理论利用其产生的各效应实现可控介质强化反应的技术还需要提升，有目的控制空穴现象产生的自由基技术还不完善。因此，定量提供大小可控的微泡并进而控制利用空穴现象产生的自由基数量对于介质强化反应具有十分重要的意义。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种实施介质强化反应的设备，具有结构简单，应用广泛、控制准确的特点。

为解决现有技术中利用空穴现象产生的机械效应、热效应、化学效应、生物效应，其可控性较差及控制精度不足的技术问题，本实用新型实施介质强化反应的设备包括液压泵、微泡发生器、气体供给装置、气穴发生器，液压泵的左侧与进料管路连通，液压泵的上侧与第一输送管路的左端连通，液压泵的下侧与回路管路的左端连通，第一输送管路的右端与回路管路的右端连通并同时与出料管路连通；进料管路上设有双向通路阀F₁，第一输送管路上设有双向通路阀F₂和双向通路阀F₃，回路管路上设有双向通路阀F₄和双向通路阀F₅，出料管路上设有双向通路阀F₆；

气穴发生器设在双向通路阀F₂和双向通路阀F₃之间的第一输送管路上并分别与两侧的第一输送管路连通；微泡发生器的下侧通过第二输送管路与回路管路连通，第二输送管路与回路管路的连通位置设在双向通路阀F₄和双向通路阀F₅之间，微泡发生器的右侧通过供气管路与气体供给装置连通，微泡发生器的上侧通过第三输送管路与气穴发生器连通；第四输送管路的两端分别与第一输送管路和回路管路连通，第四输送管路与第一输送管路的连通位置设在双向通路阀F₂与气穴发生器之间，第四输送管路与回路管路的连通位置设在双向通路阀F₄和双向通路阀F₅之间。