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1、10申请公布号CN104209074A43申请公布日20141217CN104209074A21申请号201410447665722申请日20140904B01J19/0020060171申请人朱光华地址102218北京市昌平区天通苑西一区31号楼4单元1102号申请人刘力生王文杰72发明人朱光华刘力生王文杰74专利代理机构北京双收知识产权代理有限公司11241代理人卢新54发明名称一种介质强化反应方法及其实施设备57摘要本发明涉及一种介质强化反应的方法及其实施设备,设备包括液压泵、微泡发生器、气体供给装置、气穴发生器。气穴发生器设在第一输送管路上,微泡发生器的下侧通过第二输送管路与回路管路连。
2、通,微泡生器的右侧通过供气管路与气体供给装置连通,微泡生器的上侧通过第三输送管路与气穴发生器连通。介质强化反应的方法具有安全可靠、实施容易、效果可控的优点,其实施设备具有结构简单,应用广泛、控制准确的特点。51INTCL权利要求书4页说明书19页附图18页19中华人民共和国国家知识产权局12发明专利申请权利要求书4页说明书19页附图18页10申请公布号CN104209074ACN104209074A1/4页21一种实施介质强化反应的设备,包括液压泵1、微泡发生器2、气体供给装置3、气穴发生器4,其特征在于所述液压泵1的左侧与进料管路5连通,液压泵1的上侧与第一输送管路6的左端连通,液压泵1的下。
3、侧与回路管路7的左端连通,第一输送管路6右端与回路管路7右端连通并同时与出料管路8连通;进料管路5上设有双向通路阀F1,第一输送管路6上设有双向通路阀F2和双向通路阀F3,回路管路7上设有双向通路阀F4和双向通路阀F5,出料管路8上设有双向通路阀F6;气穴发生器4设在双向通路阀F2和双向通路阀F3之间的第一输送管路6上并分别与两侧的第一输送管路6连通;微泡发生器2的下侧通过第二输送管路9与回路管路7连通,第二输送管路9与回路管路7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2的右侧通过供气管路10与气体供给装置3连通,微泡发生器2的上侧通过第三输送管路11与气穴发生器4连通;第。
4、四输送管路12的两端分别与第一输送管路6和回路管路7连通,第四输送管路12与第一输送管路6的连通位置设在双向通路阀F2与气穴发生器4之间,第四输送管路12与回路管路7的连通位置设在双向通路阀F4和双向通路阀F5之间。2按照权利要求1所述的实施介质强化反应的设备,其特征在于双向通路阀F1与液压泵1之间的进料管路5上设有溶氧度采样仪DO1和氧化还原电位采样仪R1;第四输送管路12和第一输送管路6的连通位置与气穴发生器4之间的第一输送管路6上依次设有流量测量仪L1、压力测量仪V1、PH值测量仪PH1、温度测量仪T1;气穴发生器4与双向通路阀F3之间的第一输送管路6上依次设有压力测量仪V2、氧化还原电。
5、位采样仪R2、PH值测量仪PH2、温度测量仪T2;双向通路微调阀F0通过旁路管路分别与气穴发生器4和第一输送管路6连通,旁路管路与第一输送管路6连通的位置设在气穴发生器4和压力测量仪V2之间;第二输送管路9上设有双向通路阀F7和压力测量仪V3;供气管路10上设有流量测量仪L2;第三输送管路11上设有双向通路阀F8;第四输送管路12上设有双向通路阀F9和流量测量仪L3;双向通路阀F6右侧的出料管路8上设有流量测量仪L4和溶氧度采样仪DO2。3按照权利要求2所述的实施介质强化反应的设备,其特征在于还包括控制系统,所述控制系统设有可编程逻辑控制器PLC,控制系统用于对进料管路5、第一输送管路6、回路。
6、管路7、出料管路8、第二输送管路9、供气管路10、第三输送管路11、第四输送管路12上的双向通路阀、溶氧度采样仪、氧化还原电位采样仪、流量测量仪、压力测量仪、PH值测量仪、温度测量仪进行数据采样、监测、控制。4按照权利要求3所述的实施介质强化反应的设备,其特征在于所述微泡发生器2包括壳体和设置于壳体内腔中的至少一组微泡发生器组件,壳体左侧壁上设有进液口201和进气口202,壳体右侧壁上设有出料口203,相邻微泡发生器组件之间设有环形垫圈204;微泡发生器组件由左盖21、右盖22和设置于左盖21与右盖22之间的组件盘权利要求书CN104209074A2/4页323组合构成,左盖21、右盖22和组。
7、件盘23均为圆盘状,左盖21和右盖22的直径相等且大于组件盘23的直径,左盖21与右盖22的中心均设有贯通孔,壳体上设有用于调整左盖21和右盖22同轴相对转动的装置;左盖21的右侧面边缘处设有向右凸起的第一凸起边沿2101,左盖21的右侧面中部设有向右凸起的且与组件盘23半径相等的短圆柱2102,短圆柱2102的圆周壁与第一凸起边沿2101的内侧壁之间设有间隙,短圆柱2102的右端面设有中心凹槽2103、圆形凹槽2104和半圆形凹槽2105,中心凹槽2103设置一个且设置在短圆柱2102的右侧面中部位置,圆形凹槽2104设置在中心凹槽2103的周向外侧,半圆形凹槽2105设置在短圆柱2102的。
8、边缘,中心凹槽2103的边缘设有均匀分布的N个半圆形槽,N3,圆形凹槽2104的设置个数为N的倍数且沿以中心凹槽2103为中心的M个同心正N边形的各边均匀分布,M1,半圆形凹槽2105的设置个数等于最外侧正N边形各边上分布的圆形凹槽2104的数量之和,每个半圆形凹槽2105和相邻的圆形凹槽2104之间的最小距离均相等,相邻的中心凹槽2103、圆形凹槽2104、半圆形凹槽2105相互之间的最小距离均小于圆形凹槽2104的半径;右盖22的左侧面边缘处设有向左凸起的且与左盖21上的第一凸起边沿2101对称的第二凸起边沿2201,组件盘23与右盖22通过连接柱24固定连接,组件盘23的右侧面与右盖22。
9、的左侧面之间设有间隙,组件盘23的圆周壁与第二凸起边沿2201的内侧壁之间设有间隙;组件盘33的左端面设有与短圆柱2102的右端面相同的凹槽结构;左盖21上的第一凸起边沿2101与右盖22上的第二凸起边沿2201密封贴合,短圆柱2102的右端面与组件盘23的左端面密封贴合。5按照权利要求4所述的实施介质强化反应的设备,其特征在于8N5,6M3。6按照权利要求15任一项所述的实施介质强化反应的设备,其特征在于所述气穴发生器4包括外壳和设置于外壳中的介质强化反应腔,介质强化反应腔包括两端均开口的粗腔41、收缩腔42和细腔43,粗腔41和细腔43之间通过收缩腔42过渡,粗腔41的左端与设置在外壳上的。
10、介质进腔口连通,细腔43的右端与介质出腔口44连通,介质出腔口44为向右张开的喇叭状;外壳上还开设有与细腔43左端连通的微泡输送通道。7按照权利要求6所述的实施介质强化反应的设备,其特征在于所述粗腔41的直径为D1,细腔43的直径为D2,收缩腔42的长度加上细腔43的长度为L,001D1D2/L01;收缩腔42的截面边缘线与细腔43的截面边缘线的夹角为,3575;介质出腔口44的截面边缘线与细腔43的截面右侧边的夹角为,4585。8按照权利要求7所述的实施介质强化反应的设备,其特征在于0015D1D2/L003;4565;5575。9一种介质强化反应方法,其特征在于,包括如下步骤将量子化液体经。
11、液压泵1通入权利要求17中任意一权利要求所述的设备中,溶氧度DO1为612MG/L,氧化还原电位R1为2556MV;水温T1为170;PH1值为6870;液权利要求书CN104209074A3/4页4压泵1向设备提供设备供给压力为10MPA,气穴发生器4的进口压V1为045MPA;流量计L1为每分钟80升,流量计L3为每分钟20升,流量计L2为每分钟01505升,微泡发生器2的进口压V3为0506MPA,气穴发生器4的出口压V2为002MPA;氧化还原电位R2为28253825MV;水温T1为720770,水温差T2T155,PH1值为2058,设备运行正常后,从双向通路阀F5出取样,收集得到。
12、含有纳米微泡的产品,每毫升产品中含1214亿个微泡的密度,含量为00920628PPM;其中,所述量子化液体为悬浮液,包括量子碳素液和溶剂,所述量子碳素液的浓度是01045,量子碳素液的添加量为溶剂体积的13,所述量子碳素液中含有量子碳素。10根据权利要求9所述的介质强化反应方法,其特征在于,所述量子碳素包括粒径为06100NM的碳素粒子,所述碳素粒子为单碳和/或石墨烯粒子,在所述碳素粒子的表层具有含有碳、氢、氧、氮的化合物,所述含有碳、氢、氧、氮的化合物包括稠环芳烃、含有碳氧单键的化合物、含有碳氧双键的化合物、含有碳氢键的化合物。11根据权利要求10所述的介质强化反应方法,其特征在于,所述量。
13、子碳素由如下质量百分比的碳素粒子构成06粒径09NM的碳素粒子5095、09粒径500NM的碳素粒子1050、50粒径100NM的碳素粒子020;所述含有碳、氢、氧、氮的化合物为稠环芳烃、含有碳氧单键的化合物、含有碳氧双键的化合物、含有碳氢键的化合物的一种或几种的混合物,其中各元素比例为C4555,H0220,N0103,O4565;所述量子碳素液为含有量子碳素的水溶液,浓度为01045,所述量子碳素液的ORP为280MV380MV、电导率为15MS/CM、电动势为280MV380MV、PH值为1532;所述纳米微泡为空气、氧气、氢气、氮气、氩气、氦气、氖气、氪气、甲烷、乙烷、丙烷、煤气、天然。
14、气、一氧化碳、二氧化碳、氧化亚氮、氟化物气体中的一种或几种的混合物;所述溶剂为油、水、低碳醇的一种或几种的混合物,所述油为石化油品,轻油或重油,所述水为自来水或海水,所述低碳醇的碳原子数为18个,所述低碳醇的纯度为90以上。12根据权利要求11所述的介质强化反应方法,其特征在于所述溶剂由如下体积百分数的原料制成油3080、水1060、量子碳素液溶剂的13;低碳醇560。13根据权利要求9所述的介质强化反应方法,其特征在于,气穴发生器的液体介质强化过程的程度特征,服从韦伯数定理,韦伯数的计算公式为W2/其中为介质流体密度;为介质特征流速;为特征长度;为流体的表面张力系数;韦伯数代表惯性力和表面张。
15、力效应之比,介质流体密度为6502000KG/M3,特征长度为10MM1000MM,流体的表面张力系数为0001N/M0090N/M,为介质特征流速为27X105M3/S27X101M3/S,介质液体粘度在常温20及常压下为10000MPAS15000MPAS,气体黏度100PAS120PAS,介质蒸汽压015KPA10133KPA,所权利要求书CN104209074A4/4页5述产品的韦伯数为5300。14根据权利要求9所述的介质强化反应方法,其特征在于,介质流体密度为7001600KG/M3;特征长度为50MM300MM;流体的表面张力系数为0010N/M0078N/M;为介质特征流速为1。
16、4X104M3/S27X102M3/S,介质液体粘度在常温20及常压下为11000MPAS,气体黏度110PAS。权利要求书CN104209074A1/19页6一种介质强化反应方法及其实施设备技术领域0001本发明涉及一种介质强化反应方法及其实施设备,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方法及其实施设备。背景技术0002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,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,液体会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。0003空穴现象使液体在动能作。
17、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作用下受到压缩和扩张。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。0004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过程中产生的高温高。
18、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。0005目前各技术领域均有利用空穴现象产生的机械效应、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。0006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。
19、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。发明内容0007本发明的目的是提供一种介质强化反应的方法及其实施设备,介质强化反应的方法具有安全可靠、实施容易、效果可控的优点,其实施设备具有结构简单,应用广泛、控制准确的特点。0008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,本发明实施介质强化反应的实施设备包括液压泵、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说明书CN104209。
20、074A2/19页7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;0009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。
21、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。0010优选地,所述双向通路阀F1与液压泵之间的进料管路上设有溶氧度采样仪DO1和氧化还原电位采样仪R1;第四输送管路和第一输送管路的连通位置与气穴发生器之间的第一输送管路上依次设有流量测量仪L1、压力测量仪V1、PH值测量仪PH1、温度测量仪T1;气穴发生器与双向通路阀F3之间的第一输送管路上依次设有压力测量仪V2、氧化还原电位采样仪R2、PH值测量仪PH2、温度测量仪T2;双向通路微调阀F0通过旁路管路分别与气穴发生器和第一输送管路连通,旁路管路与第一输送。
22、管路连通的位置设在气穴发生器和压力测量仪V2之间;第二输送管路上设有双向通路阀F7和压力测量仪V3;供气管路上设有流量测量仪L2;第三输送管路上设有双向通路阀F8;第四输送管路上设有双向通路阀F9和流量测量仪L3;双向通路阀F6右侧的出料管路上设有流量测量仪L4和溶氧度采样仪DO2。0011优选地,实施设备还包括控制系统,所述控制系统设有可编程逻辑控制器PLC,控制系统用于对进料管路、第一输送管路、回路管路、出料管路、第二输送管路、供气管路、第三输送管路、第四输送管路上的双向通路阀、溶氧度采样仪、氧化还原电位采样仪、流量测量仪、压力测量仪、PH值测量仪、温度测量仪进行数据采样、控制并实现自动管。
23、理。0012可选地,所述微泡发生器包括壳体和设置于壳体内腔中的至少一组微泡发生器组件,壳体左侧壁上设有进液口和进气口,壳体右侧壁上设有出料口,相邻微泡发生器组件之间设有环形垫圈;微泡发生器组件由左盖、右盖和设置于左盖与右盖之间的组件盘组合构成,左盖、右盖和组件盘均为圆盘状,左盖和右盖的直径相等且大于组件盘的直径,左盖与右盖的中心均设有贯通孔,壳体上设有用于调整左盖和右盖同轴相对转动的装置;0013左盖的右侧面边缘处设有向右凸起的第一凸起边沿,左盖的右侧面中部设有向右凸起的且与组件盘半径相等的短圆柱,短圆柱的圆周壁与第一凸起边沿的内侧壁之间设有间隙,短圆柱的右端面设有中心凹槽、圆形凹槽和半圆形凹。
24、槽,中心凹槽设置一个且设置在短圆柱右侧面中部位置,圆形凹槽设置在中心凹槽的周向外侧,半圆形凹槽设置在短圆柱的边缘,中心凹槽的边缘设有均匀分布的N个半圆形槽,N3,圆形凹槽的设置个数为N的倍数且沿以中心凹槽为中心的M个同心正N边形的各边均匀分布,M1,半圆形凹槽的设置个数等于最外侧正N边形各边上分布的圆形凹槽的数量之和,每个半圆形凹槽和相邻的圆形凹槽之间的最小距离均相等,相邻的中心凹槽、圆形凹槽、半圆形凹槽相互之间的最小距离均小于圆形凹槽的半径;优选地,8N5,6M3。右盖的左侧面边缘处设有向左凸起的且与左盖上的第一凸起边沿对称的第二凸起边沿,组件盘与右盖通过连接柱固定连接,组件盘的右侧面与右盖。
25、的左侧面之间设有间隙,组件盘的圆周壁与第二凸起边沿的说明书CN104209074A3/19页8内侧壁之间设有间隙;组件盘的左端面设有与短圆柱的右端面相同的凹槽结构;左盖上的第一凸起边沿与右盖上的第二凸起边沿密封贴合,短圆柱的右端面与组件盘的左端面密封贴合。0014可选地,所述气穴发生器包括外壳和设置于外壳中的介质强化反应腔,介质强化反应腔包括两端均开口的粗腔、收缩腔和细腔,粗腔和细腔之间通过收缩腔过渡,粗腔的左端与设置在外壳上的介质进腔口连通,细腔的右端与介质出腔口连通,介质出腔口为向右张开的喇叭状;外壳上还开设有与细腔左端连通的微泡输送通道。0015优选地,所述粗腔的直径为D1,细腔的直径为。
26、D2,收缩腔的长度加上细腔的长度为L,001D1D2/L01;收缩腔的截面边缘线与细腔的截面边缘线的夹角为,3575;介质出腔口的截面边缘线与细腔的截面右侧边的夹角为,4585;进一步优选地,0015D1D2/L003;4565;5575。0016采用本发明一种介质强化反应的方法的实施设备,控制系统通过打开双向通路阀F1、双向通路阀F2、双向通路阀F3、双向通路阀F6、双向通路阀F7、双向通路阀F8、双向通路阀F9;并关闭双向通路阀F4和双向通路阀F5,使介质通过双向通路阀F1进入液压泵,根据介质强化反应目的的不同要求,液压泵以一定压力把介质通过第一输送管路输送给气穴发生器,同时通过第四输送管。
27、路、回路管路、第二输送管路输送给微泡发生器,气体供给装置根据需要通过供气管路向微泡发生器输送特定气体,介质与特定气体在气微泡发生器中发生物理化学反应,使介质中含有高浓度纳米级微泡,反应后得到的含有高浓度纳米级微泡的介质混合物通过第三输送管路输送给气穴发生器,并在气穴发生器中与通过第一输送管路输送的介质根据空穴原理发生强化反应。0017在设备运行整个过程中,由控制系统对进料管路、第一输送管路、回路管路、出料管路、第二输送管路、供气管路、第三输送管路、第四输送管路上的双向通路阀、溶氧度采样仪、氧化还原电位采样仪、流量测量仪、压力测量仪、PH值测量仪、温度测量仪进行数据采样、监测、控制并实行自动管理。
28、。当控制系统监测得到介质强化反应后得到的产物已达标或符合要求时,就让其通过双向通路阀F6输出;当控制系统监测到介质强化反应后得到的产物没有达到生产制备目的或不符合要求时,就通过关闭双向通路阀F6,并同时打开双向通路阀F4和双向通路阀F5,使不合要求的介质强化反应后的产物通过回路管路回流到液压泵和微泡发生器进行再反应。0018一种介质强化反应方法,包括如下步骤0019将量子化液体经液压泵通入本发明所述的设备中,溶氧度DO1为612MG/L,氧化还原电位R1为2556MV;水温T1为170;PH1值为6870;液压泵向设备提供设备供给压力为10MPA,气穴发生器的进口压V1为045MPA;流量计L。
29、1为每分钟80升,流量计L3为每分钟20升,流量计L2为每分钟01505升,微泡发生器的进口压V3为0506MPA,气穴发生器的出口压V2为002MPA;氧化还原电位R2为28253825MV;水温T1为720770,水温差T2T155,PH1值为2058,设备运行正常后,从双向通路阀F5出取样,收集得到含有纳米微泡的产品,每毫升产品中含1214亿个微泡的密度,含量为00920628PPM;0020其中,所述量子化液体为悬浮液,包括量子碳素液和溶剂,所述量子碳素液的浓度是01045,量子碳素液的添加量为溶剂体积的13,所述量子碳素液中含有量说明书CN104209074A4/19页9子碳素。00。
30、21本发明所述的介质强化反应方法,其中所述量子碳素包括粒径为06100NM的碳素粒子,所述碳素粒子为单碳和/或石墨烯粒子,在所述碳素粒子的表层具有含有碳、氢、氧、氮的化合物,所述含有碳、氢、氧、氮的化合物包括稠环芳烃、含有碳氧单键的化合物、含有碳氧双键的化合物、含有碳氢键的化合物。0022本发明所述的介质强化反应方法,其中所述量子碳素由如下质量百分比的碳素粒子构成06粒径09NM的碳素粒子5095、09粒径500NM的碳素粒子1050、50粒径100NM的碳素粒子020;所述含有碳、氢、氧、氮的化合物为稠环芳烃、含有碳氧单键的化合物、含有碳氧双键的化合物、含有碳氢键的化合物的一种或几种的混合物。
31、,其中各元素比例为C4555,H0220,N0103,O4565;所述量子碳素液为含有量子碳素的水溶液,浓度为01045,所述量子碳素液的ORP为280MV380MV、电导率为15MS/CM、电动势为280MV380MV、PH值为1532;0023所述纳米微泡为空气、氧气、氢气、氮气、氩气、氦气、氖气、氪气、甲烷、乙烷、丙烷、煤气、天然气、一氧化碳、二氧化碳、氧化亚氮、氟化物气体中的一种或几种的混合物;0024所述溶剂为油、水、低碳醇的一种或几种的混合物,所述油为石化油品,轻油或重油,所述水为自来水或海水,所述低碳醇的碳原子数为18个,所述低碳醇的纯度为90以上。0025本发明所述的介质强化反。
32、应方法,其中,所述溶剂由如下体积百分数的原料制成油3080、水1060、量子碳素液溶剂的13;低碳醇560。0026本发明所述的介质强化反应方法,其中,气穴发生器的液体介质强化过程的程度特征,服从韦伯数定理,韦伯数的计算公式为0027W2/0028其中为介质流体密度;0029为介质特征流速;0030为特征长度;0031为流体的表面张力系数;0032韦伯数代表惯性力和表面张力效应之比,介质流体密度为6502000KG/M3,特征长度为10MM1000MM,流体的表面张力系数为0001N/M0090N/M,为介质特征流速为27X105M3/S27X101M3/S,介质液体粘度在常温20及常压下为1。
33、0000MPAS15000MPAS,气体黏度100PAS120PAS,介质蒸汽压015KPA10133KPA,所述产品的韦伯数为5300。0033本发明所述的介质强化反应方法,其中,介质流体密度为7001600KG/M3;特征长度为50MM300MM;流体的表面张力系数为0010N/M0078N/M;为介质特征流速为14X104M3/S27X102M3/S,介质液体粘度在常温20及常压下为11000MPAS,气体黏度110PAS。0034下面结合附图所示具体实施方式对本发明一种高热值新型燃气及其制备方法与设备作进一步详细说明说明书CN104209074A5/19页10附图说明0035图1为本发。
34、明实施介质强化反应的设备的总装结构示意图;0036图2为本发明实施介质强化反应的设备中微泡发生器的结构示意图;0037图3为本发明实施介质强化反应的设备中微泡发生器组件第一种实施方式的左盖结构示意图;0038图4为图3的AA截面示意图;0039图5为本发明实施介质强化反应的设备中微泡发生器组件第一种实施方式的组件盘结构示意图;0040图6为图5的BB截面示意图;0041图7为本发明实施介质强化反应的设备中微泡发生器组件第一种实施方式的右盖结构示意图;0042图8为图7的BB截面示意图;0043图9为本发明实施介质强化反应的设备中微泡发生器组件第一种实施方式的组件盘与右盖组合时的结构示意图;00。
35、44图10为图9的BB截面示意图;0045图11为本发明实施介质强化反应的设备中微泡发生器组件第一种实施方式的左盖、组件盘、右盖组合时的结构示意图;0046图12为本发明实施介质强化反应的设备中微泡发生器组件第一种实施方式的左盖和组件盘相对旋转30度时,左盖和组件盘上的凹槽投影示意图;0047图13为本发明实施介质强化反应的设备中微泡发生器组件第二种实施方式的左盖结构示意图;0048图14为图13的AA截面示意图;0049图15为本发明实施介质强化反应的设备中微泡发生器组件第二种实施方式的组件盘结构示意图;0050图16为图15的BB截面示意图;0051图17为本发明实施介质强化反应的设备中微。
36、泡发生器组件第二种实施方式的右盖结构示意图;0052图18为图17的BB截面示意图;0053图19为本发明实施介质强化反应的设备中微泡发生器组件第二种实施方式的组件盘与右盖组合时的结构示意图;0054图20为图19的BB截面示意图;0055图21为本发明实施介质强化反应的设备中微泡发生器组件第二种实施方式的左盖、组件盘、右盖组合时的结构示意图;0056图22为本发明实施介质强化反应的设备中微泡发生器组件第二种实施方式的左盖和组件盘相对旋转25度时,左盖和组件盘上的凹槽投影示意图;0057图23为本发明实施介质强化反应的设备中微泡发生器组件第三种实施方式的左盖结构示意图;0058图24为图23的。
37、AA截面示意图;0059图25为本发明实施介质强化反应的设备中微泡发生器组件第三种实施方式的组说明书CN104209074A106/19页11件盘结构示意图;0060图26为图25的BB截面示意图;0061图27为本发明实施介质强化反应的设备中微泡发生器组件第三种实施方式的右盖结构示意图;0062图28为图27的BB截面示意图;0063图29为本发明实施介质强化反应的设备中微泡发生器组件第三种实施方式的组件盘与右盖组合时的结构示意图;0064图30为图29的BB截面示意图;0065图31为本发明实施介质强化反应的设备中微泡发生器组件第三种实施方式的左盖、组件盘、右盖组合时的结构示意图;0066。
38、图32为本发明实施介质强化反应的设备中微泡发生器组件第三种实施方式的左盖和组件盘相对旋转20度时,左盖和组件盘上的凹槽投影示意图;0067图33为本发明实施介质强化反应的设备中微泡发生器组件第四种实施方式的左盖结构示意图;0068图34为图33的AA截面示意图;0069图35为本发明实施介质强化反应的设备中微泡发生器组件第四种实施方式的组件盘结构示意图;0070图36为图35的BB截面示意图;0071图37为本发明实施介质强化反应的设备中微泡发生器组件第四种实施方式的右盖结构示意图;0072图38为图37的BB截面示意图;0073图39为本发明实施介质强化反应的设备中微泡发生器组件第四种实施方。
39、式的组件盘与右盖组合时的结构示意图;0074图40为图39的BB截面示意图;0075图41为本发明实施介质强化反应的设备中微泡发生器组件第四种实施方式的左盖、组件盘、右盖组合时的结构示意图;0076图42为本发明实施介质强化反应的设备中微泡发生器组件第四种实施方式的左盖和组件盘相对旋转20度时,左盖和组件盘上的凹槽投影示意图;0077图43为本发明实施介质强化反应的设备中微泡发生器所产生的微泡尺寸及频度示意图;0078图44为本发明实施介质强化反应的实施设备中微泡发生器所产生的微泡表面上的电荷及电磁场域示意图;0079图45为本发明一种介质强化反应方法的实施设备中气穴发生器的结构示意图;008。
40、0图46为电化学阳极氧化装置的阳极氧化合成反应过程;0081图47为一张采用美国尼高力AVATAR360ESPFTIR对量子碳素液进行红外光谱IR分析结果;0082图48为另一张采用美国尼高力AVATAR360ESPFTIR对量子碳素粒子进行红外光谱IR分析结果;0083图49为采用日本电子公司JEM2010高分辨率通用型透射电子显微镜进行透射电说明书CN104209074A117/19页12子显微镜TEM分析结果;0084图50为另一张采用日本电子公司JEM2010高分辨率通用型透射电子显微镜进行透射电子显微镜TEM分析结果;0085图51图57为采用美国维易科VEECO精密仪器有限公司的原。
41、子力显微镜对本发明的量子碳素进行AFM分析结果;0086图58为采用气相色谱与质谱联用检测本发明的实施例2样品的结果;0087图59为苯六甲酸国际标准红外吸收谱图;0088图60为本发明的实施例3样品的红外吸收光谱分析结果;0089图61石墨碳CARBONGRAPHITE的XRD标准卡片图,卡片号为751621;0090图62为采用日本理学RIGAKU公司的AUTOMATEDD/MAXB型衍射仪对量子碳素液中的固体物质进行检测的结果图;0091图63为量子碳素粒子X射线光电子能谱XPS分析图;0092图64为对量子碳素粒子中的C1S进行窄谱分析电子能谱分析图;0093图65对量子碳素粒子中的O。
42、1S进行窄谱分析电子能谱分析图。0094附图中的英文与中文对照如下0095DIGITALINSTRUMENTSNANOSCOPE纳米尺度数显仪器0096SCANSIZE扫描尺寸范围1000UM0097SCANRATE扫描频率1969HZ0098NUMBEROFSAMPLES样品数量256ML0099IMAGEDATA图像数据取最大点0100DATASCALE数据比例尺度2000NM0101VIEWANGLE视角0102LIGHTANGLE光线角度0103X0200UM/DIVX轴0200微米/刻度0104Z2000NM/DIVZ轴2000纳米/刻度01050DEG0度0106SECTIONAN。
43、ALYSIS截面分析0107SPECTRUM光谱0108SURFACEDISTANCE纵向距离0109HORIZDISTANCEL水平方向距离0110VERTDISTANCE垂直方向0111ANGLEDEG角度度0112SPECTRALPERIODDC光谱周波直流0113SPECTRALFREQ0HZ光谱频率0HZ0114SPECTRALRMSAMP0NM光谱RMS放大器0纳米0115TRANSMITTANCE透射率0116WAVENUMBERSCM1周波数CM10117BENZENEHEXACARBOXYLICACID苯六甲酸0118RELATIVEABUNDANCE相对丰度说明书CN104。
44、209074A128/19页130119TIMEMIN时间秒0120M/Z质荷比01212THETASCALE2衍射角0122INTENSITY强度0123BINDINGENERGYEV电子结合能电子伏0124C/S光电子的测量强度具体实施方式0125本发明一种介质强化反应方法,具有安全可靠、实施容易、效果可控的优点,其实施设备结构简单、应用广泛、控制准确。0126如图1所示,是本发明一种介质强化反应方法的实施设备的总装结构示意图,包括液压泵1、微泡发生器2、气体供给装置3、气穴发生器4,液压泵1的左侧与进料管路5连通,液压泵1的上侧与第一输送管路6的左端连通,液压泵1的下侧与回路管路7的左端。
45、连通,第一输送管路6右端与回路管路7右端连通并同时与出料管路8连通;进料管路5上设有双向通路阀F1,第一输送管路6上设有双向通路阀F2和双向通路阀F3,回路管路7上设有双向通路阀F4和双向通路阀F5,出料管路8上设有双向通路阀F6。0127气穴发生器4设在双向通路阀F2和双向通路阀F3之间的第一输送管路6上并分别与两侧的第一输送管路6连通;微泡发生器2的下侧通过第二输送管路9与回路管路7连通,第二输送管路9与回路管路7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2的右侧通过供气管路10与气体供给装置3连通,微泡发生器2的上侧通过第三输送管路11与气穴发生器4连通;第四输送管路1。
46、2的两端分别与第一输送管路6和回路管路7连通,第四输送管路12与第一输送管路6的连通位置设在双向通路阀F2与气穴发生器4之间,第四输送管路12与回路管路7的连通位置设在双向通路阀F4和双向通路阀F5之间。0128需要说明的是,为对各管路中的介质进行采样,测量介质的流量、液压、PH值和温度,可以在双向通路阀F1与液压泵1之间的进料管路5上设置溶氧度采样仪DO1和氧化还原电位采样仪R1;在第四输送管路12和第一输送管路6的连通位置与气穴发生器4之间的第一输送管路6上依次设置流量测量仪L1、压力测量仪V1、PH值测量仪PH1、温度测量仪T1;在气穴发生器4与双向通路阀F3之间的第一输送管路6上依次设。
47、置压力测量仪V2、氧化还原电位采样仪R2、PH值测量仪PH2、温度测量仪T2;双向通路微调阀F0通过旁路管路分别与气穴发生器4和第一输送管路6连通,旁路管路与第一输送管路6连通的位置设在气穴发生器4和压力测量仪V2之间,双向通路阀F0用于对气穴发生器4的运行状态进行微调;在第二输送管路9上设置双向通路阀F7和压力测量仪V3;在供气管路10上设置流量测量仪L2;在第三输送管路11上设置双向通路阀F8;在第四输送管路12上设置双向通路阀F9和流量测量仪L3;在双向通路阀F6右侧的出料管路8上设置流量测量仪L4和溶氧度采样仪DO2。0129进一步地,为实现实时监控,提高自动化管理程度,还可增设控制系。
48、统图中未示出,在控制系统中设置可编程逻辑控制器PLC,控制系统用于对进料管路5、第一输送管路6、回路管路7、出料管路8、第二输送管路9、供气管路10、第三输送管路11、第四输送管路说明书CN104209074A139/19页1412上的双向通路阀、溶氧度采样仪、氧化还原电位采样仪、流量测量仪、压力测量仪、PH值测量仪、温度测量仪进行数据采样、监测、控制以实现自动管理。0130如图2所示,微泡发生器2包括壳体和设置于壳体内腔中的五组微泡发生器组件,需要说明的是,微泡发生器的组数不限五组,只要设置一组以上即可实施本发明目的。在壳体左侧壁上设置进液口201和进气口202,在壳体右侧壁上设置出料口20。
49、3,并在相邻微泡发生器组件之间设置环形垫圈204,以使微泡发生器组件之间相对固定;微泡发生器组件由左盖21、右盖22和设置于左盖21与右盖22之间的组件盘23组合构成,左盖21、右盖22和组件盘23均设为圆盘状,左盖21和右盖22的直径设置相等且要大于组件盘23的直径,左盖21与右盖22的中心均设有贯通孔,壳体上设有用于调整左盖21和右盖22同轴相对转动的装置图中未示出。0131需要说明的是,微泡发生器组件可以有不同的结构设计,只要使左盖21和组件盘23上的凹槽成对称设计,当两者相对同轴转动一定角度时使两者上的各凹槽能相互连通即可。0132如图3至图12所示,是微泡发生器组件第一种实施方式,在左盖21的右侧面边缘处设置向右凸起的第一凸起边沿2101,在左盖21的右侧面中部设置向右凸起的且与组件盘23半径相等的短圆柱2102,使。