超聲波液體空化設備_化學(xué)反應加速器

超聲波液體空化設備超聲波均質(zhì)系統有多種作用

超聲波均質(zhì)系統一種作用:對液體具有攪拌勻化作用,大振幅的超聲波輻射到液體介質(zhì)中,能是液體介質(zhì)分子發(fā)生劇烈的振蕩,與單純的加熱和機械攪拌相比,超聲波的攪拌作用能更加有效的使化學(xué)反應物充分混合,增加分子間的接觸面積,從而更加高效快速的促進(jìn)化學(xué)反應的進(jìn)行。

超聲波均質(zhì)設備第二種作用:超聲波在液體中產(chǎn)生空化效應,在液體中產(chǎn)生無(wú)數個(gè)即興即滅的小氣泡,在微觀(guān)小環(huán)境帶來(lái)大大地壓力變化和溫度變化,隨著(zhù)小氣泡的產(chǎn)生和消亡,微觀(guān)環(huán)境里會(huì )發(fā)生每秒鐘幾億度的溫度變化,雖然加熱點(diǎn)持續的時(shí)間不過(guò)百萬(wàn)分秒,但是加速了加熱點(diǎn)里的分子的化學(xué)反應。

超聲波均質(zhì)設備第三是:由于超聲波在液體中傳遞存在著(zhù)一個(gè)正負壓強的交變周期,可使介質(zhì)的質(zhì)點(diǎn)產(chǎn)生顯著(zhù)的聲壓作用,當用足夠大振幅的超聲波輻射液體介質(zhì)時(shí),液體介質(zhì)就會(huì )發(fā)生斷裂,形成氣體微泡,微泡進(jìn)一步增大形成空化氣泡,空化氣泡在大振幅超聲波高壓下液壁發(fā)生潰陷,潰陷的動(dòng)能在瞬間轉化為空化泡內物質(zhì)的內能,于是產(chǎn)生幾千K的高溫,使空化泡內的分子熱解離,變成低溫等離子體,從而增強了化學(xué)反應物的反應活性,即增加了分子或離子間的碰撞和接觸,使得化學(xué)反應快速進(jìn)行。

超聲波均質(zhì)設備第四是:超聲波能有如此廣泛的應用呢?原來(lái)主要得益于超聲空化反應,當超聲波能量足夠高時(shí),就會(huì )產(chǎn)生“超聲空化”現象,即指存在于液體中的微小氣泡(空化核)在超聲場(chǎng)的作用下振動(dòng)、生長(cháng)并不斷聚集聲場(chǎng)能量,當能量達到某個(gè)閾值時(shí),空化氣泡急劇崩潰閉合的過(guò)程。空化氣泡的壽命約0.1μs,它在急劇崩潰時(shí)可釋放出巨大的能量,并產(chǎn)生速度約為110m/s、有強大沖擊力的微射流,使碰撞密度高達1.5kg/cm2。空化氣泡在急劇崩潰的瞬間產(chǎn)生局部高溫高壓(5000K,1800atm),冷卻速度可達109K/s。超聲波這種空化作用大大提高非均相反應速率,實(shí)現非均相反應物間的均勻混合,加速反應物和產(chǎn)物的擴散,促進(jìn)固體新相的形成,控制顆粒的尺寸和分布”