Wprowadzenie do ultradźwiękowych urządzeń do obsługi cieczy

Wprowadzenie do zasady ultradźwiękowego procesora cieczy:

Kiedy fale ultradźwiękowe rozprzestrzeniają się w ciekłym ośrodku, szereg efektów mechanicznych, termicznych, optycznych, elektrycznych i chemicznych powstaje poprzez efekty mechaniczne, kawitacyjne i termiczne. Szczególnie fale ultradźwiękowe o dużej mocy będą wytwarzać silną kawitację, która lokalnie utworzy natychmiastową wysoką temperaturę, wysokie ciśnienie, próżnię i mikro-strumień.

Jako środek fizyczny i narzędzie, technologia ultradźwiękowa może wytwarzać szereg warunków zbliżonych do maksimum w środowisku powszechnie stosowanym w reakcjach chemicznych. Energia ta może nie tylko stymulować lub promować wiele reakcji chemicznych, przyspieszać reakcje chemiczne, a nawet zmieniać niektóre reakcje chemiczne. Kierunek reakcji chemicznej wywołuje nieoczekiwane efekty i cuda. Powszechnie uważa się, że występowanie powyższych zjawisk wynika głównie z mechanicznego działania i kawitacji ultradźwięków, które są wynikiem zmiany warunków reakcji i środowiska.

1. Sonochemia jest pojawiającym się interdyscyplinarnym tematem, który odnosi się głównie do wykorzystania fal ultradźwiękowych do przyspieszenia reakcji chemicznych lub wywołania nowych kanałów reakcji w celu poprawy wydajności reakcji chemicznych lub uzyskania nowych produktów reakcji chemicznych. Główną siłą napędową reakcji sonochemicznej jest kawitacja akustyczna, wysoka temperatura (większa niż 5 000K), wysokie ciśnienie (większe niż 2,03×108Pa), fala uderzeniowa lub mikrostrumyk i inne warunki fizyczne towarzyszące implozji pęcherzyka kawitacyjnego.

2. Zastosowanie sonochemii Sonochemia ma szeroki zakres zastosowań, które można z grubsza podzielić na 9 kategorii.

Są to: biochemia, chemia analityczna, chemia katalityczna, elektrochemia, fotochemia, chemia środowiska, chemiczna obróbka minerałów, ekstrakcja i separacja, synteza i degradacja.

Mechaniczne działanie ultradźwiękowego procesora cieczy - wprowadzenie fal ultradźwiękowych do układu reakcji chemicznych, fale ultradźwiękowe mogą powodować gwałtowne przymusowe przemieszczanie się substancji i generowanie jednokierunkowej siły w celu przyspieszenia przenoszenia i dyfuzji substancji, które mogą zastąpić mechaniczne mieszanie w odpowiednim zakresie. Z mikroskopijnego punktu widzenia prawdopodobieństwo kontaktu i kolizji między reagentami jest znacznie zwiększone, więc szybkość reakcji chemicznej jest znacznie przyspieszona.

Kawitacja ultradźwiękowego procesora cieczy - W niektórych przypadkach generowanie efektów ultradźwiękowych jest związane z mechanizmem kawitacji. Kawitacja akustyczna odnosi się do występowania drobnych pęcherzyków powietrza (wnęk) istniejących w cieczy pod wpływem fal dźwiękowych. Szereg dynamicznych procesów: oscylacja, ekspansja, kurczenie się, a nawet zapadanie. Tam, gdzie występuje kawitacja, lokalny stan cieczy zmienia się znacznie, powodując ekstremalnie wysoką temperaturę i wysokie ciśnienie. Zapewnia nowe i bardzo szczególne środowisko fizykochemiczne dla reakcji chemicznych, które są trudne lub niemożliwe do osiągnięcia w warunkach ogólnych

Ultradźwiękowy uchwyt do cieczy katalizuje reakcję chemiczną ——

(1) Warunki wysokiej temperatury i wysokiego ciśnienia sprzyjają rozkładowi reagentów na wolne rodniki i dwuwartościowy węgiel, tworząc bardziej aktywne gatunki reaktywne;

(2) Fale uderzeniowe i mikrodżety mają działanie desorpcyjne i czyszczące na powierzchniach stałych (takich jak katalizatory), które mogą usuwać produkty reakcji powierzchniowej lub półprodukty i warstwy pasywacyjne na powierzchni katalizatorów;

(3) Fala uderzeniowa może uszkodzić strukturę reagenta;

(4) Układ reagenta dyspersyjnego;

(5) Kawitacja ultradźwiękowa powoduje erozję powierzchni metalu, fala uderzeniowa powoduje deformację sieci metalowej i tworzenie wewnętrznej strefy odkształcenia, co poprawia reaktywność chemiczną metalu;

(6) Promować rozpuszczalnik, aby wnikał głęboko w ciało stałe, co powoduje tak zwaną reakcję włączenia;

(7) Popraw dyspergowalność katalizatora.