Įvadas į ultragarso skysčių tvarkytuvus

Įvadas į ultragarsinio skysčio procesoriaus principą:

Kai ultragarso bangos plinta skystoje terpėje, mechaninis, terminis, optinis, elektrinis ir cheminis poveikis susidaro mechaniniu, kavitacijos ir šiluminiu poveikiu. Ypač didelės galios ultragarso bangos gamins stiprią kavitaciją, kuri vietoje sudarys momentinę aukštą temperatūrą, aukštą slėgį, vakuumą ir mikro purkštuką.

Kaip fizinė priemonė ir įrankis, ultragarso technologija gali sukurti sąlygas, artimas maksimaliam terpėje, paprastai naudojamoje cheminėse reakcijose. Ši energija gali ne tik stimuliuoti ar skatinti daugelį cheminių reakcijų, pagreitinti chemines reakcijas ir net pakeisti kai kurias chemines reakcijas. Cheminės reakcijos kryptis sukelia netikėtą poveikį ir stebuklus. Paprastai manoma, kad pirmiau minėtų reiškinių atsiradimas daugiausia susijęs su mechaniniu ultragarso veikimu ir kavitacija, kuri yra reakcijos sąlygų ir aplinkos keitimo rezultatas.

1. Sonochemija yra besiformuojantis tarpdisciplininis dalykas, kuris daugiausia susijęs su ultragarso bangų naudojimu, siekiant pagreitinti chemines reakcijas arba sukelti naujus reakcijos kanalus, siekiant pagerinti cheminių reakcijų derlių arba gauti naujų cheminių reakcijų produktų. Pagrindinė sonocheminės reakcijos varomoji jėga yra akustinė kavitacija, aukšta temperatūra (didesnė nei 5 000K), aukštas slėgis (didesnis nei 2,03×108Pa), smūgio banga arba mikro srovė ir kitos fizinės sąlygos, lydinčios kavitacijos burbulo žlugimą.

2. Sonochemijos sonochemijos taikymas turi platų taikymo spektrą, kurį galima apytiksliai suskirstyti į 9 kategorijas.

Tai: biochemija, analitinė chemija, katalizinė chemija, elektrochemija, fotochemija, aplinkos chemija, cheminis mineralų apdorojimas, gavyba ir atskyrimas, sintezė ir skilimas.

Ultragarsinio skysčio procesoriaus mechaninis poveikis - ultragarso bangų įvedimas į cheminės reakcijos sistemą, ultragarso bangos gali priversti medžiagas smarkiai judėti ir sukurti vienakryptę jėgą, kad pagreitintų medžiagų perdavimą ir sklaidą, kuri gali pakeisti mechaninį maišymą tinkamame diapazone. Mikroskopiniu požiūriu labai padidėja kontakto ir susidūrimo tarp reagentų tikimybė, todėl cheminės reakcijos greitis labai pagreitėja.

Ultragarso skysčio procesoriaus kavitacija - Kai kuriais atvejais ultragarso efektų generavimas yra susijęs su kavitacijos mechanizmu. Akustinė kavitacija reiškia mažų oro burbuliukų (ertmių), esančių skystyje, atsiradimą veikiant garso bangoms. Dinaminių procesų serija: virpesiai, plėtra, susitraukimas ir net žlugimas. Kai vyksta kavitacija, vietinė skysčio būklė labai pasikeičia, todėl labai aukšta temperatūra ir aukštas slėgis. Suteikia naują ir labai ypatingą fizikinę ir cheminę aplinką cheminėms reakcijoms, kurias sunku arba neįmanoma pasiekti bendromis sąlygomis

Ultragarsinis skysčių apdorojimo apdorojimo įrenginių katalizuoja cheminę reakciją—

(1)Aukšta temperatūra ir aukšto slėgio sąlygos padeda reagentams suskaidyti į laisvuosius radikalus ir divalentinę anglį, sudarant aktyvesnes reaktyviąsias rūšis;

(2) Smūgio bangos ir mikro purkštukai turi desorbcijos ir valymo poveikį kietiems paviršiams (pvz., katalizatoriams), kurie gali pašalinti paviršiaus reakcijos produktus arba tarpinius ir pasyvavimo sluoksnius ant katalizatorių paviršiaus;

(3) Smūgio banga gali pažeisti reagento struktūrą;

4) Dispersijos reagento sistema;

(5) Ultragarso kavitacija ardo metalo paviršių, smūgio banga sukelia metalo grotelių deformaciją ir vidinės padavimo zonos susidarymą, kuris pagerina metalo cheminį reaktyvumą;

(6) Skatinti tirpiklius įsiskverbti giliai į kietą, todėl vadinamoji įtraukimo reakcija;

(7)Pagerinti katalizatoriaus dispersiją.