[发明专利]从液体中分离物质的方法和实现该方法的装置

权利要求书

1、一种对存在于液体、溶解胶体、悬浮液或乳浊液中物质或微生物进行絮凝、沉积、凝聚或凝结，并从所说液体中分离出所说物质或微生物的方法，液体中所载带的物质和/或微生物经超声波场作用，使被分离的颗粒在超声波的振节区域或振凸起区域聚积，所聚积的颗粒从液体中分离出来，其特征在于：载带有物质或微生物的液体经受一个或多个稳定超声波场的作用，超声波频率f大于截止频率fo的七分之一，最好在截止频率的之半以上区域，fo定义如下：

fo(HZ)=0.4775n/R²

式中n为液体的动粘度m²/S，R是颗粒的有效半径m，球形颗粒的有效半径R等于它们的半径，其它形状的颗粒半径R是相对于振荡液体相同流体阻力的相同材料的球体颗粒半径。

2、根据权利要求1的方法，其特征在于：液体在流动中受到超声波处理。

3、根据权利要求2的方法，其特征在于：液体以接近于垂直超声波传播方向的角度通过一个或多个稳定超声波场。

4、根据权利要求2或3的方法，其特征在于：液体以层流形式通过超声波场。

5、根据权利要求1到4中任意一个的方法，特征在于：液体置于在二个彼此平行相对的超声波发送器之间所形成的稳定超声波场中进行超声波处理，由等频率但两个激发信号之间相角恒定变化的电振荡激发并置的超声波发送器，以便确定一个相对于超声波发送器相对运动较低的波场。

6、根据权利要求1到4中任何一个的方法，其特征在于：液体暴露于在超声波处理空间中彼此空间交叉的两个超声波场中，两个场同时或交替地对液体作用，最好使用彼此垂直交叉的两个平面超声波场，振动节面的交叉线平行于液体流向延伸。

7、根据权利要求1到4中任何一个的方法，其特征在于：液体暴露于振节位于园筒形的彼此共轴平面内的园筒形超声波场中进行超声波处理，使液体接近平行于场几何轴的方向流过超声波场，或者使液体连续地暴露于几个这种场中进行处理。

8、根据权利要求1到7中任何一个的方法，其特征在于：向用于超声波处理的超声波发送器表面提供的电振荡功率小于3瓦/Cm²，最好为0.5-2瓦/Cm²。

9、根据权利要求1到8中任何一个的方法，其特征在于：向被处理液体提供的超声波能量为0.05-10KWh/m³，最好为0.1-4KWh。

10、根据权利要求1到9中任何一个的方法，其特征在于：为了防止在封闭容器和管道内出现气穴，进行超声波处理，在大于液体蒸汽压和超声波振动的振幅压力的总和压力下。

11、根据权利要求1到10中任何一个的方法，其特征在于：对矿物质悬浮液处理所用的超声波频率为1/3fo-10fo，最好为1fo-4fo。

12、根据权利要求1到10中任何一个的方法，其特征在于：所含物质的密度大约接近液体密度的液体经受作用的超声波频率为2fo-15fo，最好为3fo-5fo。

13、根据权利要求1到10中任何一个的方法，其特征在于：对水中碳颗粒的凝结所应用的超声波频率为1/2fo-10fo，最好为1fo-4fo。

14、根据权利要求1到10中的任何一个的方法，其特征在于：对于液体中基本不同于液体密度的那些物质的凝结，尤其是悬浮金属粉末的凝结，所使用的超声波频率为1/7fo-10fo，最好为1/6fo-1/2fo。

15、根据权利要求1到14中任何一个的方法，其特征在于：在液体的超声波处理过程中，改变超声波频率-尤其是在几步过程中-最好降低超声波频率。

16、根据权利要求1到15中任何一个的方法，其特征在于：间歇式地进行液体超声波处理。

17、根据权利要求1到16中任何一个的方法，其特征在于：使用调幅超声波进行液体超声波处理，调幅度最好选定为高于70%。

18、根据权利要求17的方法，其特征在于：使用小于20KHZ的频率进行超声波调幅。