Wprowadzenie ultradźwiękowego sprzętu sonochemicznego

Wstęp:

Ciężkie pęknięcie bańki podczas kawitacji ultradźwiękowej może powodować ekstremalne lokalne temperatury, szybkości ogrzewania/chłodzenia i ciśnienia, co prowadzi do wielu procesów sonochemicznych, w tym wymiany estrów (używanej do produkcji biodiesla), degradacji zanieczyszczeń, sterylizacji i pasteryzacji, ropy naftowej i więcej. Procesory ultradźwiękowe o amplitudzie o wysokiej częstotliwości mogą wykonywać leczenie sonochemiczne dowolnej skali.

Technologia ultradźwiękowa, jako środki fizyczne i narzędzie, może generować serię prawie ekstremalnych warunków w reakcjach chemicznych. Energia może nie tylko wzbudzić lub promować wiele reakcji chemicznych, przyspieszyć prędkość reakcji chemicznych, ale także zmienić kierunek wielu reakcji chemicznych w celu wywołania nieoczekiwanych skutków i skutków. Zjawisko sonochemiczne spowodowane wysokim temperaturą i wysokim ciśnieniem generowanym przez reakcję kawitacji ultradźwiękowej jest unikalną formą wymiany energii i substancji w sonochemii. Tak więc sprzęt ultradźwiękowy jest coraz częściej stosowany w różnych branżach chemicznych i biologicznych, takich jak ekstrakcja, kruszenie i mieszanie, emulgowanie, rozproszenie i mieszanie, defoamowanie i odgazowanie oraz reakcje przyspieszające.

Dostarczany przez nas procesor ultradźwiękowy o wysokiej amplitudzie jest odpowiedni do różnych zastosowań synochemicznych. Może zachować wyjątkowo wysoką amplitudę ultradźwiękową w dowolnej skali operacyjnej, w ten sposób znacznie zwiększając procesy sonochemiczne, i może bezpośrednio wdrażać wyniki laboratoryjne w środowiskach produkcyjnych.

 

Zasada:

W chemii kawitacja odnosi się do tworzenia, wzrostu i implozji małych pęcherzyków. Bąbki kawitacyjne składają się z cykli kompresji i ekspansji. Cykl kompresji powoduje, że ciśnienie dodatnie w cieczy spycha cząsteczki razem. Wręcz przeciwnie, cykl ekspansji powoduje, że podwodne ciśnienie wyciąga cząsteczki oprócz siebie. Gdy bańka rośnie bardzo szybko, aż nie będzie w stanie wchłonąć energii w fali dźwiękowej. W takim przypadku płyn się wleje, a pęcherzyki pękną. Cały proces zakłócił przyciąganie cząsteczek w fazie ciekłej. Wybuch pęcherzyków kawitacyjnych jest bardzo szybki, a te małe pęcherzyki utworzone podczas leczenia ultradźwiękowego podniosą temperaturę cieczy wokół wnęki i wygenerują lokalne hotspoty. Jednak obszar jest tak mały, że ciepło szybko się rozprasza. Z drugiej strony podczas pęknięcia bąbelkowego generowane jest bardzo wysokie ciśnienie, około 1000 atmosfery. Chociaż ekstremalne warunki są bardzo ograniczone, leczenie ultradźwiękowe może tworzyć ekstremalne warunki fizyczne i chemiczne w płynach. Umożliwia to zastosowanie ultradźwięków w ekstrakcji, kruszeniu i mieszaniu, emulgowaniu, dyspersji i mieszaniu, defoamowaniu i odgazowaniu, reakcjach przyspieszających itp.

 

Korzyść:

1. W porównaniu z konwencjonalnymi metodami technologia ultradźwiękowa ma wysoką wydajność i krótki czas.

2. W porównaniu z innymi procesami technologia ultradźwiękowa nie wymaga wysokiej temperatury i ciśnienia, ma dobre bezpieczeństwo, jest łatwe w obsłudze i jest wygodne do konserwacji.

3. Ma szerokie spektrum i szerokie zastosowanie, a zdecydowana większość płynów można leczyć ultradźwiękiem.

4. W większości przypadków sprzęt ultradźwiękowy ma mniej etapów pracy, prosty proces, jest mniej prawdopodobne, że powoduje zanieczyszczenie, ma niższe temperatury i jest odpowiednie do działania termosensatycznych komponentów docelowych.

5. W porównaniu z konwencjonalnymi metodami sprzęt ultradźwiękowy jest prosty, z niskimi kosztami produkcji i znaczącymi ogólnymi korzyściami ekonomicznymi.

6. W porównaniu z niektórymi tradycyjnymi metodami technologia ultradźwięków jest skutecznym podejściem, które jest łatwiejsze w obsłudze i utrzymywaniu.

 

Aplikacja:

Ultradźwiękowe urządzenia do leczenia sonochemicznym można stosować do emulgowania kosmetyków, produktów do pielęgnacji skóry, pastów farmaceutycznych, dyspersji grafenu, powłok atramentowych, obróbki homogenizacji, emulgowania ropy naftowej, tradycyjnej ekstrakcji i przetwarzania medycyny chińskiej, kruszenia wód balastowych, obróbki wyczerpania, reakcji chemicznej surowców i innych aspektów.