Ultraääni sonokemialliset laitteet
1. Johdanto ultraääni-sonokemialaitteisiin:
Kun ultraääni aallot leviävät nestemäisen väliaineen läpi, ne tuottavat mekaanisia, termisiä, optisia, sähköisiä ja kemiallisia vaikutuksia mekaanisen toiminnan, kavitaation ja lämmön avulla. Suurtehoiset ultraääniaallot tuottavat voimakkaan kavitaation, joka luo paikallisesti ohimeneviä korkeita lämpötiloja, korkeita paineita, tyhjiötä ja mikro-suihkeita. Kemiallinen uutto, biodieselin tuotanto ja sonokemialliset reaktiot ovat luoneet paikallisen pienen ympäristön, joka on erittäin edullinen reaktioprosessille, mikä voi suuresti lisätä reaktionopeutta ja vähentää reaktio-olosuhteita.
Biomassan uuttoa varten se aiheuttaa kasvisolujen seinämien tuhoutumisen ja liuottimen nopean tunkeutumisen, jotta uutetut aktiiviset aineosat voidaan liuottaa nopeasti liuottimeen, mikä lisää uuttoastetta, lyhentää uuttoaikaa ja säästää liuotinta. Biomassavarojen ultraäänikäsittely on kuuma tutkimus- ja kehityspaikka viime vuosina.
Ultraäänikemikaalinen uuttaminen, biodieselin tuotanto ja sonokemiallisten reaktioiden biomassan uutto vaihtelivat 15 KHz: stä 100 KHz: iin, ultraäänitaajuudet noin 20 KHz olivat yleisiä johtuen pääasiassa alhaisemmista ultraäänitaajuuksista samoissa tehoolosuhteissa. Todennäköisemmin tuottaa kavitaation vaikutuksia.
2. Ultraääniäänikemiallisten laitteiden toimintaperiaate:
Ultraääni-sonokemiallinen laite koostuu kahdesta osasta: ultraäänivärähteen komponentti ja ultraääni-erityinen käyttövoiman lähde: ultraääni-tärinäkomponentti sisältää pääasiassa suuritehoisen ultraäänimuuntimen, ultraääni-äänitorven ja ultraäänilaitteen pään ultraäänivärähtelyn aikaansaamiseksi sekä värähtelyenergia ohjataan nesteeseen emittoituun. Anturi muuntaa syötetyn sähköenergian mekaaniseksi energiaksi, ts. Ultraääniksi. Sen ilmentymä on, että anturi liikkuu edestakaisin pituussuunnassa ja amplitudi on yleensä useita mikrometriä.
Tällainen amplituditehotiheys on riittämätön, eikä sitä voida käyttää suoraan. Torvi on suunniteltu vahvistamaan amplitudi, eristämään reaktioliuos ja ultraäänianturi, ja se toimii myös koko ultraäänivärähtelylaitteen kiinnittämiseen. Työkalupää on kytketty äänitorviin ja torvi välittää ultraäänienergian tärinän työkalupäähän ja ultraäänienergia pääsee työkalupäästä kemiallisen reaktion nesteeseen.
Ultraääniin omistettu käyttövoima (ultraäänigeneraattori) sisältää tasasuuntauspiirin, värähtelypiirin, vahvistinpiirin, takaisinkytkentäpiirin, seurantapiirin, suojapiirin, sovituspiirin, näyttölaitteen ja niin edelleen. Sitä käytetään tuottamaan korkeataajuisia ja suuritehoisia virroja ja ajamaan ultraäänivärähtelykomponentteja toimimaan. Ultraäänigeneraattorin teho on säädettävissä sopimaan erilaisiin käyttöolosuhteisiin. Ajoitusohjain voidaan myös integroida generaattoriin ultraäänivärähtelyajan ja ajoittaisen ajan ohjaamiseksi.
