超声波在水处理领域的应用虽然已经得到了人们***地认识,但是有许多问题仍然有待解决。
4.1超声波反应的条件控制比较困难。不同的底物由于其不同物理化学性质,其比较好的分解条件是不同的,尤其是考虑其经济性时。分解不同的底物时,为使其达到比较好的分解效果,必须对超声波的强度、分解时间、催化剂等条件进行试验。
4.2到目前为止,超声波技术还没有大规模运用到实践中,许多的应用都是在实验室里完成。这些试验都是针对某一类底物,模拟该物质的溶液进行处理。超声波有待进一步在实践中的考验。
4.3超声波大规模应用的问题主要在设备上,研制出能够连续处理废水、低能耗、大容量的超声波反应器是关键所在。 超声波处理技术在GF、航空航天等领域具有重要战略意义。河北靠谱的超声波处理产品介绍
在反应体系中加入媒介气体对反应的进程也有不同程度的影响。研究人员在用超声波分解二硫化碳时发现,在不同的气体媒介中,其反应的速率为He>空气>N2O>Ar。其在He的反应体系中的速率是在Ar中的3倍。气体的影响因素主要是体现在对声化气泡间撞击上。气体的许多性质都可以影响声化反应,如比热容、热导率和溶解性。比热容影响反应的效果表现在高比热容的单原子比低热容的多原子能产生更高的温度和压力。而低热导率的气体降低了气体撞击热能的传递,从而降低了撞击的温度。气体的溶解度也是一个影响的因素。气体的溶解度越大,它就越可能扩散到气穴中。这些溶解的气体为气穴的形成提供**。当然还有一些其它的因素如时间、水中干扰物质、催化剂(TiO2)等。许多研究表明,无论哪种因素的影响,超声波反应器的经济性不能忽视。山东耐用超声波处理技术指导超声波在钟表制造业中可用于机芯零件的加工、组装等过程。
(1)加速介质质点运动。高于20KHz声波频率的超声波的连续介质(例如水)中传播时,根据惠更斯波动原理,在其传播的波阵面上将引起介质质点(包括药材重要效成分的质点)的运动,使介质质点运动获行巨大的加速度和动能。质点的加速度经计算一般可达重力加速度的二千倍以上。由于介质质点将超声波能量作用于药材中药效成分质点上而使之获得巨大的加速度和动能,迅速逸出药材基体而游离于水中。(2)空化作用。超声波在液体介质中传播产生特殊的“空化效应”,“空化效应”不断产生无数内部压力达到上千个大气压的微气穴并不断“爆破”产生微观上的强大冲击波作用在中药材上,使其中药材成分物质被“轰击”逸出,并使得药材基体被不断剥蚀,其中不属于植物结构的药效成分不断被分离出来。加速植物有效成份的浸出提取。(3)超声波的振动匀化(Sonication)使样品介质内各点受到的作用一致,使整个样品萃取更均匀。综上所述,中药材中的药效物质在超声波场作用下不但作为介质质点获得自身的巨大加速度和动能,而且通过“空化效应”获得强大的外力冲击,所以能高效率并充分分离出来。
工业自动化控制
利用声波反射、衍射、多普勒效应,制造超声波物位计、超声波液位计、超声波流量计等。
超声波提取生物纳米(超声波化学合成法)
超声波化学反应中,起关键作用的是声波的空化效应,在超声波的辐照过程中,在液体里将发生空化气泡的形成,长大和崩灭,当空化气泡崩灭时产生一个覆盖着的强压力脉冲,产生许多独特的性质,例如产生高达5000K的高温,大于200Mpa的压力,以及高达1010K/p的降温速度,这就是超声波化学合成的能量来源,Kcap,Okitso等将0.5um的oAl1/O3粉末加入到PdLN.2N3Cl.3H20溶液中,再加入一种对Pd2,还原起促进作用的规类,然后用20Khz的超声波辐照,在Al2O2表面合成出10nm左右的Pd纳米粒子。 超声波处理可以与化学、热力学等学科相结合,形成综合技术体系。
超声波发生器的原理
首先由信号发生器来发生一个特定频率的信号,这个信号可以是正弦信号,也可以是脉冲信号,这个特定频率就是换能器的频率,一般在超声波设备中使用到超声波频率为25KHz28KHz35KHz40KHz1OOKHz或以上现在尚未大量使用.但随着以后精密清洗的不时发展。相信使用面会逐步扩大.功率放大器可有多种形式,如电子管甲类放大器.甲乙类放大器;晶体管甲类或乙类放大器(均属于模拟式)晶体管开关式放大器等,功率一般从50W5000W不等,由信号发生器产生的频率信号经过功率放大器后需经过阻抗匹配,使得输出的阻抗与换能器相符,推动换能器将电信号转换为机械振动. 超声波在航空航天领域中有广泛的应用,如飞机发动机部件的清洗、除锈等。智能超声波处理技术参数
超声波在冶金行业中可用于金属熔炼、矿物分选等过程。河北靠谱的超声波处理产品介绍
③热效应。由于超声波频率高,能量大,被介质吸收时能产生***的热效应。
④化学效应。超声波的作用可促使发生或加速某些化学反应。例如纯的蒸馏水经超声处理后产生过氧化氢;溶有氮气的水经超声处理后产生亚硝酸;染料的水溶液经超声处理后会变色或退色。这些现象的发生总与空化作用相伴随。超声波还可加速许多化学物质的水解、分解和聚合过程。超声波对光化学和电化学过程也有明显影响。各种氨基酸和其他有机物质的水溶液经超声处理后,特征吸收光谱带消失而呈均匀的一般吸收,这表明空化作用使分子结构发生了改变。 河北靠谱的超声波处理产品介绍