Introducere în echipamente sonochimice cu ultrasunete:
Când undele ultrasonice se propagă printr-un mediu lichid, ele produc efecte mecanice, termice, optice, electrice și chimice prin acțiune mecanică, cavitație și căldură. Undele ultrasonice de mare putere produc cavitație intensă, ceea ce creează temperaturi ridicate tranzitorii, presiuni ridicate, vid și microjete la nivel local. Extracția chimică, producția de biodiesel și reacțiile sonochimice au creat un mediu local mic, care este foarte propice procesului de reacție, care poate crește foarte mult viteza de reacție și reduce condițiile de reacție.
Pentru extragerea biomasei, aceasta va provoca distrugerea pereților celulelor plantei și pătrunderea rapidă a solventului, astfel încât ingredientele active extrase pot fi dizolvate rapid în solvent, crescând astfel rata de extracție, scurtând timpul de extracție și economisind solventul. Prelucrarea cu ultrasunete a resurselor de biomasă este un punct fierbinte de cercetare și dezvoltare în ultimii ani.
Extracția chimică cu ultrasunete, producția de biodiesel și extracția sonastică a biomasei de reacție au variat de la 15KHz la 100KHz, frecvențele cu ultrasunete în jur de 20KHz fiind frecvente, în principal din cauza frecvențelor ultrasonice mai mici în aceleași condiții de putere. Este mai probabil să producă efecte de cavitație.
Principiul de funcționare al echipamentelor sonochimice cu ultrasunete:
Echipamentul sonochimic cu ultrasunete este alcătuit din două părți: o componentă cu vibrații ultrasonice și o sursă specială de alimentare cu ultrasunete: componenta cu vibrații ultrasonice include în principal un traductor cu ultrasunete de mare putere, un claxon cu ultrasunete și un cap de scule cu ultrasunete pentru generarea vibrațiilor ultrasonice energia vibrațională este direcționată către Emis în lichid. Traductorul convertește energia electrică de intrare în energie mecanică, adică ultrasunete. Manifestarea sa este că traductorul se mișcă înainte și înapoi în direcția longitudinală, iar amplitudinea este în general de câțiva micrometri.
O astfel de densitate de putere de amplitudine este insuficientă și nu poate fi utilizată direct. Claxonul este conceput pentru a amplifica amplitudinea, a izola soluția de reacție și a traductorului cu ultrasunete și, de asemenea, servește la fixarea întregului dispozitiv cu vibrații ultrasonice. Capul sculei este conectat la claxon, iar claxonul transmite vibrații de energie cu ultrasunete către capul sculei, iar energia cu ultrasunete este emisă de capul sculei în lichidul de reacție chimică.
Puterea de acționare cu ultrasunete dedicată (generator cu ultrasunete) include circuit redresor, circuit de oscilație, circuit de amplificare, circuit de feedback, circuit de urmărire, circuit de protecție, circuit de potrivire, instrument de afișare și așa mai departe. Este folosit pentru a genera curent de înaltă frecvență și putere mare și pentru a conduce la funcționarea componentelor cu vibrații ultrasonice. Puterea generatorului cu ultrasunete este ajustabilă pentru a se potrivi diferitelor condiții de funcționare. Un controler de sincronizare poate fi, de asemenea, integrat în generator pentru a controla timpul de vibrație cu ultrasunete și timpul intermitent.
