一种在水溶液中将聚丙烯酰胺快速堆球反应装置的制作方法

本实用新型用于水处理领域，特别是涉及一种在水溶液中将聚丙烯酰胺快速堆球反应装置。

背景技术：

聚丙烯酰胺有“百业助剂”之称，其结构单元中含有酰胺基，易形成氢键，使其具有良好的水溶性，在石油开采、水处理、医疗、纺织、涂料、农业土壤、造纸、食品、矿山、冶金等行业都有广泛应用。聚丙烯酰胺按离子特性共分为阴离子、阳离子、非离子和两性离子型四种类型，不同类型的聚丙烯酰胺应用的领域有所区分。但是，不论是哪种类型的聚丙烯酰胺，其在水溶液中的形态，严重影响其应用性能。如果在含聚丙烯酰胺污水处理前就能够控制其空间形貌，就可以有针对性地采用相应的处理办法提高污水处理效率。目前尚未见不引入化学剂的水体中聚丙烯酰胺形貌反复可控的方法公开报道。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于至少解决现有技术中存在的技术问题之一，提供一种在水溶液中将聚丙烯酰胺快速堆球反应装置，其能够在不引入化学剂的前提下，实现聚丙烯酰胺快速堆球反应，而且，成球速度大幅度提升，效果好。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：一种在水溶液中将聚丙烯酰胺快速堆球反应装置，包括反应容器、超声波发生器和杆式超声波换能器，所述超声波发生器和杆式超声波换能器连接，所述杆式超声波换能器插装在所述反应容器中。

优选的，所述反应容器外侧设有水套，所述水套具有恒温水进口和恒温水出口。

优选的，所述反应容器密闭。

优选的，所述反应容器连接循环管路，所述循环管路上设有循环泵，还包括气源，所述气源通过气液段塞流强混管接入所述循环管路。

优选的，所述气源包括氧气罐或氮气罐，所述气源设有进气阀门和气体流量计。

优选的，还包括水浴箱，至少部分所述循环管路浸在所述水浴箱中。

优选的，所述反应容器包括内杯体和外杯体，所述外杯体套在所述内杯体外，所述内杯体和外杯体之间形成水套，所述反应容器的顶部杯口设有可拆卸的杯塞，所述杆式超声波换能器穿过所述杯塞插装在所述反应容器中。

优选的，还包括升降台，所述反应容器设在所述升降台上。

上述技术方案中的一个技术方案至少具有如下优点或有益效果之一：本技术方案采用杆式超声波换能器向反应容器的聚丙烯酰胺溶液中释放超声波，实现小范围的切割作用，聚丙烯酰胺成球速度快，成球效果好且稳定，避免板式、槽式超声波换能器形成堆球后，迅速被再次切碎而无法形成大球的问题。该技术方案不引入化学药剂，处理成本低，不存在二次污染的可能性。

附图说明

下面结合附图对本实用新型作进一步说明：

图1是本实用新型一个实施例结构示意图；

图2是图1所示的一个实施例反应容器结构示意图。

具体实施方式

本部分将详细描述本实用新型的具体实施例，本实用新型之较佳实施例在附图中示出，附图的作用在于用图形补充说明书文字部分的描述，使人能够直观地、形象地理解本实用新型的每个技术特征和整体技术方案，但其不能理解为对本实用新型保护范围的限制。

本实用新型中，如果有描述到方向(上、下、左、右、前及后)时，其仅是为了便于描述本实用新型的技术方案，而不是指示或暗示所指的技术特征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实用新型的限制。

本实用新型中，“若干”的含义是一个或者多个，“多个”的含义是两个以上，“大于”“小于”“超过”等理解为不包括本数；“以上”“以下”“以内”等理解为包括本数。在本实用新型的描述中，如果有描述到“第一”“第二”仅用于区分技术特征为目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量或者隐含指明所指示的技术特征的先后关系。

本实用新型中，除非另有明确的限定，“设置”“安装”“连接”等词语应做广义理解，例如，可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连；可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，还可以是一体成型；可以是机械连接，也可以是电连接或能够互相通讯；可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。所属技术领域技术人员可以结合技术方案的具体内容合理确定上述词语在本实用新型中的具体含义。

参见图1，本实用新型的实施例提供了一种在水溶液中将聚丙烯酰胺快速堆球反应装置，包括反应容器1、超声波发生器2和杆式超声波换能器3，超声波发生器2和杆式超声波换能器3连接，杆式超声波换能器3插装在反应容器1中。利用该反应装置进行聚丙烯酰胺溶液处理时，将聚丙烯酰胺溶液注入反应容器1中，超声波发生器2通过杆式超声波换能器3向聚丙烯酰胺溶液中释放超声波，不断将聚丙烯酰胺成球。

本技术方案采用杆式超声波换能器3向反应容器1的聚丙烯酰胺溶液中释放超声波，实现小范围的切割作用，聚丙烯酰胺成球速度快，成球效果好且稳定，避免板式、槽式超声波换能器形成堆球后，迅速被再次切碎而无法形成大球的问题。该技术方案不引入化学药剂，处理成本低，不存在二次污染的可能性。

在一些实施例中，反应容器1外侧设有水套，水套具有恒温水进口11和恒温水出口12，堆球处理时，恒温水通过恒温水进口11流入，由恒温水出口12流出，保证聚丙烯酰胺溶液处于恒温，例如恒定于30℃左右，以加快成球速度，提升成球稳定性。

在一些实施例中，参见图2，反应容器1包括内杯体13和外杯体14，外杯体14套在内杯体13外，内杯体13和外杯体14之间形成水套，反应容器1的顶部杯口设有可拆卸的杯塞15，反应容器1密闭，以保证过程中液体不会溅出。杆式超声波换能器3穿过杯塞15插装在反应容器1中。反应容器1造价成本较低，操作简便。

参见图1，在一些实施例中，反应容器1连接循环管路4，循环管路4上设有循环泵5，循环泵5可采用蠕动泵，还包括气源，气源通过气液段塞流强混管6接入循环管路4。气源将气体由气液段塞流强混管6接入循环管路4，并与循环管路4中的溶液混合，气源向溶液中混入气体，气体在溶液中形成微小气泡。然后溶液流入反应容器1，杆式超声波换能器3向反应容器1中发射超声波，超声波在水中传播过程中运动方向和振动方向一致，形成的是疏密波。当疏波形成的负压半周期的声压幅值超过液体内部静压强时，存在于液体中的微小气泡(称作“空化核”)就会迅速增大。而在相继而来的声波正压相中，气泡瞬间溃灭，溃灭形成的微小极端环境的理论压强值可达几十兆帕，温度可达几百摄氏度，能够将有机物的碳碳键打断实现降解作用。反应容器1中的溶液通过循环泵5驱动不断循环，该作用在循环的溶液中反复进行，实现溶液中聚丙烯酰胺的连续充分均匀降解成球。

其中，气源包括氧气罐71和/或氮气罐72，气源设有进气阀门73和气体流量计74，以精确控制注入溶液中的气量。

参见图1，在一些实施例中，还包括水浴箱8，至少部分循环管路4浸在水浴箱8中。循环管路4的溶液通过水浴箱8加热，并将溶液恒定于特定温度，加快聚丙烯酰胺成球速度和成球效果。

参见图1，在一些实施例中，还包括升降台9，反应容器1设在升降台上，反应容器1通过升降台9调节高度。

整套设备造价成本较低，操作简便，一次性量多，成球速度大幅度提升，且效果好。

当然，本发明创造并不局限于上述实施方式，熟悉本领域的技术人员在不违背本实用新型精神的前提下还可作出等同变形或替换，这些等同的变型或替换均包含在本申请权利要求所限定的范围内。