Ultratovush sonokimyosining vazifalari qanday?
Kirish:
Ultrasonik kavitatsiya jarayonida kuchli pufakchaning yorilishi haddan tashqari mahalliy harorat, isitish/sovutish tezligi va bosimga olib kelishi mumkin, bu esa ko'plab sonokimyoviy jarayonlarni, shu jumladan ester almashinuvini (biodizel ishlab chiqarish uchun ishlatiladi), ifloslantiruvchi moddalarning degradatsiyasini va pasterizatsiyasini, xom neftni oltingugurtdan tozalashni va hokazo. Yuqori chastotali amplitudali ultratovushli protsessor har qanday sonokimyoviy davolashni amalga oshirishi mumkin.
Biz taqdim etayotgan yuqori amplitudali ultratovushli protsessor turli sonokimyoviy ilovalar uchun javob beradi. U har qanday operatsion miqyosda juda yuqori ultratovush amplitudasini saqlab turishi mumkin, shu bilan sonokimyoviy jarayonni sezilarli darajada yaxshilaydi va ishlab chiqarish muhitida laboratoriya natijalarini bevosita amalga oshirishi mumkin.
Printsip:
Kimyoda akustik kavitatsiya mayda pufakchalarning shakllanishi, o'sishi va portlashini anglatadi. Kavitatsiya pufakchalari siqish va kengayish davrlaridan iborat. Siqilish davri suyuqlikdagi musbat bosim molekulalarni bir-biriga surishiga olib keladi. Aksincha, kengayish davri molekulalarni bir-biridan tortib olish uchun salbiy bosimga olib keladi. Bir marta pufakchalar tovush to'lqinlaridan energiyani o'zlashtira olmaguncha juda tez o'sadi. Bunday holda, suyuqlik quyiladi va pufakchalar yorilib ketadi. Butun jarayon suyuqlik fazasida molekulalarning tortilishini buzadi. Kavitatsiya pufakchalarining portlashi tez sodir bo'ladi va ultratovush bilan davolash paytida hosil bo'lgan bu mayda pufakchalar bo'shliq atrofidagi suyuqlik haroratini oshiradi va mahalliy issiq nuqtalarni hosil qiladi. Biroq, maydon juda kichik, shuning uchun issiqlik tezda tarqaladi. Boshqa tomondan, pufakchaning yorilishi paytida juda yuqori bosim hosil bo'ladi, bu taxminan 1000 atmosfera. Ekstremal sharoitlar juda cheklangan bo'lsa-da, ultratovush bilan davolash suyuqliklarda ekstremal jismoniy va kimyoviy sharoitlarni keltirib chiqarishi mumkin. Bu ultratovushni ekstraksiya qilish, maydalash va aralashtirish, emulsifikatsiya qilish, dispersiyalash va aralashtirish, ko'pikni yo'qotish va gazsizlantirish va reaktsiyalarni tezlashtirishda qo'llash imkonini beradi.
Kavitatsiya effekti:
Ultrasonik sonokimyo kavitatsiya hodisasidan kelib chiqadi. Suyuqlik orqali o'tadigan ultratovush uni doimiy ravishda siqadi va kengaytiradi. Yuqori intensivlikdagi ultratovush suyuqlik fazasini tarqatish uchun zarur bo'lgan energiyani ta'minlaydi. Maksimal bosimga erishilganda, suyuqlikning yorilishi zaif birikma bilan nuqtalarda sodir bo'ladi. Ushbu yorilishdan so'ng, yorilish nuqtasida ortiqcha bosim paydo bo'ldi va ba'zi bo'shliqlar mavjudligi aniqlandi. Bu bo'shliqlarda suyuqlikda erigan gaz qisqa vaqtdan keyin pufakchalar shaklida portlaydi.
Ultrasonik qurilmalarning afzalliklari:
1. An'anaviy usullar bilan taqqoslaganda, ultratovush texnologiyasi yuqori samaradorlik va qisqa vaqtga ega.
2. Boshqa jarayonlar bilan solishtirganda, ultratovush texnologiyasi yuqori harorat yoki yuqori bosimni talab qilmaydi, yaxshi xavfsizlikka ega, ishlatish oson va parvarish qilish oson.
3. U keng spektrli va keng qo'llanilishiga ega va suyuqliklarning katta qismi ultratovush bilan davolash mumkin.
4. Ko'pgina hollarda, ultratovush uskunasi kamroq operatsion bosqichlarga ega, oddiy jarayon, ifloslanishni keltirib chiqarish oson emas va past haroratga ega, bu termal sezgir maqsadli komponentlarning ishlashiga mos keladi.
5. An'anaviy usullar bilan taqqoslaganda, ultratovush uskunalari oddiy, ishlab chiqarish xarajatlari past va keng qamrovli iqtisodiy manfaatlarga ega.
6. Ba'zi an'anaviy usullar bilan solishtirganda, ultratovush texnologiyasi samarali usul bo'lib, uni ishlatish va saqlash osonroq.
Ultrasonik protsessor:
Suyuqlikni qayta ishlash uchun uchta turdagi ultratovushli protsessorlar qo'llaniladi: 500-1000Vt (eksperimental shkala), 1500 (uchuvchi shkala) va 1500-3000Vt (sanoat shkalasi). Tizim oqim rejimida ishlashi mumkin, ya'ni qayta ishlangan suyuqlikning umumiy miqdoriga cheklov yo'q.
Ilova:
Ultrasonik sonokimyoviy tozalash uskunalari kosmetika va terini parvarish qilish mahsulotlarini emulsifikatsiya qilish, farmatsevtik malhamlar, grafenning dispersiyasi, siyoh qoplamalari, gomogenizatsiyani davolash, neft emulsifikatsiyasi, ekstraktsiyani qayta ishlash, hujayra, balast suvini maydalash, tozalash va kimyoviy xom ashyoning tezlashtirilgan reaktsiyasi uchun ishlatilishi mumkin.
