利用功率超聲的空化現(xiàn)象加速和控制化學(xué)反應(yīng),提高反應(yīng)率和引發(fā)新的化學(xué)反應(yīng)的現(xiàn)象,稱超聲化學(xué)。聲化學(xué)可應(yīng)用于幾乎所有的化學(xué)反應(yīng),如萃取(提?。┡c分離、合成與降解、生物柴油生產(chǎn)、污水處理、細(xì)胞粉碎、分散和凝聚、提取生物納米等等。
強(qiáng)大的超聲波化學(xué)處理設(shè)備基于我公司特有的全波段大功率壓電超聲波換能器與第三代數(shù)字超聲波發(fā)生器支持24小時(shí)連續(xù)發(fā)波,我們處理設(shè)備有2KW/3KW/6KW適合高壓、高溫、防爆等各種工況條件,此套超聲波國(guó)內(nèi)外任何一家公司無(wú)法超越的。
產(chǎn)品結(jié)構(gòu):
超聲波化學(xué)設(shè)備有超聲波發(fā)生器、大功率超聲波換能器、超聲波工具頭。
超聲波發(fā)生器:張家港睿能科技有限公司第三帶數(shù)字電路閉合回路超聲波發(fā)生器,利用DSP芯片及D/A轉(zhuǎn)換器,采用直接數(shù)字頻率合成技術(shù),設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)了一個(gè)頻率、相位可控的正弦信號(hào)發(fā)生器。由數(shù)字化系統(tǒng)對(duì)其頻率設(shè)定、追蹤補(bǔ)償、幅度設(shè)定、放大匹配輸出、信號(hào)檢測(cè)分析來(lái)控制其輸出功率、振幅、能量。
大功率超聲波換能器:本公司專利技術(shù)(超聲波全波換能器)支持連續(xù)大功率發(fā)波。
超聲波工具頭:根據(jù)超聲波的聲學(xué)、力學(xué)性能和有限元軟件模擬預(yù)測(cè)真實(shí)狀態(tài),這是保障我們提供超聲波產(chǎn)品的重要條件,鈦合金是超聲波行業(yè)公認(rèn)的材料它提供了卓越的抗拉強(qiáng)度和韌性是一個(gè)很好的選擇。
超聲波自由基理論
主要是在空化效應(yīng)作用下,有機(jī)物通過(guò)高溫分解或自由基反應(yīng)兩種歷程進(jìn)行。在超聲空化產(chǎn)生的局部高溫、高壓環(huán)境下,水被分解產(chǎn)生?OH自由基,另外溶解在溶液中的空氣(N2和O2)也可以發(fā)生自由基裂解反應(yīng)產(chǎn)生N?和O?自由基。這些自由基會(huì)進(jìn)一步引發(fā)有機(jī)分子的斷鏈、自由基的轉(zhuǎn)移和氧化還原反應(yīng):
a.水離解:
H2O → H? HO?
H? H?→ H2
H? O2 → H02?
HO2? HO2?→ H2O2 O2
HO? HO?→ H2O2
H? HO?→ H2O
H? H2O2 → HO? H2O
H? H2O2 → H2 HO2?
HO? H2O2 → HO2? H2O
HO? H2 → H2O H?
b.在N2存在下:
N2 → 2N?
N? HO?→ NO H?
NO HO?→ HNO2
NO HO?→ NO2 H?
2NO2 H2O → HNO2 HNO3
N? H?→ NH
NH NH → N2 H2
N? O2 → NO O?
c.在氧存在時(shí):
O2 → 2O?
H? O2 → HO? O?
O? H2 → HO? H?
O? HO2 → HO? O2
O? H2O2 → HO? HO2?
d.在有機(jī)物存在時(shí)
有機(jī)物 HO?→ 產(chǎn)物
有機(jī)物 H?→ 產(chǎn)物
有機(jī)物 HO2 → 產(chǎn)物
有機(jī)物 O?→ 產(chǎn)物
有機(jī)物→ 產(chǎn)物
可見(jiàn)超聲降解本質(zhì)上屬于自由基氧化機(jī)理。實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn),在超聲降解過(guò)程中,會(huì)產(chǎn)生一系列復(fù)雜的中間化合物,這與溶液中存在著眾多的自由基種類有關(guān)。例如,在僅由N2、O2和H2O組成的體系中發(fā)生的自由基反應(yīng)就多達(dá)20多個(gè),產(chǎn)生大量的、復(fù)雜的自由基中間體。只要降解條件合適,反應(yīng)時(shí)間足夠長(zhǎng),超聲降解的終產(chǎn)物都應(yīng)該為熱力學(xué)穩(wěn)定的單質(zhì)或礦化物。
超臨界氧化
當(dāng)溫度和壓力分別超過(guò)水分子的臨界溫度374℃和臨界壓力20×107Pa時(shí),水分子處于超臨界狀態(tài),稱為超臨界水。
水的物理化性質(zhì)的粘度、電導(dǎo)、離子活度積、溶解度、密度和熱容在超臨界區(qū)發(fā)生突變,因此具有低的價(jià)電常數(shù)、高的擴(kuò)散性和快的傳輸能力,具有良好的溶劑化特性。
此時(shí),超臨界水能與非極性物質(zhì),如烴類,互溶,也能與空氣、二氧化碳和氮?dú)獾葰怏w完全互溶。超臨界水的這些特殊性質(zhì)使它成為一種理想的反應(yīng)介質(zhì),有利于大多數(shù)化學(xué)反應(yīng)速率的提高。