wiadomości o firmie Do czego można używać ultradźwiękowego sprzętu sonochemicznego?

Do czego można używać ultradźwiękowego sprzętu sonochemicznego?

Ultradźwiękowa „kawitacja”:

Kiedy ciecz jest traktowana ultradźwiękami o dużej intensywności, fale dźwiękowe rozchodzące się w ciekłym ośrodku tworzą naprzemienne cykle wysokiego ciśnienia (sprężenia) i niskiego ciśnienia (rzadki), których szybkość zależy od częstotliwości.Podczas cykli niskociśnieniowych fale ultradźwiękowe o dużej intensywności tworzą w cieczy małe pęcherzyki próżniowe lub puste przestrzenie.Kiedy bąbelki osiągną objętość, w której nie mogą już absorbować energii, zapadają się gwałtownie podczas cyklu pod wysokim ciśnieniem, zjawisko znane jako „kawitacja”.Podczas wybuchu lokalnie zostaną osiągnięte bardzo wysokie temperatury (około 5000 K) i ciśnienia (około 2000 atm).Zapadanie się pęcherzyków kawitacyjnych powoduje również powstanie strumienia cieczy o prędkości do 280 m/s, a wynikająca z tego siła ścinająca mechanicznie miesza ciecz, aby dokładnie wymieszać reagenty.

Dlatego dzięki efektowi kawitacji fal ultradźwiękowych w cieczach ultradźwiękowy sprzęt sonochemiczny może być stosowany do ekstrakcji, kruszenia, mieszania, emulgowania, dyspersji, mieszania, odpieniania i odgazowania oraz przyspieszania reakcji.

1. Dyspersja

Dyspersja ultradźwiękowa opiera się na cieczy jako medium, a do cieczy dodaje się wibracje ultradźwiękowe o wysokiej częstotliwości.Ponieważ ultradźwięki są falą mechaniczną, nie są pochłaniane przez cząsteczki i powodują ruch wibracyjny cząsteczek podczas propagacji.Pod wpływem efektu kawitacji, czyli dodatkowych efektów wysokiej temperatury, wysokiego ciśnienia, mikrostrumienia i silnych wibracji, odległość między cząsteczkami zwiększa ich średnią odległość z powodu wibracji, co ostatecznie prowadzi do fragmentacji cząsteczek.Chwilowe ciśnienie uwalniane przez ultradźwięki rozbija siły van der Waalsa między cząstkami, zmniejszając prawdopodobieństwo ich aglomeracji.W porównaniu z konwencjonalnymi metodami dyspersji technologia dyspersji ultradźwiękowej ma wysoką wydajność i krótki czas.Znajdują zastosowanie w produkcji grafenu, nanomateriałów, olejów i farb.

2. Emulgacja

Pod wpływem energii ultradźwiękowej dwie lub więcej niemieszających się cieczy miesza się ze sobą, a jedna ciecz jest równomiernie rozpraszana w drugiej cieczy, tworząc ciecz podobną do emulsji.Proces ten nazywa się emulgacją ultradźwiękową.Największą cechą emulgowania ultradźwiękowego jest to, że nie jest wymagany emulgator.Ponadto emulsyfikacja ultradźwiękowa może kontrolować rodzaj emulsji, a utworzona emulsja jest bardziej stabilna, a niektóre są stabilne przez kilka miesięcy do ponad pół roku;przygotowana emulsja ma wysokie stężenie, stężenie czystej emulsji może przekroczyć 30%, a dodany emulgator może osiągnąć 70%;Fakoemulsyfikacja może również wytwarzać emulsje, których nie można wytworzyć konwencjonalnymi metodami.Na przykład, powszechna metoda mieszania może wytworzyć tylko 5% emulsję parafinową w wodzie, podczas gdy jest niewiarygodne, że 20% emulsję parafinową można wytworzyć pod działaniem pola ultradźwiękowego mocy.Zdolność emulgowania ultradźwiękowego sprzętu do emulgowania w laboratorium jest dobrze znana i stosowana od dawna i jest stosowana w przemyśle do wysokowydajnej emulgacji masowej produkcji w zakładach produkcyjnych, takich jak kosmetyki i produkty do pielęgnacji skóry, maści farmaceutyczne, farby, smary i paliwo itp.

3. Ekstrakcja

Ultradźwięki mogą lepiej wnikać w tkankę roślinną i poprawiać przenoszenie masy, a kawitacja generowana przez ultradźwięki może zaburzać ściany komórkowe i ułatwiać uwalnianie składników macierzy.Ekstrakcja ultradźwiękowa nie jest łatwo ograniczana przez zastosowanie rozpuszczalników, co pozwala na dodanie ko-ekstraktantów w celu dalszego zwiększenia polarności fazy ciekłej i poprawy wydajności ekstrakcji;w porównaniu z ekstrakcją nadkrytycznym CO2 i ekstrakcją pod bardzo wysokim ciśnieniem, sprzęt do ekstrakcji ultradźwiękowej jest prosty, a koszt ekstrakcji jest niski; W przeciwieństwie do tradycyjnej metody wrzenia lub metody refluksu, ekstrakcja ultradźwiękowa nie wymaga ogrzewania, aby nie uszkodzić składników aktywnych, gdy podgrzewany przez długi czas, nadaje się szczególnie do ekstrakcji substancji wrażliwych na ciepło;Technologia ekstrakcji ultradźwiękowej poprawia szybkość ekstrakcji składników aktywnych i zapewnia idealne surowce.Zastosowanie A zmniejsza zużycie rozpuszczalników i może przynieść znaczne korzyści ekonomiczne;technologia ekstrakcji ultradźwiękowej ma niewielki wpływ na aktywność składników aktywnych.Olejki eteryczne, przetwarzanie materiałów w medycynie chińskiej i inne branże mają zastosowanie.

4. Odgazowanie i odpienianie

Odpienianie ultradźwiękowe to zastosowanie ultradźwiękowej obróbki sonochemicznej, która wykorzystuje efekt "kawitacji" fal ultradźwiękowych w cieczy do rozładowania pęcherzyków w cieczy w celu osiągnięcia celu poprawy jakości roztworu.W porównaniu z konwencjonalnymi metodami technologia ultradźwiękowego odpieniania nie wymaga odpieniacza, ma wysoką wydajność i krótki czas.W porównaniu z innymi procesami nie wymaga wysokiej temperatury i wysokiego ciśnienia, z dobrym bezpieczeństwem, prostą obsługą i wygodną konserwacją.Ma szerokie spektrum i szerokie zastosowanie, a większość cieczy może być odgazowana i odpieniana za pomocą fal ultradźwiękowych.Proces jest prosty, nie jest łatwo spowodować zanieczyszczenie, a temperatura jest niska, co jest odpowiednie do pracy elementów docelowych wrażliwych na ciepło.W porównaniu z konwencjonalną metodą sprzęt ultradźwiękowy jest prosty, koszt produkcji jest niski, a wszechstronne korzyści ekonomiczne są niezwykłe.Ma zastosowanie w przemyśle kosmetycznym, spożywczym i innych.

5. Zepsuty

Fragmentacja ultradźwiękowa wykorzystuje zasadę, że fale ultradźwiękowe szybko i naprzemiennie ściskają się i rozszerzają, gdy napotykają obiekt.Pod działaniem fal ultradźwiękowych, gdy materiał znajduje się w połowie cyklu rozszerzania, ciecz materiału rozszerza się przez pęcherzyki pod działaniem ciśnienia.W połowie cyklu kompresji bańka kurczy się.Gdy zmiana ciśnienia jest duża, a ciśnienie jest niższe niż niskie, w cieczy surowcowej występuje zjawisko „rozerwania”, gdy pęcherzyki sprężonego powietrza gwałtownie się zapadają.Zjawisko to zanika wraz ze zmianami ciśnienia i nierównowagą ciśnienia zewnętrznego.W momencie zniknięcia „wybuchu” obszar wokół cieczy powoduje znaczny wzrost ciśnienia i temperatury.skutkujące fragmentacją.

6. Mieszać

Ważnym zastosowaniem technologii ultradźwiękowej jest rozpraszanie i depolimeryzacja ciał stałych w cieczach w celu osiągnięcia celu mieszania.Technologia mieszania ultradźwiękowego jest szeroko stosowana w przetwórstwie spożywczym, papiernictwie, farbach, przemyśle chemicznym, farmaceutycznym, tekstylnym, naftowym, metalurgicznym i innych dziedzinach przemysłu.Sprzęt ultradźwiękowy można łatwo zainstalować na istniejących liniach produkcyjnych, co jest wygodne dla producentów do modernizacji przy niższych kosztach sprzętu.

7. Wymieszaj i homogenizuj

Kiedy te małe pęcherzyki wytwarzane przez ultradźwiękową „kawitację” w cieczy gwałtownie zapadają się, w pęcherzykach wytwarzana jest wysoka temperatura i wysokie ciśnienie, a ponieważ ciecz wokół pęcherzyków wpada do pęcherzyków z dużą prędkością, generowany jest silny mikrostrumień w cieczy w pobliżu bąbelków.Powstają lokalnie wysoka temperatura i wysokie ciśnienie, co powoduje efekt mieszania i homogenizacji.Technologia mieszania i homogenizacji ultradźwiękowej jest szeroko stosowana w przetwórstwie spożywczym, papiernictwie, powłokach, chemikaliach, farmaceutykach, tekstyliach, przemyśle naftowym, metalurgii i innych dziedzinach przemysłu.Koszt ulepszenia sprzętu.