[实用新型]微波和超声波内增强混合搅拌釜

说明书

技术领域

本实用新型涉及混合搅拌釜，具体涉及一种用于高分子合成的微波和超声波内增强混合搅拌釜。 

背景技术

在高分子合成过程中，搅拌釜发挥着十分重要的作用。目前传统搅拌釜大多都是针对搅拌桨结构进行改进设计，以达到增强混合的目的，但搅拌效果并不理想，且大多数的高分子合成需要一定的温度，传统的加热回流方式不仅延长反应所需要的时间，增加能耗，而且受热不均匀，特别不利于像乳化反应，以及快速合成的高分子化学反应。 

发明内容

本实用新型的目的在于：提供一种微波和超声波内增强混合搅拌釜，微波与超声波发生器同时进行，不仅使搅拌介质混合更加均匀，融合速度更快，并使各种溶剂完全混合，加速化学反应速率，而且改善微波及超声波的分布，提高热效率，大大缩短反应物质所需要的时间，节约能源。 

本实用新型的技术解决方案是：该混合搅拌釜包括釜体、微波发生器和超声波发生器，釜体的釜底的下方安装微波发生器，釜体内的釜底中心安装支撑轴，支撑轴的轴顶端铆接安装超声波发生器，超声波发生器直径r与釜体直径R之比为0.01~0.2，超声波发生器与釜体的垂直距离H_b与釜体高度H_a之比为0.1~0.6。 

其中，微波发生器的微波频率为1000~4000MHz。其中，超声波发生器的超声波频率为40~170kHz。 

其中，超声波发生器的超声波源的强度为100~1000W/m²，微波与超声波的强度之比为0.1~0.5。 

本实用新型具有以下优点： 

1）超声波搅拌使搅拌介质混合更加均匀，融合速度更快，并使各种溶剂完全混合，加速化学反应速率。

2）微波与超声波发生器同时进行，改善了微波及超声波的分布，提高了热效率，大大缩短了反应物质所需要的时间，节约了能源。 

3）给高分子化学反应和有机化学反应（如酯化、水解、氧化和亲核取代等快速合成的反应）及两种互不相溶的液体（如油和水）的乳化反应提供了一种新型搅拌装置。 

4）在搅拌釜的中央处安装微波和超声波发生器；利用微波对反应物质内部偶极分子以极高的振荡频率作往复运动，导致热量的产生，使物质的温度迅速上升；而超声波是利用频率高于20kHz的机械波，具有方向性好、穿透能力强、在水中的传播距离远等特征，当超声波在液体中传播时，由于液体微粒的剧烈振动，会在液体内部产生小空洞，这些小空洞迅速胀大和闭合，会使液体微粒之间发生猛烈的撞击作用，从而产生几千到上万个大气压的压强，推动微粒之间的剧烈振动，起到了很好的搅拌作用。 

附图说明

图1是本实用新型的结构示意图。 

图中：1釜体，2微波发生器，3超声波发生器，4支撑轴。 

具体实施方式

具体实施例1

如图1所示，该混合搅拌釜包括釜体1、微波发生器2和超声波发生器3，釜体1的釜底的下方安装微波发生器2，釜体1内的釜底中心安装支撑轴4，支撑轴4的轴顶端铆接安装超声波发生器3，超声波发生器直径r与釜体直径R之比为0.01~0.2，超声波发生器与釜体的垂直距离H_b与釜体高度H_a之比为0.1~0.6。

其中，微波发生器的微波频率为1000~4000MHz。其中，超声波发生器的超声波频率为40~170kHz。 

其中，超声波发生器的超声波源的强度为100~1000W/m²，微波与超声波的强度之比为0.1~0.5。 

实施例1：超声波发生器为圆形，其直径r与反应釜直径R之比为0.01，超声波发生器与釜底的垂直距离H_b与釜体高度H_a之比为0.6，微波频率为1000MHz，，超声波频率为170kHz，微波与超声波源的强度之比为0.1，超声波源的强度为100W/m²。该反应釜在连续运行4个月后，反应装置运行稳定，反应速率提高了5倍以上，反应时间缩短了10倍以上。