一种超声波光催化反应釜的制作方法

1.本发明涉及一种反应釜，具体公开一种超声波光催化反应釜。


背景技术：

2.目前，许多化工作业中需要用到反应釜，其中部分反应需要在光催化下进行，这就需要用到专门用于光催化反应的反应釜。现有的光催化反应釜主要是将光源布置在釜体外，将釜体的底部或者周侧设置为透明，这种结构使得釜体内的反应剂不能均匀充分地接受光照，效果不佳；或者在釜体内设置光源，但是光源只能固定在釜体内，更换维修不方便。


技术实现要素：

3.本发明提供一种超声波光催化反应釜，能够使反应原料逐渐进入反应釜内，在原料进入及混料反应过程中均可接受到光照，同时搅拌机构可使底部的反应原料完全翻转到顶部使其充分接受光照，并利用超声波的空化效应及热效应，从而提高光催化反应效率。
4.本发明提供的超声波光催化反应釜，包括：
5.釜体，其顶端配置有中空结构的釜盖，贯穿所述釜盖设有进料通道，所述釜体的侧壁上端可拆卸设有光催化灯管；
6.控料机构，位于在所述釜盖内，其包括封堵块、连杆、抵持块、复位弹簧及凸轮，所述连杆一端固接有所述抵持块，另一端延伸至所述进料通道内并位于所述进料通道的出料口处，所述封堵块固设在所述连杆位于所述出料口处的端部；所述复位弹簧套设在所述连杆上且位于所述进料通道与所述抵持块之间，所述凸轮位于所述抵持块的下方，并间歇性地与所述抵持块抵持；
7.搅拌机构，位于所述釜体内，其包括搅拌轴及若干搅拌叶，所述搅拌轴垂直于所述釜体的侧壁并与所述侧壁可转动连接，若干所述搅拌叶周向分布在所述搅拌轴上；
8.驱动机构，用于驱动所述凸轮及所述搅拌轴转动；及
9.超声波发生装置，其设置在所述釜体的外壁上。
10.优选地，所述釜体上设有测温装置及压力表。
11.优选地，所述釜体包括窄部、宽部及反应部，所述宽部的宽度大于所述窄部的宽度，所述宽部一体连接在所述窄部的底端，所述反应部一体连接在所述宽部的底端，且所述搅拌机构位于所述反应部内。
12.优选地，所述搅拌机构还包括驱动杆及控料块，所述驱动杆一端可转动连接在所述搅拌轴上，另一端可转动连接有所述控料块，所述控料块与所述窄部及所述宽部的内壁滑动连接，且所述控料块的两端与所述窄部的内壁抵接。
13.优选地，所述控料块的两端分别固设有滑杆，所述滑杆的末端可转动设有滚珠；所述所述窄部及所述宽部的内壁上沿竖直方向开设有相互连通的滑槽，所述滚珠滑接在相邻位置的所述滑槽内。
14.优选地，所述窄部、所述宽部及所述反应部的上端均贯穿侧壁设有若干玻璃管，每
个所述玻璃管内均插设有所述光催化灯管。
15.优选地，所述超声波发生装置包括超声波发生器、超声波换能器、超声波变幅杆及超声波工具头，所述超声波换能器连接在所述超声波发生器上，所述超声波变幅杆连接在所述超声波换能器上，所述超声波工具头设置在所述超声波变幅杆的末端，且所述超声波工具头延伸至所述釜体的内部。
16.优选地，所述釜体的侧壁上设有透明可视窗口。
17.优选地，所述釜体上的底端固设有支脚。
18.优选地，所述釜体与所述釜盖的相接处设有密封垫。
19.对比现有技术，本发明的有益效果为：
20.1、本发明提供的超声波光催化反应釜，将反应原料从进料通道装入，驱动机构驱动凸轮转动，抵持块在凸轮的抵持下向上移动，从而带动连杆向下移动，这时封堵块在连杆的带动下与进料通道的出料口分离，使得进料通道内的反应原料经由出料口进入到釜体内；当凸轮与抵持块分离时，连杆在复位弹簧的作用下带动封堵块再一次封堵在出料口处，如此反复，达到使反应原料少量多次进入的目的，从而使反应原料在下落过程中充分接受到光照，提高反应效率；同时，可以通过凸轮转动的速度来控制其与抵持块抵接的频率，从而对进入釜体内的反应原料的量进行控制。
21.2、通过控制搅拌轴转动的速度来控制控料块上下移动的速度，从而使落在控料块上方的少量反应原料缓慢下落，延长该少量的反应原料接受光照的时间，使得光照效果更佳，从而提高反应效率。
22.3、由于搅拌轴垂直于釜体的侧壁设置，这种结构能够使落在釜体底部的反应原料充分翻转，保证底部的反应原料不断被翻转到上表面，从而保证反应原料充分接受到光照。
23.4、超声波发生装置能够通过超声波的空化效应和热效应，使需要反应的原料迅速分散均匀，提高光催化反应效率。
24.5、将光催化灯管插设在可拆卸的玻璃管内，方便光催化灯管的安装与拆卸。
附图说明
25.图1是本发明提供的超声波光催化反应釜的结构示意图。
26.附图标记说明：100
‑
釜体；101
‑
釜盖；102
‑
进料通道；103
‑
支脚；104
‑
密封垫；105
‑
测温装置；106
‑
压力表；107
‑
玻璃管；108
‑
透明可视窗口；201
‑
封堵块；202
‑
连杆；203
‑
抵持块；204
‑
复位弹簧；205
‑
凸轮；301
‑
搅拌轴；302
‑
搅拌叶；303
‑
驱动杆；304
‑
控料块；305
‑
滑杆；306
‑
滚珠；307
‑
滑槽；400
‑
超声波发生装置。
具体实施方式
27.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
28.在本发明的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明的技术方
案和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
29.本发明实施例提供的超声波光催化反应釜，参照图1所示，包括釜体100、控料机构、搅拌机构、驱动机构及超声波发生装置400；釜体100的顶端配置有中空结构的釜盖101，贯穿釜盖101设有进料通道102，釜体100的侧壁上端可拆卸设有光催化灯管，釜体100的底壁上设有出料口；控料机构位于在釜盖101内，其包括封堵块201、连杆202、抵持块203、复位弹簧204及凸轮205，连杆202一端固接有抵持块203，另一端延伸至进料通道102内并位于进料通道102的出料口处，封堵块201固设在连杆202位于出料口处的端部；复位弹簧204套设在连杆202上且位于进料通道102与抵持块203之间，凸轮205位于抵持块203的下方，并间歇性与抵持块203抵持；搅拌机构位于釜体100内，其包括搅拌轴301及若干搅拌叶302，搅拌轴301垂直于釜体100的侧壁并与侧壁可转动连接，若干搅拌叶302周向分布在搅拌轴301上；驱动机构设置在釜体100的外侧，用于驱动凸轮205及搅拌轴转动；超声波发生装置400设置在釜体100的外壁上。
30.使用时，将反应原料从进料通道102装入，驱动机构驱动凸轮205转动，当凸轮205与抵持块203抵持上，抵持块203在凸轮205的抵持下向上移动，从而带动连杆202向下移动，这时封堵块201在连杆202的带动下与进料通道102的出料口分离，使得进料通道102内的反应原料经由该敞开的出料口进入到釜体100内；当凸轮205与抵持块203分离时，连杆202在复位弹簧204的作用下带动封堵块201再一次封堵在出料口处，如此反复，达到使反应原料少量多次进入的目的；需要说明的是，可以通过凸轮205转动的速度来控制其与抵持块203抵接的频率，从而对进入釜体100内的反应原料的量进行控制；分次进入的反应原料能够在下落过程中充分接受到釜体100上端的光催化灯管的照射，加快光催化反应进行；同时，由于搅拌轴301垂直于釜体100的侧壁设置，这种结构能够使落在釜体100底部的反应原料充分翻转，保证底部的反应原料不断被翻转到上表面，从而保证反应原料充分接受到光照；且釜体100外侧的超声波发生装置400能够通过超声波的空化效应和热效应，使需要反应的原料迅速分散均匀，提高光催化反应效率。
31.需要说明的是，进料通道102还可以作为反应完成后的放气口使用，同时为了保证密封性，可以将封堵块201设置成与进料通道102的出料口完全匹配的结构，并在封堵块201的表面和/或出料口处设置橡胶密封层。
32.上述实施例中，超声波发生装置400包括超声波发生器、超声波换能器、超声波变幅杆及超声波工具头，超声波换能器连接在超声波发生器上，超声波变幅杆连接在超声波换能器上，超声波工具头设置在超声波变幅杆的末端，且超声波工具头延伸至釜体100的内部。其中，超声波换能器通过安装超声波变幅杆调整了换能器与超声波工具头之间的负载匹配，减小了谐振阻抗，使其在谐振频率工作提高了电声转换效率，有效降低超声波换能器的发热量，提高其使用寿命。
33.上述实施例中，釜体100上设有测温装置105及压力表106，方便随时对釜体100内的反应温度及反应压力进行控制。
34.上述实施例中，釜体100的侧壁上设有透明可视窗口108，透明可视窗口108的设置便于操作人员对釜体100的物料反应程度进行观察。
35.上述实施例中，釜体100上的底端固设有支脚103。
36.上述实施例中，釜体100与釜盖101的相接处设有密封垫104。
37.作为本发明的另一优选实施例，请继续参照图1所示，釜体100包括窄部、宽部及反应部，宽部的宽度大于窄部的宽度，宽部一体连接在窄部的底端，反应部一体连接在宽部的底端，且搅拌机构位于反应部内。在这种结构下，为了减缓反应原料下落的速度，使反应原料在下落过程中更多地与光接触，搅拌机构还包括驱动杆303及控料块304，驱动杆303一端可转动连接在搅拌轴301上，另一端可转动连接有控料块304，控料块304与窄部及宽部的内壁滑动连接，且控料块304的两端与窄部的内壁抵接。使用时，驱动机构带动搅拌轴301的一端做圆周运动，另一端则带动与其连接的控料块304沿窄部及宽部的内壁上下滑动，当控料块304在窄部处滑动时，反应原料集中落在控料块304的上方，通过控制搅拌轴301转动的速度来控制控料块304上下移动的速度，从而使落在控料块304上方的少量反应原料缓慢下落，并使该少量的反应原料充分得到光照；当控料块304在宽部处滑动时，由于控料块304的长度小于宽部的宽度，故集中在控料块304上方的反应原料即可经控料块304与宽部的内壁之间的缝隙落入下方的反应部内，进一步在搅拌机构的搅拌下充分反应。需要说明的是，为了使落在控料块304上方的反应原料能够顺利在宽部处下落，可以将控料块304的上表面设置成向上突起的弧型结构。
38.上述实施例中，控料块304与窄部及宽部的内壁滑动连接的方式可以设置成：控料块304的两端分别固设有滑杆305，滑杆305的末端可转动设有滚珠306；窄部及宽部的内壁上沿竖直方向相互连通开设有滑槽307，滚珠306滑接在相邻位置的滑槽307内。
39.作为本发明的另一优选实施例，请继续参照图1所示，为了使光催化灯管方便拆卸和安装，且使反应原料充分接受到光照，在窄部、宽部及反应部的上端均贯穿侧壁设有若干玻璃管107，每个玻璃管107内均插设有光催化灯管，每个玻璃管107位于釜体100外侧的一端均为开口设置，并在该开口处设置匹配的密封盖，将光催化灯管装入玻璃管107内即可。需要说明的是，玻璃管107的结构可以设置成如蜂窝煤的多孔结构，每个孔内都可放置一根或者数根光催化灯管，这样更加方便拆卸。
40.以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。