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什么是超聲波聲化學(xué)?

閱讀:896      發(fā)布時間:2023-2-15
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介紹:

超聲波空化過程中的劇烈氣泡破裂會導(dǎo)的局部溫度,加熱/冷卻速率和壓力,從而引發(fā)許多聲化學(xué)過程,包括酯交換(用于生產(chǎn)生物柴油),污染物降解,和巴氏,原油脫硫等等。具有高頻振幅的超聲波處理器可進(jìn)行任何規(guī)模的聲化學(xué)處理。

我們提供的高振幅超聲處理器,適用于多種聲化學(xué)應(yīng)用。它可以在任何操作規(guī)模上保持的超聲波振幅,因此可以極大地強(qiáng)化聲化學(xué)過程,同時可以在生產(chǎn)環(huán)境中直接實(shí)施實(shí)驗(yàn)室成果。


超聲波聲化學(xué)設(shè)備
超聲波聲化學(xué)設(shè)備


原理:

在化學(xué)中,聲空化是指微小氣泡的形成,生長和內(nèi)爆??栈瘹馀萦蓧嚎s扣膨脹循環(huán)組成。壓縮循環(huán)導(dǎo)致液體中的正壓將分子推在一起。相反,膨脹循環(huán)導(dǎo)致負(fù)壓將分子彼此拉開。一旦氣泡非常迅速地增長,直到無法吸收聲波中的能量。在這種情況下,液體將涌入并且氣泡破裂。整個過程破壞了液相中分子的吸引力。空化氣泡的爆破很快,這些在超聲處理過程中形成的微小氣泡會升高腔體周圍液體的溫度,并產(chǎn)生局部熱點(diǎn)。但是,該區(qū)域是如此之小,以至于熱量散發(fā)很快。另一方面,在氣泡破裂期間產(chǎn)生非常高的壓力,即大約1000個大氣壓。盡管條件非常局限,但超聲處理會在液體中產(chǎn)生的物理和化學(xué)條件。這讓超聲波可以應(yīng)用于萃取提取、破碎混合、乳化、分散攪拌、消泡脫氣、加速反應(yīng)等。


超聲波聲化學(xué)
超聲波聲化學(xué)


空化作用:

超聲波聲化學(xué)是由空化現(xiàn)象引起的。穿過液體的超聲波使其連續(xù)地進(jìn)行壓縮和膨脹。高強(qiáng)度的超聲波提供了分散液相所需的能量。當(dāng)達(dá)到最大壓力時,在內(nèi)聚力較弱的點(diǎn)處,產(chǎn)生液體破裂。這種破裂之后,在發(fā)生破裂的點(diǎn)處出現(xiàn)超壓,并發(fā)現(xiàn)存在一些空腔。在這些空洞中,液體溶解的氣體以氣泡的形式在短時間后爆炸。


超聲波空化作用
超聲波空化作用


超聲波設(shè)備的優(yōu)勢:

1、同常規(guī)方法相比,超聲波技術(shù)效率高、時間短。

2、超聲波技術(shù)與其他工藝相比,無需高溫、高壓,安全性好,操作簡單易行,維護(hù)保養(yǎng)方便

3、具有廣譜性,適用性廣,絕大多數(shù)液體均可用超聲波進(jìn)行處理。

4、大多數(shù)情況下超聲波設(shè)備操作步驟少,過程簡單,不易造成污染,溫度較低,適合熱敏目標(biāo)成分的操作。

5、同常規(guī)方法相比,超聲波設(shè)備簡單,生產(chǎn)成本低,綜合經(jīng)濟(jì)效益顯著

6、與傳統(tǒng)的一些方法相比,超聲波技術(shù)是一種有效的方法,它更易于操作和維護(hù)。


超聲波聲化學(xué)設(shè)備
超聲波聲化學(xué)設(shè)備




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