利用功率超聲的空化現象加速和控制化學反應,提高反應率和引發新的化學反應的現象,稱超聲化學。聲化學可應用于幾乎所有的化學反應,如萃取(提取)與分離、合成與降解、生物柴油生產、污水處理、細胞粉碎、分散和凝聚、提取生物納米等等。
強大的超聲波化學處理設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字超聲波發生器支持24小時連續發波,我們處理設備有2KW/3KW/6KW適合高壓、高溫、防爆等各種工況條件,此套超聲波國內外任何一家公司無法超越的。
產品結構:
超聲波化學設備有超聲波發生器、大功率超聲波換能器、超聲波工具頭。
超聲波發生器:張家港睿能科技有限公司第三帶數字電路閉合回路超聲波發生器,利用DSP芯片及D/A轉換器,采用直接數字頻率合成技術,設計實現了一個頻率、相位可控的正弦信號發生器。由數字化系統對其頻率設定、追蹤補償、幅度設定、放大匹配輸出、信號檢測分析來控制其輸出功率、振幅、能量。
大功率超聲波換能器:本公司專利技術(超聲波全波換能器)支持連續大功率發波。
超聲波工具頭:根據超聲波的聲學、力學性能和有限元軟件模擬預測真實狀態,這是保障我們提供超聲波產品的重要條件,鈦合金是超聲波行業公認的材料它提供了卓越的抗拉強度和韌性是一個很好的選擇。
超聲波自由基理論
主要是在空化效應作用下,有機物通過高溫分解或自由基反應兩種歷程進行。在超聲空化產生的局部高溫、高壓環境下,水被分解產生?OH自由基,另外溶解在溶液中的空氣(N2和O2)也可以發生自由基裂解反應產生N?和O?自由基。這些自由基會進一步引發有機分子的斷鏈、自由基的轉移和氧化還原反應:
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:
O2 → 2O?
H? O2 → HO? O?
O? H2 → HO? H?
O? HO2 → HO? O2
O? H2O2 → HO? HO2?
d.在有機物存在時
有機物 HO?→ 產物
有機物 H?→ 產物
有機物 HO2 → 產物
有機物 O?→ 產物
有機物→ 產物
可見超聲降解本質上屬于自由基氧化機理。實驗發現,在超聲降解過程中,會產生一系列復雜的中間化合物,這與溶液中存在著眾多的自由基種類有關。例如,在僅由N2、O2和H2O組成的體系中發生的自由基反應就多達20多個,產生大量的、復雜的自由基中間體。只要降解條件合適,反應時間足夠長,超聲降解的終產物都應該為熱力學穩定的單質或礦化物。
超臨界氧化
當溫度和壓力分別超過水分子的臨界溫度374℃和臨界壓力20×107Pa時,水分子處于超臨界狀態,稱為超臨界水。
水的物理化性質的粘度、電導、離子活度積、溶解度、密度和熱容在超臨界區發生突變,因此具有低的價電常數、高的擴散性和快的傳輸能力,具有良好的溶劑化特性。
此時,超臨界水能與非極性物質,如烴類,互溶,也能與空氣、二氧化碳和氮氣等氣體完全互溶。超臨界水的這些特殊性質使它成為一種理想的反應介質,有利于大多數化學反應速率的提高。