Četiri glavne funkcije ultrazvučne opreme za reakciju katalitskog ubrzanja
Ultrazvučna oprema za katalitičke reakcije ubrzanja se sačinjava iz tri dijela: komponente ultrazvučnih vibracija, ultrazvučnog napajanja pogona i reakcionog kotla: komponente ultrazvučnih vibracija uglavnom uključuju ultrazvučni transduktor velike snage, booster, rog (odašiljajuću glavu), koji se koristi za generiranje ultrazvučnih vibracija, i lansiranje ove vibracijske energije u tekućinu. Transduktor pretvara ulaznu električnu energiju u mehaničku energiju, tačnije ultrazvuk. Njegova manifestacija je da se pretvornik proteže u uzdužnom smjeru, a amplituda je općenito nekoliko mikrona. Takva amplituda snage nije dovoljna i ne može se direktno koristiti. Rog pojačava amplitudu prema zahtjevima dizajna, izolira rješenje reakcije i transduktor, a također ima ulogu u fiksovanju cijelog ultrazvučnog sistema vibracija. Rog je povezan sa rogom, rog prenosi ultrazvučnu energetsku vibraciju na rog, a onda se ultrazvučna energija emitira u hemijsku reakciju tečnost roga.
Četiri glavne funkcije ultrazvučne opreme za reakciju ubrzanja katalizatora:
1. Ima učinak miješanja i homogenizacije tekućine. Ultrazvučni talas velike amplitude zrači u tekući medij, što može uzrokovati nasilno vibracije molekula tekućeg medija. U odnosu na jednostavno grijanje i mehaničko miješanje, uzburkani efekat ultrazvučnog talasa može učiniti hemiju učinkovitom. Reaktanci su u potpunosti pomiješani kako bi se povećalo kontaktno područje između molekula, te tako efikasnije i brže promovišu hemijsku reakciju.
2. Ultrazvučni talasi proizvode kavitacione efekte u tečnosti, proizvodeći bezbroj neimptu malih mjehurića u tekućini, te donose velike promjene pritiska i promjene temperature u mikroskopskom okruženju. Sa generacijom i izumiranjem malih mjehurića, pojavit će se mikroskopsko okruženje Temperaturne promjene od stotine miliona stupnjeva u sekundi. Iako tačka grijanja traje manje od milion minuta, ubrzava hemijsku reakciju molekula u tački grijanja.
3. Jer postoji naizmjenični period pozitivnog i negativnog pritiska u ultrazvučnom prijenosu u tekućini, čestica medija može proizvesti značajan učinak zvučnog pritiska. Kada se tečni medij ozrači ultrazvučnim talasom sa dovoljno velikom amplitudom, tečni medij će se razbiti. Formiraju se plinski mikrobublovi, a mikrobublovi su dodatno uvećani da formiraju kavitacione mjehuriće. Mehurići kavitacije se uruše na tečni zid ispod ultrazvučnog visokog pritiska visoke amplitude. Kinetička energija kolapsa se trenutno pretvara u unutrašnju energiju supstance u kavitacionim mjehurićima, Tako nekoliko visokih temperatura od 1000K uzrokuje da se molekule u kavitacionom mjehuriću razdvoje termički i postanu plazme niske temperature i tako pojačaju reaktivnost hemijskih reaktanata, to jest povećanje sudara i kontakta molekula ili iona , što hemijsku reakciju nastavljaju brzo.
4. Može li ultrazvuk imati tako širok spektar aplikacija? Ispostavilo se da je to uglavnom zbog ultrazvučne kavitacione reakcije. Kada je ultrazvučna energija dovoljno visoka, pojavit će se fenomen "ultrazvučne kavitacije", što znači da sićušni mjehurići (kavitacioni jedro) u tekućem vibriraju i rastu pod djelovanjem ultrazvučnog polja. I kontinuirano nakuplja energiju zvučnog polja, kada energija dostigne određeni prag, kavitacioni mjehur se urušava i brzo se zatvara.
