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一、超聲聲化學(xué)原理
聲暉工業(yè)級超聲波聲化學(xué)液體處理裝置是利用超聲波的空化效應(yīng)所產(chǎn)生的局部高溫、高壓、沖擊波和微射流，來促使微粒間發(fā)生劇烈的相互作用，提高化學(xué)反應(yīng)速率、縮短反應(yīng)時(shí)間、提高反應(yīng)選擇性，而且能激發(fā)在沒有超聲波存在時(shí)不能發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)。
超聲波對化學(xué)萃取、生物柴油生產(chǎn)、有機(jī)合成、治理微生物、降解有毒有機(jī)污染物、化學(xué)反應(yīng)速度和產(chǎn)率、催化劑的催化效率、生物降解處理，超聲波防垢除垢、生物細(xì)胞粉碎、分散和凝聚，造成了一個(gè)非常有利于反應(yīng)過程的局部小環(huán)境，能大大提高反應(yīng)速度，降低反應(yīng)條件。
二、超聲聲化學(xué)設(shè)備組成
聲暉工業(yè)級超聲波聲化學(xué)液體處理裝置主要由超聲波驅(qū)動電源和超聲波振動設(shè)備兩部分組成，并通過電纜連接。
超聲波驅(qū)動電源起著將50Hz-60Hz的市電（交流220V）轉(zhuǎn)化為高功率、高頻率的電信號并輸出給超聲波振動部件的作用。超聲波振動設(shè)備主要包括大功率壓電換能器、變幅桿、焊接法蘭、工具頭，用于產(chǎn)生超聲波振動，并向工藝對象中發(fā)射此振動能量。換能器在縱向做來回伸縮運(yùn)動，從而將輸入的電能轉(zhuǎn)換成機(jī)械能（即超聲波），變幅桿依據(jù)設(shè)計(jì)需求來放大振幅，隔離反應(yīng)溶液和換能器，一般情況下，變幅桿與發(fā)射頭之間連接有焊接法蘭（或快卡），焊接法蘭起到固定整個(gè)超聲波振動系統(tǒng)的作用。變幅桿與工具頭相連，變幅桿將從換能器傳遞過來的超聲波振動能量傳遞給工具頭，后通過工具頭將超聲波振動能量發(fā)射到工藝對中。
杭州聲暉超聲科技有限公司生產(chǎn)的聲化學(xué)生產(chǎn)線設(shè)備包含超聲波振動子、超聲波發(fā)生器和超聲波反應(yīng)釜三部分組成。在實(shí)現(xiàn)過程中，每6臺超聲波發(fā)生器合成1套控制裝置，并能與PC端控制系統(tǒng)集成。單體反應(yīng)釜具備上、下隔音裝置。
系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖如圖1所示，每套控制柜內(nèi)安裝有6臺超聲波發(fā)生器，并驅(qū)動6只超聲振動主機(jī)；控制柜正面放置10寸以上觸摸屏，可對放置于其中的6臺超聲發(fā)生器進(jìn)行單獨(dú)參數(shù)設(shè)置，如主機(jī)功率、系統(tǒng)參數(shù)設(shè)置等。在電氣控制柜面板安裝有總運(yùn)行按鈕（帶指示燈）、急停按鈕和報(bào)警指示燈，整體系統(tǒng)具有振子異常報(bào)警、電源異常報(bào)警、機(jī)柜溫度異常報(bào)警，振子工具頭磨損報(bào)警等。超聲波振動主機(jī)縱向放置于管道式反應(yīng)釜內(nèi)，反應(yīng)釜支架及外罩采用不銹鋼制作、內(nèi)部貼5cm厚的隔音棉，降低超聲空化產(chǎn)生的噪音。該系統(tǒng)具有遠(yuǎn)程控制功能，操作員站（電腦端）可通過交換機(jī)遠(yuǎn)程實(shí)現(xiàn)對每臺超聲主機(jī)的啟停及參數(shù)設(shè)置等功能
聲暉超聲聲化學(xué)生產(chǎn)裝置系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖
聲暉超聲聲化學(xué)反應(yīng)釜設(shè)備參考設(shè)計(jì)圖
三、技術(shù)指標(biāo)
產(chǎn)品名稱 | SH-SHY | SH-SHY | SH-SHY |
輸入電壓（V） | 220±10% | ||
輸出頻率（Hz） | 20K（標(biāo)配，可定制） | ||
功率（W） | 1000 | 2000 | 3000 |
輸出振幅（μm） | 0~50 | 0~60 | 0~70 |
空化度（W/CM2） | 0~5 | 0~8 | 0~10 |
攪拌功率（W） | 90 | 90 | 90 |
反應(yīng)釜容積（L） | 20 | 20 | 20 |
反應(yīng)釜材質(zhì) | 玻璃 | 玻璃 | 玻璃 |
溫度檢測范圍（℃） | -50~200 | ||
四、性能優(yōu)點(diǎn)
1、采用智能控制技術(shù)，實(shí)現(xiàn)超聲振幅穩(wěn)定輸出，保證空化效果均勻穩(wěn)定。
2、基于自動跟頻模式，保證換能器時(shí)刻工作在狀態(tài)。
3、提供連續(xù)和間歇工作模式，可自主設(shè)置超聲作用時(shí)間，方便實(shí)驗(yàn)分析。
4、聚焦式設(shè)計(jì)，能量密度大，顯著提高實(shí)驗(yàn)效率。
5、多重保護(hù)機(jī)制，確保系統(tǒng)可靠工作，使用壽命長。
6、采用5V風(fēng)扇，安全系數(shù)高。
7、采用玻璃反應(yīng)釜，可視化操作。
8、夾層反應(yīng)釜，可通過外接冷卻水實(shí)現(xiàn)反應(yīng)溫度恒定。
9、支持靜態(tài)或循環(huán)工作模式。
10、自帶攪拌機(jī)制，增實(shí)驗(yàn)效果。
11、自帶溫度顯示，可觀測反應(yīng)溫度。
五、應(yīng)用領(lǐng)域
應(yīng)用領(lǐng)域 | 效果及影響 |
中藥萃取 | 加入超聲設(shè)備，提高浸出率30-50% |
壓載水處理 | 配合紫外線，輔助殺滅藻類 |
食品 | 原工藝不變，加入超聲，菌落數(shù)減少30% |
乳化 | 代替高剪切乳化，乳化顆粒度1μm |
高壓高溫容器清洗 | *解決過濾網(wǎng)、出液口淤積、堵塞等情況 |
細(xì)小顆粒分散 | 分散液體中團(tuán)聚的細(xì)小顆粒， |
生物柴油制取 | 提高制取率，較原產(chǎn)量提高30%左右 |
石油工業(yè)應(yīng)用 | 原油脫水、原油破乳 |
生物化學(xué) | 細(xì)胞破碎 |
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