Care sunt funcțiile sonochimiei cu ultrasunete?
Introducere:
Ruptura severă a bulelor în timpul procesului de cavitație cu ultrasunete poate duce la temperatură locală extremă, viteză de încălzire/răcire și presiune, declanșând astfel multe procese sonochimice, inclusiv schimbul de esteri (utilizat pentru producerea biodieselului), degradarea poluanților și pasteurizare, desulfurarea țițeiului și curând. Un procesor cu ultrasunete cu amplitudine de înaltă frecvență poate efectua orice scară de tratament sonochimic.
Procesorul cu ultrasunete de mare amplitudine pe care îl oferim este potrivit pentru diverse aplicații sonochimice. Poate menține amplitudinea ultrasunetelor extrem de ridicate la orice scară de operare, îmbunătățind astfel foarte mult procesul sonochimic și poate implementa direct rezultatele de laborator în mediul de producție.
Principiu:
În chimie, cavitația acustică se referă la formarea, creșterea și implozia de bule mici. Bulele de cavitație constau din cicluri de compresie și expansiune. Ciclul de compresie face ca presiunea pozitivă din lichid să împingă moleculele împreună. Dimpotrivă, ciclul de expansiune determină presiunea negativă pentru a separa moleculele unele de altele. Odată, bulele cresc foarte rapid până când nu pot absorbi energia din undele sonore. În acest caz, lichidul se va turna și bulele vor izbucni. Întregul proces perturbă atracția moleculelor în faza lichidă. Explozia bulelor de cavitație este rapidă, iar aceste bule minuscule formate în timpul tratamentului cu ultrasunete vor crește temperatura lichidului din jurul cavității și vor genera puncte fierbinți locale. Cu toate acestea, zona este atât de mică încât căldura se disipă rapid. Pe de altă parte, se generează o presiune foarte mare în timpul ruperii bulei, care este de aproximativ 1000 de atmosfere. Deși condițiile extreme sunt foarte limitate, tratamentul cu ultrasunete poate genera condiții fizice și chimice extreme în lichide. Acest lucru permite aplicarea ultrasunetelor în extracție, zdrobire și amestecare, emulsionare, dispersie și agitare, eliminarea spumei și degazare și accelerarea reacțiilor.
Efect de cavitație:
Sonochimia cu ultrasunete este cauzată de fenomenul de cavitație. Ultrasunetele care trec prin lichid îl comprimă și îl extind în mod continuu. Ultrasunetele de mare intensitate furnizează energia necesară dispersării fazei lichide. Când se atinge presiunea maximă, se produce ruperea lichidului în puncte cu coeziune slabă. După această ruptură, în punctul de rupere a apărut suprapresiune și s-au constatat că există unele cavități. În aceste goluri, gazul dizolvat în lichid explodează sub formă de bule după o perioadă scurtă de timp.
Avantajele echipamentului cu ultrasunete:
1. În comparație cu metodele convenționale, tehnologia cu ultrasunete are o eficiență mai mare și un timp mai scurt.
2. În comparație cu alte procese, tehnologia cu ultrasunete nu necesită temperatură ridicată sau presiune ridicată, are o siguranță bună, este ușor de operat și este ușor de întreținut.
3. Are spectru larg și aplicabilitate largă, iar marea majoritate a lichidelor pot fi tratate cu ultrasunete.
4. În cele mai multe cazuri, echipamentul cu ultrasunete are mai puțini pași de operare, un proces simplu, nu este ușor de poluat și are temperaturi mai scăzute, făcându-l potrivit pentru funcționarea componentelor țintă sensibile la căldură.
5. În comparație cu metodele convenționale, echipamentul cu ultrasunete este simplu, are costuri de producție scăzute și beneficii economice cuprinzătoare semnificative.
6. În comparație cu unele metode tradiționale, tehnologia cu ultrasunete este o metodă eficientă, care este mai ușor de operat și întreținut.
procesor cu ultrasunete:
Există trei tipuri de procesoare cu ultrasunete utilizate pentru procesarea lichidelor: 500-1000W (scara experimentală), 1500 (scara pilot) și 1500-3000W (scara industrială). Sistemul poate funcționa în modul flux, ceea ce înseamnă că nu există o limită pentru cantitatea totală de lichid procesată.
Aplicație:
Echipamentele de tratament sonochimic cu ultrasunete pot fi utilizate pentru emulsionarea produselor cosmetice și de îngrijire a pielii, unguente farmaceutice, dispersie de grafen, acoperiri de cerneală, tratament de omogenizare, emulsionare a petrolului, procesare de extracție, celulă, zdrobire a apei de balast, tratare și reacție accelerată a materiilor prime chimice.
