一種改變磁場特性控制磁顆粒運(yùn)動強(qiáng)化氣液反應(yīng)的裝置的制造方法
【專利摘要】一種改變磁場特性控制磁顆粒運(yùn)動強(qiáng)化氣液反應(yīng)的裝置，由磁場發(fā)生裝置、磁流體氣液傳質(zhì)增強(qiáng)裝置構(gòu)成。其中，磁場發(fā)生裝置包括亥姆霍茲線圈、固定線圈并調(diào)節(jié)磁場轉(zhuǎn)速的轉(zhuǎn)動平臺與調(diào)節(jié)磁場強(qiáng)度的電源；磁流體氣液傳質(zhì)增強(qiáng)裝置包括反應(yīng)器和裝配了進(jìn)氣管與出氣管的氣瓶密封塞、氣體吸收液與磁性顆粒。本裝置通過電機(jī)控制線圈轉(zhuǎn)速，通過電源控制磁場強(qiáng)度，使得反應(yīng)器中溶液內(nèi)的磁性顆粒受力情況發(fā)生變化，破碎反應(yīng)時溶液中產(chǎn)生的氣泡，提高了氣液傳質(zhì)的效率，裝置結(jié)構(gòu)簡單，操作方便。
【專利說明】
一種改變磁場特性控制磁顆粒運(yùn)動強(qiáng)化氣液反應(yīng)的裝置
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本實(shí)用新型涉及溶液處理領(lǐng)域，具體涉及一種改變磁場特性控制磁顆粒運(yùn)動強(qiáng)化氣液反應(yīng)的裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]氣液傳質(zhì)在化工過程中對反應(yīng)速率和反應(yīng)進(jìn)行程度起重要作用，尤其在實(shí)驗(yàn)室中對化學(xué)反應(yīng)速率要求高。但在反應(yīng)器中，反應(yīng)液體對氣體中某種成分的吸收效果受到氣液傳質(zhì)速率的限制。在氣液傳質(zhì)單元操作過程中，對氣液傳質(zhì)設(shè)備的共同要求是給傳質(zhì)的氣液兩相提供良好的接觸機(jī)會，包括增大相界面面積、增強(qiáng)湍動程度和延長氣液傳質(zhì)的時間，并要求兩相在接觸后能有效地分離。
[0003]為達(dá)到上述要求，目前采用的方法通常以增加反應(yīng)器的數(shù)量和反應(yīng)器的高度來增加反應(yīng)器內(nèi)反應(yīng)液體對特定成分氣體的捕集，增加反應(yīng)器數(shù)量會增加連接口，系統(tǒng)的密封性很難提高，而提高反應(yīng)器高度只能延長氣液傳質(zhì)的時間，效果也很有限。專利號CN201310483586.7(申請日2013年10月16日)所述專利中提出通過磁場減低溶液的表面張力，增大溶液對氣體的溶解度，加快混合液的流速增強(qiáng)氣液傳質(zhì)，其缺點(diǎn)在于只能提高氣體在水溶液中的溶解度，對于非水溶液對反應(yīng)氣體的吸收強(qiáng)化效果有限，并且存在后續(xù)氣液兩相難分離的問題。專利號CN201410808295.5(申請日2014年12月22日)所述專利中提出利用高壓微射流均質(zhì)機(jī)使納米顆粒均勻地分布于吸收液中，有效增強(qiáng)了CO2吸收過程中0)2與吸收劑之間的氣液傳質(zhì)，但使用高壓微射流均質(zhì)機(jī)處理得到的吸收液不能重復(fù)利用，且該方法不能有效控制溶液中納米顆粒的運(yùn)動狀態(tài)，對不同流量和不同濃度的氣體不能區(qū)別對待。上述兩種方法均從不同方面增加了氣液傳質(zhì)的效率，但對不同實(shí)驗(yàn)條件下的氣液傳質(zhì)的強(qiáng)化效果有限，變工況適應(yīng)性差。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]為解決現(xiàn)有反應(yīng)器中氣液傳質(zhì)效率低的缺陷，本實(shí)用新型的目的在于提供一種改變磁場特性控制磁顆粒運(yùn)動強(qiáng)化氣液反應(yīng)的裝置。
[0005]為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型采用如下技術(shù)方案:一種改變磁場特性控制磁顆粒運(yùn)動強(qiáng)化氣液反應(yīng)的裝置，包括進(jìn)氣管I，出氣管2，密封塞3，反應(yīng)器4，磁性顆粒5，亥姆霍茲線圈6，反應(yīng)器載臺7，線圈載臺8傳動皮帶9，電機(jī)10，底座11，滾動軸承12，電刷13，導(dǎo)線14，電源15。
[0006]所述進(jìn)氣管I與出氣管2貫穿密封塞3，密封塞3與反應(yīng)器4嚴(yán)格密封，反應(yīng)器4內(nèi)的溶液中放置一定量的磁性顆粒5，進(jìn)氣管I插入到溶液中并靠近反應(yīng)器4底部，出氣管2底部位于溶液上部并靠近密封塞3下部，反應(yīng)器4安放在反應(yīng)器載臺7上。
[0007]所述亥姆霍茲線圈6固定在線圈載臺8上，線圈載臺8與底座11通過滾動軸承12相連，滾動軸承12能夠支撐磁場發(fā)生裝置，底座11支撐變磁場磁流體增強(qiáng)反應(yīng)器內(nèi)氣液傳質(zhì)的裝置，線圈載臺8下部與電刷13相連，電刷13通過導(dǎo)線14與電源15相連。傳動皮帶9連接線圈載臺8與電機(jī)10，通過控制電機(jī)10的轉(zhuǎn)速完成線圈載臺8的轉(zhuǎn)速控制。電源15通過控制亥姆霍茲線圈6的電流，調(diào)節(jié)亥姆霍茲線圈6產(chǎn)生的磁場強(qiáng)度。
[0008]所述反應(yīng)器載臺7與線圈載8同心布置，通過調(diào)節(jié)電機(jī)10的轉(zhuǎn)速與電源15的電流大小，調(diào)節(jié)反應(yīng)器4內(nèi)旋轉(zhuǎn)磁場轉(zhuǎn)速與磁場強(qiáng)度大小，可以控制磁性顆粒5的運(yùn)動狀態(tài)，強(qiáng)化氣液傳質(zhì)效率。
[0009]和現(xiàn)有實(shí)驗(yàn)室中反應(yīng)器系統(tǒng)相比，本實(shí)用新型一種改變磁場特性控制磁顆粒運(yùn)動強(qiáng)化氣液反應(yīng)的裝置通過調(diào)節(jié)電機(jī)10的轉(zhuǎn)速控制線圈載臺8的轉(zhuǎn)速，進(jìn)而改變反應(yīng)器4內(nèi)磁場的方向；通過電源15控制亥姆霍茲線圈6的電流，調(diào)節(jié)反應(yīng)器4所處位置磁場強(qiáng)度，兩種調(diào)節(jié)方式達(dá)到調(diào)節(jié)磁性顆粒5在溶液中的運(yùn)動狀態(tài)的效果，能有效破碎氣泡，強(qiáng)化氣液傳質(zhì)。
【附圖說明】
[0010]圖1為本實(shí)用新型一種改變磁場特性控制磁顆粒運(yùn)動強(qiáng)化氣液反應(yīng)的裝置剖視圖。
【具體實(shí)施方式】
[0011 ]下面結(jié)合附圖對本實(shí)用新型做進(jìn)一步詳細(xì)說明。
[0012]如圖1所示，本實(shí)用新型提供的一種改變磁場特性控制磁顆粒運(yùn)動強(qiáng)化氣液反應(yīng)的裝置，包括進(jìn)氣管1，出氣管2，密封塞3，反應(yīng)器4，磁性顆粒5，亥姆霍茲線圈6，反應(yīng)器載臺7，線圈載臺8，傳動皮帶9，電機(jī)10，底座11，滾動軸承12，電刷13，導(dǎo)線14，電源15。
[0013]底座11和滾動軸承12為嵌套安裝，線圈載臺8安放在滾動軸承12上，滾動軸承12對線圈載臺8起固定作用，線圈載臺8下部與電刷13連接，電刷13通過導(dǎo)線14與電源15相連，電源15負(fù)責(zé)控制亥姆霍茲線圈6中的電流大小，反應(yīng)器載臺7平臺高度與亥姆霍茲線圈6的下端一致，反應(yīng)器4內(nèi)磁性顆粒流體5的高度不得超過亥姆霍茲線圈6的直徑，使得磁性顆粒流體5基本位于亥姆霍茲線圈6形成的均勻磁場中。變磁場磁流體增強(qiáng)反應(yīng)器內(nèi)氣液傳質(zhì)的裝置可拆分為不同的組件，方便組裝與更換配件。
【主權(quán)項】
1.一種改變磁場特性控制磁顆粒運(yùn)動強(qiáng)化氣液反應(yīng)的裝置，包括亥姆霍茲線圈(6)固定在線圈載臺(8)上;線圈載臺(8)與底座(I I)通過滾動軸承(12)連接;線圈載臺(8)下端與電刷(13)相連;電刷(13)與電源(15)通過導(dǎo)線(14)連接;傳動皮帶(9)連接電機(jī)(10)與線圈載臺(8);反應(yīng)器載臺(7)與線圈載臺(8)同心布置;反應(yīng)器(4)安放在反應(yīng)器載臺(7)上;進(jìn)氣管(I)與出氣管(2)嵌套在密封塞(3)中；進(jìn)氣管(I)插入到反應(yīng)器(4)底部，出氣管(2)位于包含磁性顆粒(5)的溶液上方;反應(yīng)器(4)與密封塞(3)密封連接。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種改變磁場特性控制磁顆粒運(yùn)動強(qiáng)化氣液反應(yīng)的裝置，其特征在于電源(15)通過電刷(13)控制旋轉(zhuǎn)的線圈載臺(8)上亥姆霍茲線圈(6)的電流大小。
【文檔編號】B01J19/08GK205495566SQ201620222616
【公開日】2016年8月24日
【申請日】2016年3月22日
【發(fā)明人】魏博, 趙梓航, 孫明, 黃龍, 樊小朝
【申請人】新疆大學(xué)