Акустический способ обработки жидкотекучих сред в роторно- пульсационном акустическом аппарате

 

Изобретение относится к обработке жидкотекучих сред и может использоваться в химической, нефтяной, пищевой, микробиологической промышленности, строительстве и т. д. Обработку сред ведут в условиях веерных колебаний плоскости диска вращающегося ротора различной формы, частоты, интенсивности относительно статора, которые изменяют подбором акустической добротности материала диска ротора, его геометрическими размерами и регулируют изменением мощности. Обработку ведут в аппарате со статором. Отношение массы статора к массе ротора и отношение акустической добротности материала ротора и статора больше двух. Технический результат состоит в повышении эффективности процесса обработки: диспергирования, гомогенизации, эмульгирования, смешивания, растворения, пастеризации, стерилизации, экстракции и т.д. 4 з.п.ф-лы, 16 ил.

Изобретение относится к способам обработки различных жидкотекучих сред в роторно-пульсационном акустическом аппарате и может быть использовано в химической, нефтедобывающей, нефтеперерабатывающей, пищевой, микробиологической, фармацевтической, парфюмерной и других отраслях промышленности, дорожном строительстве и т.д.

Известен способ обработки жидкотекучих сред [1] (Патент РФ N 2090253, кл. В 01 F 7/00, Бл. N 26, 20.09.97) в роторно-пульсационном аппарате, заключающийся в том, что обработку ведут в условиях дополнительного акустического воздействия статора на среду колебания различной частоты и амплитуды, частоту при этом регулируют числом оборотов ротора, а амплитуду - моментом инерции массы диска вращающегося ротора. По этому способу удается получить дисперсии гидрофобных защищаемых компонент цветного проявления с размерами частиц 0,1 мкм, а также проводить пастеризацию и стерилизацию в молочных продуктах. Недостатком этого способа является то, что в нем используются дополнительные акустические колебания (воздействия) статора на обрабатываемую среду. Эти колебания имеют значительно меньшую интенсивность и частоту по сравнению с акустическими излучениями колеблющегося ротора, более того, иногда технически более выгодно вести обработку, когда статор выполняет роль акустического зеркала, т.е. он максимально отражает падающие на него акустические волны, создаваемые вращающимся ротором в обрабатываемой среде. Интенсивность акустического излучения по этому способу составляет 100-150 Вт/см², а частота излучения находится в пределах 100 Гц - 16 кГц. Этот способ не позволяет получать стабильные во времени результаты (воспроизводимость и повторяемость результатов) при обработке различных сред, например, при пастеризации молока, при обеззараживании сточных вод, содержащих микроорганизмы, и т.д., что сдерживает его широкое практическое применение в различных областях народного хозяйства.

Известен способ обработки жидкотекучих сред [2] (авторское свидетельство СССР N 1479088, кл. B 01 F 7/28, 15.05.89), наиболее близкий по сущности к предлагаемому изобретению, взятый нами за прототип, заключающийся в том, что обработку жидкотекучей среды ведут в условиях гидроакустического воздействия, например, на суспензию минеральных удобрений акустическими колебаниями с определенной интенсивностью и частотой, которые возникают в радиальном зазоре между ротором и статором с наложением на них вибраций статора, обусловленных его периодическим отжатием от ротора. Используя этот способ, можно получать, например, водотопливные эмульсии с размерами частиц по диаметру 0,6 - 0,8 мкм. Такие эмульсии обладают невысокой устойчивостью во времени - порядка 0,5 года. Кроме того, обработка по этому способу гидрофобных защищаемых компонент цветного проявления не позволяет получать приемлемые результаты, т. к. средний диаметр частиц дисперсной фазы имеет значение порядка 0,5 - 1,0 мкм. Этот способ в целом характеризуется низкими частотами до 4 кГц акустического излучения с низкой интенсивностью 50 - 60 Вт/см², что делает его неприемлемым, например, для проведения звукохимических реакций, для получения высококачественных битумов, пастеризации и стерилизации в жидкотекучих средах и т.д.

Техническим эффектом изобретения является повышение эффективности процесса обработки жидкотекучих сред (диспергирования, эмульгирования, смешения, гомогенизации, пастеризации, стерилизации, экстракции, растворения, проведения звукохимических реакций и т.д.) путем создания в аппарате высокочастотных, высокоинтенсивных колебаний диска ротора, воздействующих на обрабатываемую среду.

Сущность изобретения характеризуется следующей совокупностью существенных признаков, обеспечивающих достижение указанного эффекта тем, что акустическую обработку жидкотекучих сред ведут в роторно-пульсационном акустическом аппарате, согласно изобретению, в условиях веерных колебаний плоскости диска вращающегося ротора различной формы, частоты, интенсивности относительно статора.

Формы веерных колебаний, их частоту и интенсивность изменяют подбором акустической добротности материала диска ротора и его геометрических размеров.

Кроме того, форму веерных колебаний, их частоту и интенсивность регулируют изменением мощности, затрачиваемой на вращение диска ротора.

Кроме того, обработку ведут в аппарате со статором, отношение массы которого к массе диска ротора, а также отношение акустической добротности материала диска ротора к акустической добротности материала статора больше двух.

Для усиления эффекта обработку ведут в аппарате со статором, имеющим отношение массы и акустической добротности материала к соответствующей массе и акустической добротности ротора в пределах 0,6 - 1,5.

Акустическая добротность - это количественная характеристика резонансных свойств, указывающая, во сколько раз амплитуда вынужденных колебаний при резонансе превышает амплитуду вынужденных колебаний на частоте много ниже резонансной при одинаковой амплитуде вынуждающей силы.

Ведение акустической обработки жидкотекучих сред в роторно-пульсационном акустическом аппарате в условиях веерных колебаний плоскости диска вращающегося ротора различной формы, частоты, интенсивности относительно статора, как показано на фиг. 1-6, приводит к тому, что, по предлагаемому способу, удается использовать аппарат в широком диапазоне возможностей (см. приведенные ниже примеры). Это объясняется тем, что на обрабатываемую среду воздействует диск ротора всей своей плоскостью, при этом интенсивности акустических излучений достигают 350 Вт/см², частоты достигают значений 63 кГц и выше. На фиг. 1-6 приведены примеры веерных колебаний различной формы и частоты (мы представляем только часть этих колебаний), диапазон частот лежит в пределах от 100 Гц до 63 кГц, при этом частоты могут быть дробными, некратными числами.

Форму веерных колебаний и их частоту (сочетание того и другого) можно заранее подобрать путем подбора акустической добротности материала ротора, его геометрических размеров (диаметра, толщины полотна диска ротора и высоты установленных на нем лопаток отношением длины проточного канала в радиальном направлении к длине участка, где лопатки не установлены). Некоторые данные по акустической добротности материалов приведены в табл. N 1 фиг. 7. Такой подбор осуществляется для каждого класса сред с учетом их индивидуальных особенностей и того результата, который ожидают получить в результате такой обработки.

Форму веерных колебаний, их частоту и интенсивность можно регулировать для каждого конкретного ротора, выполненного из определенного материала, определенной геометрии, изменением мощности, затрачиваемой на вращение диска ротора. Такое регулирование позволяет плавно, не останавливая вращение ротора менять частоту колебаний ротора, его формы и интенсивности. Этот параметр регулируется изменением частоты вращения ротора. С увеличением частоты вращения возрастает мощность, потребляемая ротором как на его вращение, так и на создание им акустического поля. В проведенных нами работах было установлено, что при определенных условиях (материал диска ротора, титановый сплав с добротностью, равной 22000, отношение диаметра к толщине полотна диска ротора в пределах от 30 до 90, отношение высоты лопатки к толщине диска в пределах 1,25-3,3 и частотах вращения в пределах от 3200 до 12000 об/мин), интенсивность акустического излучения диска ротора достигала пределов 250 - 350 Вт/см², что подтверждается косвенно теми результатами, которые получены и приведены в примерах. Затрачиваемая на вращение ротора мощность контролируется и определяется по ваттметру, а излучаемая частота - по анализатору спектра частного излучения.

Введение акустической обработки в роторно-пульсационном акустическом аппарате со статором, отношение массы которого к массе диска ротора, а также отношение акустической добротности материала диска ротора к акустической добротности материала статора больше двух приводит к тому, что статор, в данном случае, является акустическим зеркалом для акустических волн, создаваемых колеблющимся веерообразно ротором. В этом случае падающие на статор акустические волны отражаются от него и возвращаются в обрабатываемую среду. Ведение обработки в условиях, когда статор аппарата является акустическим зеркалом для колеблющегося ротора с максимальным отражением падающей на него акустической энергии, приводит к тому, что отраженные акустические волны, накладываясь на основные излучаемые ротором волны, создают в обрабатываемой жидкотекучей среде интерференцию этих волн, при этом увеличивается частота и амплитуда пульсаций скорости, давления в последней, что положительно сказывается на процессах диспергирования, эмульгирования, пастеризации, стерилизации, повышает скорости протекания звукохимических процессов и т.д. Выполнение статора как акустического зеркала возможно в том случае, когда акустическая добротность материала статора ниже акустической добротности материала ротора в два и более раз. Например, если ротор выполнен из титана и титановых сплавов с добротностью 22000, то статор может быть выполнен из стали 45 с акустической добротностью 8000 или меди с акустической добротностью 6000. Превышение массы статора в два и более раз массы ротора также делают его невосприимчивым к высоким частотам, излучаемым ротором. Например, полученные нами таким способом водомазутные эмульсии в пропорциях содержания воды от 5 до 95% имели агрегативную устойчивость до 2,5 лет без следов развала эмульсии.

Ведение акустической обработки в роторно-пульсационном акустическом аппарате со статором, имеющим отношение массы и акустической добротности материала к соответственно массе и акустической добротности материала ротора в пределах 0,6 - 1,5, приводит к тому, что статор является резонатором акустических колебаний, создаваемых колеблющимся веерообразно ротором. В этом случае падающие на статор акустические волны приводят его в резонансные колебания, при этом амплитуда колебаний его резко возрастает, и в обрабатываемой среде имеет место интерференция акустических волн, приводящая к увеличению амплитуды их колебаний. Это позволяет с успехом использовать этот способ для обеззараживания сточных вод, зараженных бактериями, см. фиг. 10, для пастеризации и стерилизации молочных продуктов, для обработки битума, для интенсификации проведения звукохимических реакций и т.д. Так обработка мазута по предлагаемому способу снижает его вязкость на порядок, что является положительным фактором при подаче его в топку, так как при снижении вязкости улучшается распыл мазута, происходит более полное его сгорание. Это все объясняется тем, что при вышеуказанных частотах, интенсивностях и формах колебания диска ротора, при вышеуказанных вариантах его применения, предлагаемый способ акустической обработки позволяет оказывать интенсивное воздействие на объекты типа бактерии, макромолекулы нефтепродуктов, т.е. на объекты, находящиеся в жидкотекучей среде с размерами порядка 0,05 - 0,1 мкм, разрушая их.

Существенными отличительными признаками изобретения являются следующие: ведение акустической обработки жидкотекучих сред в роторно-пульсационном акустическом аппарате в условиях веерных колебаний плоскости диска вращающегося ротора различной формы, частот, интенсивности относительно статора, форму веерных колебаний, их частоту и интенсивность изменяют подбором акустической добротности материала диска ротора, его геометрическими размерами, кроме того, форму, веерных колебаний, их частоту и интенсивность регулируют изменением мощности, затрачиваемой на вращение диска ротора. Кроме того, обработку ведут в аппарате со статором, отношение массы которого к массе ротора и отношение акустической добротности материала ротора к акустической добротности материала статора больше двух. Кроме того, обработку ведут в аппарате со статором, отношение массы которого к массе диска ротора, а также отношение акустической добротности материала диска ротора к акустической добротности материала статора находится в пределах 0,6-1,5.

Сравнительный анализ предлагаемого изобретения с известными техническими решениями позволяет нам сделать вывод о новизне и соответствии условию изобретательского уровня этого технического решения.

На фиг. 8 представлен роторно-пульсационный акустический аппарат, в котором осуществляют предлагаемый способ, его продольный разрез, на фиг. 9 - сечение А-А фиг. 8, на фиг. 1-6 представлены диски ротора аппарата, совершающие своей плоскостью веерные колебания различной формы, частоты, интенсивности относительно статора при различных частотах его вращения, на фиг. 7 приведена табл. 1 акустической добротности некоторых материалов, на фиг. 10 представлен график изменения количества бактерий в сточных водах при обработке на различных режимах акустического излучения от количества циклов обработки, на фиг. 11 представлен график сохранности молока, обработанного по предлагаемому способу, по горизонтальной оси отложено время хранения в сутках, по вертикальной оси - кислотность молока в градусах Тернера, на фиг. 12 представлен график заглушки бактерий, проведенной по изобретению, по вертикальной оси в процентах отложено количество выживших бактерий, по горизонтальной оси - время обработки в минутах. На фиг. 13 - табл. 2 - результаты обработки битума по прототипу и по изобретению, на фиг. 14 - табл. 3 - результаты обработки цельного молока по изобретению, на фиг. 15 - табл. 4 - результаты восстановления сухого молока по изобретению и прототипу, на фиг. 16 - табл. 5 с результатами "заглушки" бактерий. Индекс "П" на фиг. 1 - 6 это пучности колебаний, т.е. часть диска, совершающего максимальные колебания, а индекс "У" - узлы колебаний, т.е. часть диска с нулевой амплитудой колебаний. Индексы ОМЧ и БГКП в табл. 3, 4 - фиг. 14, 15 обозначают общее микробное число и бактерии группы кишечной палочки соответственно. ОМЧ дано в одном миллилитре.

Аппарат (см. фиг. 8, 9) содержит корпус 1 с входным 2 и выходным 3 патрубками. В корпусе 1 с зазором установлены статоры 4 с помощью упругих элементов (лопаток, стоек) статора 5. На торцах статоров 4, обращенных в противоположную сторону от корпуса 1, размещены коаксиальные цилиндры 6, в которых выполнены проточные каналы 7. На валу 8 установлен ротор 9 с помощью упругих лопаток 10 и втулки 11. На торцах диска ротора 9 размещены коаксиальные цилиндры 12, в которых выполнены проточные каналы 13. Ротор 9 выполнен из титана или титановых сплавов, т.к. акустическая добротность этого материала наибольшая из известных и доступных металлов и их сплавов. В зависимости от назначения статоров 4 они могут быть выполнены как из титана или титановых сплавов и иметь массу, близкую по значению массе ротора, или могут быть выполнены из материалов, обладающих низкими значениями акустической добротности, и иметь массу, за счет увеличения толщины статоров, плотности материала, превосходящую массу ротора в 2 и более раз. В этом случае статоры выполняют роль акустических зеркал, отражающих в обрабатываемую среду максимально акустические колебания, создаваемые вращающимся ротором 9. В том случае, когда материал статоров такой же, как и материал ротора, т.е. титановые сплавы, статоры выполняют роль акустических резонаторов, колеблющихся с теми же частотами, что и вращающийся ротор. В таблице 1 (фиг. 7) приведены значения акустической добротности для различных материалов.

Поверхность акустического зеркала должна обладать высокой гладкостью. Шероховатость ее должна быть меньше длины волны, возникающей в обрабатываемой жидкотекучей среде колеблющимся ротором, в 20 раз.

Поверхность акустического резонатора должна иметь шероховатость, соизмеримую с длиной акустических волн, возникающих в обрабатываемой жидкотекучей среде, создаваемых вращающимся и, одновременно, веерно колеблющимся ротором.

Предлагаемый способ осуществляется в аппарате следующим образом: через входной патрубок 2 в аппарат 1 поступает обрабатываемая жидкотекучая среда (см. приведенные примеры). Под действием насосного эффекта, создаваемого упругими лопатками 10 ротора 9 и стенками проточных каналов 13 ротора 9, вращающегося вместе со втулкой 11 и валом 8, она движется в радиальном направлении, проходя последовательно через проточные каналы 7, выполненные в коаксиальных цилиндрах 6 статоров 5, и проточные каналы 13, выполненные в коаксиальных цилиндрах 12 ротора 9. Здесь она подвергается интенсивному механическому воздействию со стороны вышеуказанных элементов конструкции ротора и статоров, что приводит к интенсивному перемешиванию, растворению, гомогенизации, грубому диспергированию и т.д. При этом эти процессы протекают на макроуровне. Благодаря акустической кавитации, возникающей в таких устройствах в жидкотекучей среде, возникают акустические колебания невысокой интенсивности порядка 50-80 Вт/см². Наряду со всем этим, в предлагаемом способе под действием колебаний, возникающих во вращающемся диске ротора 9 при изменении частоты его вращения, имеют место колебания самого диска ротора с частотами до 63 кГц и интенсивностью до 350 Вт/см². На представленных фиг. 1 - 6 изображены колебания плоскости диска ротора 9 при различных частотах. Ограничение частотой в 20 кГц объясняется тем, что большие частоты колебаний диска ротора зафиксировать визуально не представляется возможным из-за ограничений в разрешающей способности фиксирующего комплекса. Колебания плоскости диска ротора возникают вследствие того, что, во-первых, он установлен на втулке 11 с помощью упругих лопаток 10, что позволяет диску совершать эти колебания, а, во-вторых, из-за того, что диск ротора 9 обтекается потоком жидкости с двух сторон, что неизбежно приводит к неравномерному течению жидкости с одной и другой стороны. В силу этого на диск ротора начинает действовать пульсирующее давление, возникающее с разных сторон диска, что и приводит к представленным формам колебаний диска ротора 9. Такие же колебания возникают и в односторонних дисках, когда коаксиальные цилиндры с проточными каналами 13 установлены только на одной стороне плоскости диска ротора 9. В этом случае при определенных частотах вращения диска ротора из-за пульсаций давления уже с одной стороны диск ротора совершает точно такие же по форме, частоте и амплитуде веерные колебания, обладающие значительно большей интенсивностью, чем все другие акустические колебания, возникающие в аппарате, например, по прототипу. Регулирование интенсивности акустического воздействия вращающегося ротора регулированием затрачиваемой на его вращение мощности происходит за счет изменения частоты вращения диска ротора. Например, повышение частоты вращения приводит к увеличению потребляемой мощности в третьей степени, при этом часть "дополнительной" мощности превращается в мощность акустического излучения, например, приводит к увеличению амплитуды колебаний, увеличению их частоты. На фиг. 1 изображен диск ротора, колеблющийся с частотой 15 кГц, при этом пучности колебаний имеют большую поверхность, а узлы - маленькую поверхность, интенсивность излучения достигла при этом значении 250 - 350 Вт/см². Такой же уровень излучения достигался и при частоте 20 кГц (см. фиг. 5), хотя амплитуда колебаний была несколько ниже. Все эти значения (см. фиг. 1 - 6) были получены при различных частотах вращения и мощностях, затрачиваемых на это. Диапазон частот и мощностей, затрачиваемых на вращение диска ротора, находятся в пределах 800 - 9500 об/мин и 25-120 кВт соответственно. Полученные изображения колеблющихся дисков ротора также относятся к дискам, имеющим разные геометрические размеры (диаметр, толщину полотна, высоту лопаток и т.д.). Только наличие этих колебаний диска ротора 9 относительно статора 4 может привести к получаемым результатам обработки по предлагаемому способу в приведенных примерах.

Нами были проведены экспериментальные работы по обработке битумов, приведенные в таблице N 2 фиг. 13, по прототипу и по изобретению.

Температура размягчения КиШ определяется по ГОСТ 11506-78 и характеризует температуру перехода битума из твердого состояния в жидкое. Пенетрация - это показатель, характеризующий глубину проникновения иглы в битум, она косвенно характеризует степень твердости битума. Температура хрупкости - это температура, при которой битум разрушается под действием кратковременно приложенной нагрузки. Из приведенных в таблице N 2 фиг. 13 данных обработки битума БНД 60/90 по прототипу и предлагаемому изобретению видно, что обработка по прототипу не приводит ни к каким изменениям в битуме. Обработка по предлагаемому способу приводит к увеличению эластичности битума (растяжимость, пенетрация), к снижению температуры хрупкости, что является чрезвычайно положительным фактом, т.к. без ввода в битум специальных добавок предлагаемый способ, только за счет обработки, позволяет повысить эти очень существенные показатели битума. Кроме того, температура вспышки обработанного битума по предлагаемому способу повышается с 220 до 240^oC, что также является значительным улучшением противопожарной безопасности автомобильных дорог, покрытых асфальтобетоном, и мягких кровель зданий, покрытых битумом, обработанным по предлагаемому способу. Технологические параметры обработки битумов по прототипу следующие: объем обрабатываемого битума 30 литров, температура начала 150^oC, окончания - 180^oC, время обработки 10 минут; по предлагаемому способу: объем обрабатываемого битума 30 литров, температура начала 70^oC, окончания - 170^oC, время обработки 1,5 минуты. Частотный диапазон по прототипу 2-4 кГц, интенсивность 50 Вт/см². Частотный диапазон по предлагаемому способу 100 Гц - 63 кГц, интенсивность 250 Вт/см².

По предлагаемому способу проводилась обработка зараженной микробами воды. На графике фиг. 10 приведены результаты обработки воды. На графике изображены три кривые, соответствующие 100, 75, 50 процентам излучаемой акустической мощности. Из фиг. 9 видно, что благодаря предлагаемому способу можно не только обеззараживать сточные воды предприятий, в которых имеет место бактериальное заражение стоков, но и получать питьевую воду по бактериальным показателям, т.к. по ГОСТ 2874-82 на воду питьевую число микроорганизмов в 1 мл³ не должно превышать 100 ед., а предлагаемый способ позволяет получать значение 50 ед. на мл при 70% и 100% излучения мощности аппаратом, при этом частотный диапазон был 100 Гц - 63 кГц, а за 100% была взята интенсивность 250 Вт/см². Обработанная по прототипу зараженная вода с теми же исходными данными, 500000 ед. бактерий на мл, что и по предлагаемому способу, после обработки одинакового объема (30 литров) осталась без изменения, т.е. в ней не уменьшилось в результате обработки содержание бактерий в количестве 5·10⁵ ед. на мл. Технологические показатели обработки воды по прототипу те же, что и в случае обработки битума. На фиг. 11 представлены результаты хранения цельного молока, обработанного по предлагаемому способу. Обработка велась в диапазоне акустических частот 100 Гц - 63 кГц с интенсивностью до 350 Вт/см². За основу сохраняемости молока была взята кислотность молока в градусах Тернера, отложенная по вертикальной оси, по горизонтальной оси отложено время хранения в сутках. Нормальное время хранения пастеризованного молока 36 часов, максимальная кислотность молока в градусах Тернера - 24^oT. Линиями 1, 2, 3, 4 показаны сроки хранения обработанного по изобретению молока при различных температурах, время обработки порядка 0,2 сек. В табл. 3, 4 фиг. 14, 15 приведены данные этой обработки по другим показателям. Нормы содержания ОМЧ в пастеризованном молоке не более 50000 ед. в мл, а в стерильном - не более 1000 ед. в мл. В табл. 3 фиг. 14 - данные обработки цельного молока по изобретению в сравнении с исходным молоком, а в табл. 4 фиг. 15 - данные восстановления сухого молока в сравнении с прототипом, количество бактерий в одном миллилитре. Из таблицы 3 фиг. 14 видно, что пастеризация молока начинается с 50^oC, а стерилизация - с 70^oC. Хранение молока (фиг. 11) проводилось при температуре 3-10^oC в обычных не стерильных условиях для результатов обработки, приведенных в таблице 3 фиг. 14. В табл. 4 фиг. 15 приведены результаты восстановления сухого молока по прототипу и по изобретению. Из этой таблицы видно, что воздействие на восстановленное молоко акустическим полем, создаваемым вращающимся ротором, совершающим своей плоскостью веерные колебания различной формы, частоты, интенсивности относительно статора, приводит к разрушению бактерий и, как следствие этого, к пастерилизации и стерилизации молока. Это же самое видно и из примера обеззараживания сточных вод, приведенных на фиг. 10. При обработке битума, по всей вероятности, происходит разрушение в нем мальтенов и асфальтенов, что и приводит к улучшению свойств обработанного по изобретению битума.

На фиг. 12 и в табл. 5 фиг. 16 представлены результаты работы по "заглушке" бактерий, проведенных по предлагаемому изобретению. В качестве модельной жидкости была взята система, состоящая из раствора 30% пекарских дрожжей в воде общим объемом в 30 л. Из приведенного графика и таблицы видно, что в результате обработки по изобретению количество выживших бактерий меньше 10%. Рубеж в 10% определяет способность микробиологической системы размножаться, если количество оставшихся бактерий меньше 10%, в данной системе бактерии не размножаются, если больше, то система способна развиваться дальше. В приведенных примерах количество выживших в результате обработки бактерий меньше 10%. Была проведена обработка точно такой же системы по прототипу, которая не дала никаких положительных результатов. Это может найти применение при низкотемпературной "заглушке" бактерий в микробиологической промышленности.

Таким образом, предлагаемый акустический способ обработки жидкотекучих сред, когда обработку ведут в условиях веерообразных колебаний плоскости диска вращающегося ротора, как показано на фиг. 1 - 6, причем интенсивность акустического воздействия (частоту, амплитуду) изменяют подбором акустической добротности материала диска ротора, его геометрическими размерами, регулируют затрачиваемой на его вращение мощностью, приводит к качественным изменениям, происходящим в обрабатываемой среде, значительно расширяя технологические возможности способа по сравнению с известными.

Эффект от использования предлагаемого способа заключается в повышении технологических возможностей способа, в интенсификации процессов проведения химических реакций, возможности получения продуктов, обладающих более высокими качествами по отношению к исходным продуктам, что подтверждается приведенными примерами использования предлагаемого способа.

Литература 1. Патент Российской Федерации N 2090253, кл. B 01 F 7/00, Бл. N 26 от 20.09.97ю 2. Авторское свидетельство СССР N 1479088, кл. B 01 F 7/28, 15.05.89 - прототип.

Формула изобретения

1. Акустический способ обработки жидкотекучих сред в роторно-пульсационном акустическом аппарате, отличающийся тем, что обработку ведут в условиях веерных колебаний плоскости диска вращающегося ротора различной формы, частоты, интенсивности относительно статора.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что форму веерных колебаний, их частоту и интенсивность изменяют подбором акустической добротности материала диска ротора, его геометрическими размерами.

3. Способ по одному из пп.1 и 2, отличающийся тем, что форму веерных колебаний, их частоту и интенсивность регулируют изменением мощности, затрачиваемой на вращение диска ротора.

4. Способ по одному из пп.1 - 3, отличающийся тем, что отношение массы статора к массе диска ротора и отношение акустической добротности материала диска ротора к акустической добротности материала статора больше двух.

5. Способ по одному из пп.1 - 4, отличающийся тем, что статор выполнен с отношением массы и акустической добротности материала соответственно к массе и акустической добротности материала ротора в пределах 0,6 - 1,5.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3, Рисунок 4, Рисунок 5, Рисунок 6, Рисунок 7, Рисунок 8, Рисунок 9, Рисунок 10, Рисунок 11, Рисунок 12, Рисунок 13, Рисунок 14, Рисунок 15, Рисунок 16, Рисунок 17