Vysokovýkonné ultrazvukové sonochemické zariadenia
Najvýraznejším a široko známym účinkom výkonového ultrazvuku v kvapalinách je disperzný efekt. Rozptyl ultrazvukových vĺn v kvapalinách závisí hlavne od ultrazvukovej kavitácie kvapalín.
Ultrazvuková disperzia nevyžaduje použitie emulgátorov. V mnohých prípadoch môže ultrazvuková emulgácia získať častice pod 1 μm. Vznik tejto emulzie je hlavne výsledkom silnej kavitácie ultrazvukových vĺn v blízkosti disperzného nástroja. Parafínový vosk môže byť dispergovaný vo vode s chemickým činidlom a priemer dispergovaných častíc je menší ako 1 μm.
Záchytným bodom ultrazvukovej disperzie sú zvyčajne malé vibrácie a vysoké zrýchlenie. Ultrazvukové disperzné zariadenia sa široko používajú v potravinách, palivách, nových materiáloch, chemikáliách, náteroch a iných oblastiach.
Princíp decentralizácie
1. Ultrazvukový generátor: jeho účinnosť je až 90 percent a má malú veľkosť a nízku hmotnosť; (známy aj ako ultrazvukový zdroj napájania).
2. Ultrazvukový pomocný systém, aby sa získal vysoký výkon, jeho rezonančná vibračná frekvencia je zvolená na približne 15 kHz, ultrazvukový generátor a rezonančný systém tvoria frekvenčný automatický sledovací systém; (ultrazvukový vibrátor zložený z ultrazvukového prevodníka a ultrazvukového klaksónu).
3. Ultrazvukový dispergačný nástroj; (ultrazvuková nástrojová hlava je pripojená k vibrátoru).
4. Nádoba na disperziu. Princíp činnosti homogenizátora spočíva v tom, že keď ultrazvukový generátor vydáva vysokofrekvenčný elektrický tlak, aby sa dotkol ultrazvukového ovládača, po zosilnení vibrátorom a mechanickým vibračným uzáverom sa pod pôsobením dispergačného nástroja vykonáva silné diferenciálne ošetrenie. von v kontajneri.
Ovplyvňujúce faktory
Dva faktory určujú vplyv rozptylu: ultrazvuková nárazová sila; čas ultrazvukového žiarenia.
Výtok kvapaliny na úpravu je Q, medzera je c a plocha dosky v opačnom smere je S, potom priemerný čas t potrebný na to, aby špecifické častice v kvapaline na úpravu prešli týmto priestorom, je: t{{ 0}}c*S/Q. Aby sa zlepšil účinok rozptylu ultrazvuku, musia byť kontrolované tri prvky: priemerný tlak p upravovacej kvapaliny, medzera c a čas ultrazvukového žiarenia t(s).
Rozsah použitia
Ultrazvuková disperzia je široko používaná v mnohých oblastiach: napríklad v potravinárstve, kozmetike, medicíne, chémii atď. Aplikácia ultrazvuku v potravinovej disperzii sa dá zhruba rozdeliť do troch situácií: disperzia kvapalina-kvapalina (emulzia), disperzia tuhá látka-kvapalina (suspenzia ) a disperzia plyn-kvapalina.
Disperzia tuhá látka-kvapalina (suspenzia): ako je disperzia práškovej emulzie atď.
Disperzia plyn-kvapalina: Napríklad výroba pitnej vody sýtenej oxidom uhličitým sa môže zlepšiť metódou absorpcie CO2, aby sa zlepšila stabilita.
Disperzia kvapalina-kvapalina (emulzia): ako je emulgovanie ghí na výrobu laktózy; pri výrobe omáčky, rozptyľovaní surovín a pod.
Ultrazvukovú disperziu možno použiť aj na prípravu nanomateriálov; na detekciu a analýzu vzoriek potravín, ako je technológia mikroextrakcie v tekutej fáze s ultrazvukovou disperziou
