詳細說明：
超聲波攪拌-分散-誘導(dǎo)-乳化設(shè)備介紹
杭州振源超聲設(shè)備有限公司生產(chǎn)的超聲波液體處理設(shè)備,廣泛用在工業(yè)的方方面面,設(shè)備功率大,性能穩(wěn)定,與國外進口的動輒十來萬的同類產(chǎn)品相比,不相上下。我公司產(chǎn)品采用進口核心元器件生產(chǎn),數(shù)控電路驅(qū)動,可以實現(xiàn)定時,連續(xù)、脈沖、開機自動搜頻,工作自動跟頻。設(shè)備效率高,穩(wěn)定可靠,用起來省心,非國內(nèi)一般配置低,以次充好的同類產(chǎn)品能比。
主要應(yīng)用:
1、中藥提取,細胞,細菌,病毒組織的破碎/裂解。例如細胞內(nèi)含物的萃取,抽取蛋白質(zhì), 核酸,修剪DNA,RNA等。
2、納米材料技術(shù)的研究。
3、物質(zhì)顆粒的分散、勻質(zhì)化,以及產(chǎn)品的乳化。例如納米材料的分散。
4、加速溶解,加速化學(xué)反應(yīng)。例如用于化學(xué)合成。
5、染色質(zhì)免疫沉淀技術(shù)。
6、超聲波催化誘導(dǎo)化學(xué)物質(zhì)反應(yīng)。
7、石墨烯分散、剝離、制取
8、其他應(yīng)用領(lǐng)域。
超聲波催化誘導(dǎo)化學(xué)反應(yīng)
超聲波對液體有多種作用,其中,
第2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(yīng)物充分混合,增加分子間的接觸面積,蘇州索尼克超聲科技,從而更加高效快速的促進化學(xué)反應(yīng)的進行。
第二種作用:超聲波在液體中產(chǎn)生空化效應(yīng),在液體中產(chǎn)生無數(shù)個即興即滅的小氣泡,在微觀小環(huán)境帶來*地壓力變化和溫度變化,隨著小氣泡的產(chǎn)生和消亡,微觀環(huán)境里會發(fā)生每秒鐘幾億度的溫度變化,雖然加熱點持續(xù)的時間不過百萬分之一秒,但是加速了加熱點里的分子的化學(xué)反應(yīng)。
第三是:由于超聲波在液體中傳遞存在著一個正負(fù)壓強的交變周期,可使介質(zhì)的質(zhì)點產(chǎn)生顯著的聲壓作用,當(dāng)用足夠大振幅的超聲波輻射液體介質(zhì)時,液體介質(zhì)就會發(fā)生斷裂,形成氣體微泡,微泡進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,潰陷的動能在瞬間轉(zhuǎn)化為空化泡內(nèi)物質(zhì)的內(nèi)能,于是產(chǎn)生幾千K的高溫,使空化泡內(nèi)的分子熱解離,變成低溫等離子體,從而增強了化學(xué)反應(yīng)物的反應(yīng)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(yīng)快速進行。
第四是:超聲波能有如此廣泛的應(yīng)用呢?原來主要得益于超聲空化反應(yīng),當(dāng)超聲波能量足夠高時,就會產(chǎn)生“超聲空化”現(xiàn)象,即指存在于液體中的微小氣泡(空化核)在超聲場的作用下振動、生長并不斷聚集聲場能量,當(dāng)能量達到某個閾值時,空化氣泡急劇崩潰閉合的過程?？栈瘹馀莸膲勖s0.1μs,它在急劇崩潰時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。蘇州索尼克超聲科技,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(yīng)速率,實現(xiàn)非均相反應(yīng)物間的均勻混合,加速反應(yīng)物和產(chǎn)物的擴散,促進固體新相的形成,控制顆粒的尺寸和分布。”
超聲波分散納米材料
超聲分散是將需處理的顆粒懸浮液直接置于超聲場中,用大功率的超聲波加以“照射”處理,是一種強度很高,效果***好的分散手段。
超聲分散機理
v 首先,超聲波的傳播需以介質(zhì)為載體的
v 超聲波在介質(zhì)中的傳播存在一個正負(fù)壓的交變周期,介質(zhì)在膠體的正負(fù)壓強下收到擠壓和牽拉
v 超聲波作用于介質(zhì)液體時,在負(fù)壓區(qū)內(nèi)介質(zhì)分子間的距離會超過液體介質(zhì)保持不變的的臨界分子距離,液體介質(zhì)就會發(fā)生斷裂,形成微泡,蘇州索尼克超聲科技,微泡長大變成空化氣泡。
v 氣泡可重新溶解于氣體中,也可上浮并消失,也可能脫離超聲場的共振相位而潰陷。
v 這種空化氣泡在液體介質(zhì)中產(chǎn)生、潰陷或消失的現(xiàn)象。
v 空化作用會產(chǎn)生局部的高溫高壓,并產(chǎn)生巨大的沖擊力和微射流,納米粉體在其作用下,表面能被削弱,從而實現(xiàn)對納米粉體的分散作用。
超聲波分散法與常規(guī)機械分散法相比較
v 機械分散法可分為:
研磨、普通球磨、振動球磨、膠體磨、空氣磨、機械攪拌等。
機械分散法,步驟多,所需設(shè)備多且復(fù)雜,而超聲波分散只需要一個電源一個振動棒即可。
v 機械粉碎極限問題:
納米粉碎中,因細顆粒具有巨大的界面能,顆粒間范德華力較強,隨粒子粒度的減小,顆粒間自動聚集的趨勢變大,分散作用與聚集作用達到平衡,粒徑不再變化。
因此,粉碎到一定程度,粒徑不再減小或減小速率相當(dāng)緩慢,這就是物料的機械粉碎極限。所以機械分散法不能把納米材料的真實粒徑還原出來,效果遠不如超聲波分散法。
超聲波納米材料分散的特點:
1、采用大功率聚焦式超聲波換能器,它具有振幅大,轉(zhuǎn)換效率高的特點。
2、大振幅超聲波通過探頭直接輸送到分散介質(zhì),蘇州索尼克超聲科技,分散效果明顯,大大的改變了以往采用的
球磨機的方式,需要大量的時間來分散。
3、探頭采用高強度鈦合金材料,耐酸耐堿,滿足在各種材料的體系中使用。
4、操作簡單,對處理材料無污染,有自清潔功能。
5、可連續(xù)循環(huán)處理納米材料的批量分散,使納米材料的應(yīng)用走向市場。
6、帶溫控裝置,有效避免各種材料受溫度的影響
由于納米材料具有小尺寸效應(yīng),表面效應(yīng),量子尺寸效應(yīng),以及宏觀量子隧道效應(yīng),導(dǎo)致了其在熱、光、磁、敏感特性和表面穩(wěn)定性等方面不同于常規(guī)粒子。如何使納米粒子均勻的分散到基體中,就成納米材料技術(shù)的關(guān)鍵技術(shù)問題之一。杭州振源超聲,使用超聲波的空話效應(yīng)使納米團聚的納米顆粒是目前***有效的的物理方法。它是將需要處理的顆粒懸浮液超聲波聲場中,利用適當(dāng)?shù)某暡ㄕ袷幒妥饔脮r間加以處理,我公司的超聲波納米分散器,分散效果佳,功耗小,一次投入,長久使用,能大大改善納米材料的性能,提升產(chǎn)品競爭實力。成為國內(nèi)外各大材料化學(xué)廠家的工具。
產(chǎn)品優(yōu)點:
1.聚合物均質(zhì)處理所需時間短。
2.技術(shù)資金需要小;
3.處理時對周圍環(huán)境沒有影響;
4.超聲波是物理的,不產(chǎn)生第二次污染;
5.設(shè)備結(jié)構(gòu)簡單,操作方便。
超聲波乳化應(yīng)用
在進行液液兩相物質(zhì)混合----乳化的過程中,一般才有高速剪切機進行,其乳化效果取決于槳葉旋轉(zhuǎn)速度和作用空間,乳化效果根據(jù)液體相性質(zhì)的不同而有不同,只能從宏觀上進行粗混合(乳化)。并且投入設(shè)備多,大成本高,維護繁雜。
采用超聲波法乳化液體,只需要一根振動棒及一臺電源,超聲波空化效應(yīng),能從微觀將液體分子進行混合乳化,乳化效果***好,速度快。
在制藥工業(yè)及日常用品工業(yè)部門,超聲乳化常用于制造各種乳化液產(chǎn)品,如乳劑藥品、化妝品及皮鞋油等。還可利用超聲乳化方法制成油(汽油、柴油等)與水或煤粉的乳化燃燒物,以提高單位燃料的燃燒值。這種技術(shù)現(xiàn)已在有限范圍內(nèi)開始推廣使用,經(jīng)濟效益明顯。為降低成本和適應(yīng)較大規(guī)模的生產(chǎn),在超聲乳化中大都使用簧片哨等機械型超聲發(fā)生器。對于難以乳化的液體或出于其它特殊考慮,有時亦采用壓電式超聲換能器,并配合使用適當(dāng)?shù)穆暰劢瓜到y(tǒng)以增大聲強。
超聲波乳化與一般乳化工藝和設(shè)備(如螺旋槳、膠體磨及均化器等)相比,具有如下特點:
(1).乳化質(zhì)量高,所形成的乳液平均液滴尺寸小,可為0.2~2μm,液滴尺寸分布范圍窄,可為0.1~10μm或更窄,濃度高,純?nèi)橐簼舛瓤蛇_30%,外加乳化劑可達70%。
(2).可以不用或少用乳化劑就產(chǎn)生穩(wěn)定的乳液,有的可穩(wěn)定幾個月至半年以上,耗能小,生產(chǎn)效率高,成本低。
(3).可以控制乳液的類型。在某些聲場條件下,o/w(水包油)和w/o(油包水)型乳液都可制備,然而用機械乳化方法這是不可能的,只有乳化劑的性質(zhì)才能控制乳酸的類型。例如,甲苯在水中乳化,在低聲強條件下可以形成一種類型的乳液,而在高聲強條件下則可能形成另一種類型的乳液。
(4).生產(chǎn)乳液所需功率小。如:制備4.55m3/h、液滴尺寸為1μm的乳液,若采用簧片哨,當(dāng)工作壓力為10.5~14.1kg/cm2時,只需5~7馬力的驅(qū)動功率,而采用高壓均化器,工作壓力為70.3~351.6kg/cm2時,則需40~50馬力的驅(qū)動功率。超聲乳化還可以制備用一般方法根本不能得到的乳濁液,如普通攪拌只能得到5%石蠟在水中的乳濁液,而在聲場中,可以得到20%石蠟乳濁液。燃油摻水超聲乳化、燃燒,在國內(nèi)已推廣應(yīng)用多年。該過程中不需添加乳化劑,乳化油中水珠粒徑達1μm左右,取得了節(jié)能6%~25%、減少煙塵40%~90%、降低NOx20%~75%的效果,節(jié)油環(huán)保。在煤油混合燃料中加入少量水進行超聲乳化混合,可以生產(chǎn)穩(wěn)定的煤油懸浮液,含煤達40%以上,便于儲存和運輸,效益顯著。另一方面,在低聲強和一定頻率下,超聲能使乳化液破乳。美國Teksonic公司開發(fā)了一種高效而經(jīng)濟的工藝,利用超聲波對油水乳化物進行破乳處理,取得了良好的效果。
大功率超聲波分散,攪拌,乳化,萃取機器
清洗式的超聲波設(shè)備主要存在以下問題
1、輻射的功率密度小,也就是單位面積的功率小,不適合高強度的聲化學(xué)反應(yīng)
2、輻射效率低,輻射的能量需要通過外壁再傳導(dǎo)到液體中,損耗很大
3、生產(chǎn)過程中往往伴隨高溫,而清洗式的換能器由于其安裝方式貼近容器,傳熱很快,無法再高溫的溶液中工作
4、無法再壓力容器中使用,壓力容器的容器壁很厚,若使用清洗式的超聲波換能器,其超聲強度無法穿透容器壁,因此無法輻射超聲
超聲波聚焦式設(shè)備有如下優(yōu)點。
1.能量聚焦,到振幅大,將大能量直接傳送聚焦到反應(yīng)介質(zhì),效果好。
2.提取速率比清洗機的高40%以上。
3.提取率比清洗機高30%以上。
4 東西更簡單,比清洗機更好維護。
5.綜合效益比清洗機強5倍。
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