Які функції виконує ультразвукова сонохімія?

 

Вступ:

 

Сильний розрив бульбашки під час процесу ультразвукової кавітації може призвести до екстремальних локальних температур, швидкості нагрівання/охолодження та тиску, тим самим запускаючи багато сонохімічних процесів, включаючи обмін складного ефіру (використовується для виробництва біодизеля), розпад забруднюючих речовин та пастеризацію, десульфурацію сирої нафти та так далі. Ультразвуковий процесор з високочастотною амплітудою може виконувати будь-який масштаб сонохімічної обробки.

Високоамплітудний ультразвуковий процесор, який ми надаємо, підходить для різних сонохімічних застосувань. Він може підтримувати надзвичайно високу ультразвукову амплітуду в будь-якому робочому масштабі, таким чином значно покращуючи сонохімічний процес, і може безпосередньо впроваджувати результати лабораторних досліджень у виробничому середовищі.

 

 

принцип:

 

У хімії під акустичною кавітацією розуміють утворення, ріст і спадання крихітних бульбашок. Кавітаційні бульбашки складаються з циклів стиснення та розширення. Цикл стиснення призводить до того, що позитивний тиск у рідині штовхає молекули разом. Навпаки, цикл розширення призводить до того, що негативний тиск відтягує молекули одна від одної. Одного разу бульбашки ростуть дуже швидко, поки вони не можуть поглинати енергію звукових хвиль. У цьому випадку рідина вилиється, а бульбашки лопнуть. Весь процес порушує притягання молекул у рідкій фазі. Вибух кавітаційних бульбашок відбувається швидко, і ці крихітні бульбашки, що утворюються під час обробки ультразвуком, підвищать температуру рідини навколо порожнини та створять місцеві гарячі точки. Однак площа настільки мала, що тепло швидко розсіюється. З іншого боку, під час розриву бульбашки створюється дуже високий тиск, який становить приблизно 1000 атмосфер. Хоча екстремальні умови дуже обмежені, ультразвукова обробка може створити екстремальні фізичні та хімічні умови в рідинах. Це дозволяє застосовувати ультразвук для екстракції, дроблення та змішування, емульгування, дисперсії та перемішування, піногасіння та дегазації, а також прискорення реакцій.

 

 

Ефект кавітації:

 

Ультразвукова сонохімія викликана явищем кавітації. Ультразвук, проходячи через рідину, безперервно стискає і розширює її. Ультразвук високої інтенсивності забезпечує енергію, необхідну для диспергування рідкої фази. При досягненні максимального тиску відбувається розрив рідини в місцях зі слабкою когезією. Після цього розриву в точці розриву з’явився надлишковий тиск і виявлено наявність деяких порожнин. У цих порожнечах газ, розчинений у рідині, через короткий проміжок часу вибухає у вигляді бульбашок.

 

 

Переваги ультразвукового обладнання:

 

1. У порівнянні зі звичайними методами ультразвукова технологія має вищу ефективність і коротший час.

2. У порівнянні з іншими процесами, ультразвукова технологія не вимагає високої температури або високого тиску, має добру безпеку, проста в експлуатації та легка в обслуговуванні.

3. Він має широкий спектр і широке застосування, і переважну більшість рідин можна обробляти ультразвуком.

4. У більшості випадків ультразвукове обладнання має менше робочих кроків, простий процес, нелегко спричинити забруднення та має нижчі температури, що робить його придатним для роботи термочутливих цільових компонентів.

5. У порівнянні зі звичайними методами ультразвукове обладнання є простим, має низькі витрати на виробництво та значні комплексні економічні вигоди.

6. У порівнянні з деякими традиційними методами, ультразвукова технологія є ефективним методом, яким легше працювати та обслуговувати.

 

 

Ультразвуковий процесор:

 

Існує три типи ультразвукових процесорів, які використовуються для обробки рідин: 500-1000W (експериментальний масштаб), 1500 (пілотний масштаб) і 1500-3000W (промисловий масштаб). Система може працювати в режимі потоку, що означає відсутність обмежень щодо загальної кількості обробленої рідини.

 

застосування:

 

Ультразвукове сонохімічне обладнання для обробки може використовуватися для емульгування косметики та засобів по догляду за шкірою, фармацевтичних мазей, дисперсії графену, чорнильних покриттів, обробки гомогенізацією, емульгування нафти, обробки екстракції, дроблення клітин, баластної води, обробки та прискореної реакції хімічної сировини.