Чотири основні функції ультразвукового обладнання для реакції каталітичного прискорення
Ультразвукове обладнання для реакції каталітичного прискорення складається з трьох частин: ультразвукових вібраційних компонентів, блоку живлення ультразвукового приводу та реакційного чайника: ультразвукові вібраційні компоненти в основному включають потужний ультразвуковий перетворювач, підсилювач, гудок (передавальна головка), що використовується для генерації ультразвукової вібрації та запуску ця енергія вібрації в рідину. Перетворювач перетворює введену електричну енергію в механічну, а саме ультразвук. Його прояв полягає в тому, що перетворювач розтягується вперед-назад у поздовжньому напрямку, і амплітуда, як правило, становить кілька мікрон. Така амплітудна щільність потужності недостатня і не може бути використана безпосередньо. Ріг посилює амплітуду відповідно до проектних вимог, ізолює реакційний розчин і перетворювач, а також грає роль у фіксації всієї ультразвукової вібраційної системи. Ріг з'єднаний з рогом, ріг передає ультразвукову вібраційну енергію на ріг, а потім ультразвукова енергія видається ріжком хімічної реакції.
Чотири основні функції обладнання для реакції прискорення ультразвукового каталізу:
1. Це має ефект перемішування та гомогенізації рідини. Ультразвукова хвиля великої амплітуди випромінює в рідке середовище, що може змусити молекули рідкого середовища сильно вібрувати. Порівняно з простим нагріванням та механічним перемішуванням, ефект перемішування ультразвукової хвилі може зробити хімію більш ефективною. Реактиви повністю змішуються для збільшення площі контакту між молекулами, тим самим ефективніше і швидше сприяючи хімічній реакції.
2. Ультразвукові хвилі виробляють кавітаційні ефекти в рідині, утворюючи незліченні імпровізовані маленькі бульбашки в рідині, і викликають великі зміни тиску та температурні зміни в мікроскопічному середовищі. З утворенням і вимиранням маленьких бульбашок, мікроскопічного середовища відбуватимуться зміни температури в сотні мільйонів градусів в секунду. Хоча точка нагрівання триває менше одного мільйона хвилин, вона прискорює хімічну реакцію молекул у точці нагрівання.
3. Оскільки в ультразвуковій передачі в рідині існує період чергування позитивного та негативного тиску, частинка середовища може спричинити значний ефект звукового тиску. При опроміненні рідкого середовища ультразвуковою хвилею з досить великою амплітудою рідке середовище розірветься. Утворюються газові мікробульбашки, а мікро бульбашки додатково збільшуються, утворюючи кавітаційні бульбашки. Кавітаційні бульбашки руйнуються на стінці рідини під високоамплітудним ультразвуковим високим тиском. Кінетична енергія колапсу миттєво перетворюється на внутрішню енергію речовини в кавітаційних бульбашках, тому кілька Висока температура 1000 К змушує молекули в кавітаційному міхурі термічно дисоціювати і перетворюватися на низькотемпературну плазму, підвищуючи тим самим реакційну здатність хімічних реагентів, тобто збільшуючи зіткнення та контакт між молекулами або іонами, завдяки чому хімічна реакція протікає швидко.
4. Чи може ультразвук мати такий широкий спектр застосування? Виявляється, це в основному завдяки ультразвуковій реакції кавітації. Коли ультразвукова енергія досить висока, явище" ультразвукова кавітація" відбудеться, що означає, що крихітні бульбашки (кавітаційні ядра) в рідині вібрують і ростуть під дією ультразвукового поля. І постійно накопичують енергію звукового поля, коли енергія досягає певного порогу, кавітаційний міхур руйнується і швидко закривається.
