Introducció:
La ruptura severa de la bombolla durant el procés de cavitació ultrasònica pot conduir a una temperatura local extrema, velocitat d'escalfament/refrigerament i pressió, provocant així molts processos sonoquímics, inclòs l'intercanvi d'èsters (utilitzat per produir biodièsel), degradació de contaminants i pasteurització, desulfuració del petroli cru i així successivament. Un processador d'ultrasons amb amplitud d'alta freqüència pot realitzar qualsevol escala de tractament sonoquímic.
El processador d'ultrasons d'alta amplitud que oferim és adequat per a diverses aplicacions sonoquímiques. Pot mantenir una amplitud ultrasònica extremadament alta a qualsevol escala operativa, millorant així molt el procés sonoquímic i pot implementar directament els resultats de laboratori a l'entorn de producció.
Principi:
En química, la cavitació acústica es refereix a la formació, creixement i implosió de petites bombolles. Les bombolles de cavitació consisteixen en cicles de compressió i expansió. El cicle de compressió fa que la pressió positiva del líquid uneixi les molècules. Al contrari, el cicle d'expansió fa que la pressió negativa separi les molècules les unes de les altres. Una vegada, les bombolles creixen molt ràpidament fins que no poden absorbir l'energia de les ones sonores. En aquest cas, el líquid s'abocarà i les bombolles esclataran. Tot el procés altera l'atracció de les molècules en fase líquida. L'explosió de les bombolles de cavitació és ràpida, i aquestes petites bombolles formades durant el tractament per ultrasons augmentaran la temperatura del líquid al voltant de la cavitat i generaran punts calents locals. Tanmateix, la zona és tan petita que la calor es dissipa ràpidament. D'altra banda, durant la ruptura de bombolles es genera una pressió molt alta, que és d'aproximadament 1000 atmosferes. Tot i que les condicions extremes són molt limitades, el tractament per ultrasons pot generar condicions físiques i químiques extremes en líquids. Això permet aplicar ultrasò en l'extracció, trituració i mescla, emulsificació, dispersió i agitació, desespumant i desgasificació, i accelerant les reaccions.
Efecte de cavitació:
La sonoquímica ultrasònica és causada pel fenomen de cavitació. Els ultrasons que travessen el líquid el comprimeixen i l'expandeixen contínuament. Ultrasò d'alta intensitat proporciona l'energia necessària per dispersar la fase líquida. Quan s'assoleix la pressió màxima, es produeix la ruptura del líquid en punts amb una cohesió feble. Després d'aquesta ruptura, va aparèixer una sobrepressió al punt de ruptura i es va trobar que hi havia algunes cavitats. En aquests buits, el gas dissolt en el líquid explota en forma de bombolles al cap d'un curt període de temps.
Avantatges dels equips d'ultrasons:
1. En comparació amb els mètodes convencionals, la tecnologia ultrasònica té una eficiència més alta i un temps més curt.
2. En comparació amb altres processos, la tecnologia ultrasònica no requereix alta temperatura ni alta pressió, té una bona seguretat, és fàcil d'operar i és fàcil de mantenir.
3. Té un ampli espectre i una àmplia aplicabilitat, i la gran majoria de líquids es poden tractar amb ultrasons.
4. En la majoria dels casos, l'equip d'ultrasons té menys passos operatius, un procés senzill, no és fàcil de provocar contaminació i té temperatures més baixes, el que el fa adequat per al funcionament de components objectiu sensibles a la calor.
5. En comparació amb els mètodes convencionals, l'equip d'ultrasons és senzill, té uns costos de producció baixos i avantatges econòmics integrals significatius.
6. En comparació amb alguns mètodes tradicionals, la tecnologia ultrasònica és un mètode eficaç que és més fàcil d'utilitzar i mantenir.
Processador d'ultrasons:
Hi ha tres tipus de processadors d'ultrasons utilitzats per al processament de líquids: 500-1000W (escala experimental), 1500 (escala pilot) i 1500-3000W (escala industrial). El sistema pot funcionar en mode de flux, el que significa que no hi ha límit a la quantitat total de líquid processat.
Aplicació:
Els equips de tractament sonoquímic per ultrasons es poden utilitzar per a l'emulsificació de cosmètics i productes per a la cura de la pell, ungüents farmacèutics, dispersió de grafè, recobriments de tinta, tractament d'homogeneïtzació, emulsificació de petroli, processament d'extracció, cèl·lula, trituració d'aigua de llast, tractament i reacció accelerada de matèries primeres químiques.
