Čtyři hlavní funkce ultrazvukového katalytického akceleračního reakčního zařízení
Ultrazvukové katalytické akcelerační reakční zařízení se skládá ze tří částí: ultrazvukové vibrační komponenty, ultrazvukový zdroj energie pohonu a reakční konvice: ultrazvukové vibrační komponenty zahrnují hlavně vysoce výkonný ultrazvukový snímač, posilovač, roh (vysílací hlava), který se používá k generování ultrazvukových vibrací a spuštění této vibrační energie do kapaliny. Snímač převádí vstupní elektrickou energii na mechanickou energii, a to ultrazvuk. Jeho projevem je, že snímač se táhne tam a zpět v podélném směru a amplituda je obecně několik mikronů. Taková hustota amplitudového výkonu nestačí a nelze ji použít přímo. Roh zesiluje amplitudu podle konstrukčních požadavků, izoluje reakční roztok a snímač a také hraje roli při upevnění celého ultrazvukového vibračního systému. Roh je spojen s rohem, roh přenáší ultrazvukové energetické vibrace na roh a pak je ultrazvuková energie vyzařována do chemické reakční kapaliny rohem.
Čtyři hlavní funkce ultrazvukové katalýzy akcelerační reakční zařízení:
1. Má za následek míchání a homogenizaci kapaliny. Ultrazvuková vlna s velkou amplitudou vyzařuje do kapalného média, což může způsobit, že molekuly kapalného média prudce vibrují. Ve srovnání s jednoduchým ohřevem a mechanickým mícháním může míchání ultrazvukové vlny zesílit chemii. Reaktanty jsou plně promíchány, aby se zvýšila kontaktní oblast mezi molekulami, čímž se chemická reakce podporuje efektivněji a rychleji.
2. Ultrazvukové vlny produkují kavitační účinky v kapalině, produkují nespočet improvizovaných malých bublin v kapalině a přinášejí velké změny tlaku a teploty v mikroskopickém prostředí. S generováním a vymíráním malých bublin dojde k mikroskopickému prostředí Změny teploty o stovky milionů stupňů za sekundu. Ačkoli topný bod trvá méně než jeden milion minut, urychluje chemickou reakci molekul v topném bodě.
3. Vzhledem k tomu, že v ultrazvukovém přenosu v kapalině existuje střídavé období pozitivního a negativního tlaku, může částice média vyvolat významný účinek akustického tlaku. Když je kapalné médium ozářeno ultrazvukovou vlnou s dostatečně velkou amplitudou, kapalné médium se rozbije. Vznikají plynové mikrobubly a mikrobubly jsou dále zvětšeny tak, aby tvořily kavitační bubliny. Kavitační bubliny se zhroutí na kapalné stěně pod vysokým amplitudovým ultrazvukovým vysokým tlakem. Kinetická energie kolapsu je okamžitě přeměněna na vnitřní energii látky v kavitačních bublinách, takže několik Vysoká teplota 1000 000 způsobuje, že molekuly v kavitační bublině se tepelně odcitují a stávají se nízkoteplotní plazmou, čímž se zvyšuje reaktivita chemických reaktantů, to znamená zvýšení kolize a kontaktu mezi molekulami nebo ionty. , aby chemická reakce pokračovala rychle.
4. Může mít ultrazvuk tak širokou škálu aplikací? Ukazuje se, že je to hlavně kvůli ultrazvukové kavitační reakci. Když je ultrazvuková energie dostatečně vysoká, objeví se fenomén "ultrazvukové kavitace", což znamená, že malé bubliny (kavitační jádra) v kapalině vibrují a rostou pod působením ultrazvukového pole. A neustále hromadit energii zvukového pole, když energie dosáhne určitého prahu, kavitační bublina se rychle zhroutí a zavře.
