超聲波在液體媒質(zhì)中傳播時,通過機(jī)械作用、空化作用和熱作用,產(chǎn)生力學(xué)、熱學(xué)、光學(xué)、電學(xué)和化學(xué)等一系列效應(yīng)。大功率的超聲波,會產(chǎn)生強(qiáng)烈的空化作用,從而在局部形成瞬時高溫,高壓、真空和微射流。對化學(xué)萃取、生物柴油生產(chǎn)和聲化學(xué)反應(yīng),造成了一個非常有利于反應(yīng)過程的局部小環(huán)境,能大大提高反應(yīng)速度,降低反應(yīng)條件。
對生物質(zhì)提取而言,會造成植物細(xì)胞壁的破壞和溶劑的快速滲透,使被提取的有效成分迅速溶解到溶劑中,從而提高提取率、縮短提取時間、節(jié)省溶劑。
超聲波化學(xué)萃取、生物柴油生產(chǎn)和聲化學(xué)反應(yīng)生物質(zhì)提取所選取的頻率范圍為15KHz ~ 100KHz,其中頻率20KHz左右的超聲波使用效果*,主要是因為在同樣的功率條件下,較低的超聲頻率更易產(chǎn)生空化效果。
工作原理
超聲波聲化學(xué)設(shè)備由超聲波振動部件和超聲波驅(qū)動電源兩部分構(gòu)成:超聲波振動部件主要包括大功率超聲波換能器、超聲波變幅桿、超聲波工具頭,用于產(chǎn)生超聲波振動,并將此振動能量向液體中發(fā)射。換能器將輸入的電能轉(zhuǎn)換成機(jī)械能,即超聲波。其表現(xiàn)形式是換能器在縱向作來回伸縮運動,振幅一般在幾個微米。這樣的振幅功率密度不夠強(qiáng)烈,為了增強(qiáng)功率密度,還需要加入變幅桿。變幅桿按設(shè)計需要放大振幅,隔離反應(yīng)溶液和超聲波換能器,同時也起到固定整個超聲波振動設(shè)備的作用。工具頭與變幅桿相連,變幅桿將超聲波能量振動傳遞給工具頭,再由工具頭將超聲波能量發(fā)射到化學(xué)反應(yīng)液體中。
超聲波驅(qū)動電源包括整流電路,振蕩電路,放大電路,反饋電路,跟蹤電路、保護(hù)電路,匹配電路、顯示儀表等。用于產(chǎn)生高頻高功率電流,驅(qū)動超聲波振動部件工作。超聲波發(fā)生器的功率可調(diào),以適應(yīng)不同的工作狀態(tài)。超聲波發(fā)生器內(nèi)還可根據(jù)需要集成有時序控制器,設(shè)定控制超聲波發(fā)振時間和間歇時間。
產(chǎn)品特點
超聲波聲化學(xué)設(shè)備有實驗室使用和工業(yè)使用兩大類產(chǎn)品,型號全,能滿足不同客戶的需求。
超聲波設(shè)備振幅穩(wěn)定,持續(xù)工作時間長,輻射面積大,能量轉(zhuǎn)化效率高。采用超聲波數(shù)控電源,全數(shù)字電路控制,抗*力強(qiáng)。頻率、功率可實時監(jiān)控,功率可調(diào),具有自動報警保護(hù)功能,操作簡便。