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乳化時使用超聲波對其過程的所帶來的影響

閱讀:1143      發(fā)布時間:2021-6-1
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聲化學(xué)反應(yīng)

在化學(xué)反應(yīng)和過程中可以觀察到以下聲化學(xué)效應(yīng):

 1.提高反應(yīng)速度

 2.增加反應(yīng)輸出

 3.更有效的能源使用

 4.相轉(zhuǎn)移催化劑的性能改進(jìn)

 5.避免相轉(zhuǎn)移催化劑

 6.活化金屬和固體

 7.增加試劑或催化劑的反應(yīng)性

 8.改進(jìn)粒子合成

 9.納米粒子涂層

 10.聲化學(xué)轉(zhuǎn)換反應(yīng)途徑

 

液體中的超聲空化

 空化即“液體中氣泡的形成,生長和爆炸性崩潰”,空化塌陷產(chǎn)生強(qiáng)烈的局部加熱(約5000K),高壓力 (約 1000 atm),和巨大的加熱和冷卻速率( 109 K / sec)和液體噴射流(~400 km/ h)。

 氣泡是真空氣泡。真空由一側(cè)的快速移動的表面和另一側(cè)的惰性液體產(chǎn)生。由此產(chǎn)生的壓力差用于克服液體內(nèi)的內(nèi)聚力和附著力??栈梢砸圆煌姆绞疆a(chǎn)生,例如文丘里噴嘴,高壓噴嘴,高速旋轉(zhuǎn)或超聲換能器。在所有這些系統(tǒng)輸入能量轉(zhuǎn)化為摩擦、湍流、波浪和空化。轉(zhuǎn)化為空化的輸入能量的比例,取決于液體在空化設(shè)備中運(yùn)動的幾個因素。

 加速度的強(qiáng)度是影響能量轉(zhuǎn)化為空化的重要因素之一。更高的加速度創(chuàng)造更高的壓力差,增加了產(chǎn)生真空氣泡的可能性,而不是產(chǎn)生通過液體傳播的波。因此,加速度越高,轉(zhuǎn)化為空化的能量的比例越高。在超聲換能器的情況下,加速度由振蕩振幅來描述。

 更高的振幅導(dǎo)致更有效地產(chǎn)生空化,FUNSONIC的工業(yè)設(shè)備可以產(chǎn)生高達(dá)115μm的振幅。這些高振幅允許高功率傳輸率,而這反過來又能產(chǎn)生高達(dá) 100W/cm3的高功率密度。除強(qiáng)度外還應(yīng)加快液體的速度從而在動蕩、摩擦和波浪產(chǎn)生方面造成損失降到最小。因此,蕞理想的方式是單向運(yùn)動。

 

超聲波之所以被使用是因?yàn)樗?/span>對過程的影響

 1.通過還原金屬鹽制備活化金屬;

 2.通過超聲處理生成活化金屬;

 3.活性金屬溶液的制備;

 4.涉及非金屬固體的反應(yīng);

 5.金屬(Fe、鉻、錳、Co)氧化物的顆?;瘜W(xué)合成,如用作催化劑;

 6.金屬或金屬鹵化物在載體上的浸漬;

 7.金屬,合金,沸石和其他固體的結(jié)晶和析出;

 8.通過高速粒子碰撞改變表面形態(tài)和粒度:形成非晶納米結(jié)構(gòu)材料,包括高表面積過渡金屬,合金,碳化物,氧化物和膠體;晶體結(jié)塊;平滑和去除鈍化氧化物涂層;顯微操作(分餾)的小顆粒;

 9.固體的分散;

 10.膠體(Ag,Au,QCdS)的制備;

 11.聲化學(xué)聚合物:聚合物的降解和改性;聚合物的合成;有機(jī)污染物在水中的分解。

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