Ultrazvučna sonokemijska oprema
1. Uvod u ultrazvučnu sonokemijsku opremu:
Kad se ultrazvučni valovi šire kroz tekući medij, oni stvaraju mehaničke, toplinske, optičke, električne i kemijske učinke mehaničkim djelovanjem, kavitacijom i toplinom. Snažni ultrazvučni valovi stvaraju intenzivnu kavitaciju, koja stvara prolazne visoke temperature, visoke pritiske, vakuum i mikrojetove lokalno. Kemijska ekstrakcija, proizvodnja biodizela i sonokemijske reakcije stvorili su lokalno malo okruženje koje je vrlo povoljno za reakcijski proces, što može uvelike povećati brzinu reakcije i smanjiti reakcijske uvjete.
Za ekstrakciju biomase to će uzrokovati razaranje zidova biljnih stanica i brzi prodor otapala, tako da se ekstrahirani aktivni sastojci mogu brzo otopiti u otapalu, povećavajući na taj način brzinu ekstrakcije, skratiti vrijeme ekstrakcije i uštedjeti otapalo. Ultrazvučna obrada resursa biomase žarište je istraživanja i razvoja posljednjih godina.
Ultrazvučna kemijska ekstrakcija, proizvodnja biodizela i sonokemijska reakcija ekstrakcija biomase kretala se u rasponu od 15KHz do 100KHz, pri čemu su ultrazvučne frekvencije oko 20KHz uobičajene, uglavnom zbog nižih ultrazvučnih frekvencija u istim uvjetima napajanja. Vjerojatnije će imati efekte kavitacije.
2. Princip rada ultrazvučne sonokemijske opreme:
Ultrazvučna sonokemijska oprema sastoji se od dva dijela: ultrazvučne vibracijske komponente i ultrazvučnog posebnog pogonskog izvora: komponenta ultrazvučne vibracije uglavnom uključuje ultrazvučni pretvarač velike snage, ultrazvučni rog i ultrazvučnu glavu alata za generiranje ultrazvučne vibracije i energija vibracije usmjerena je na Emisiju u tekućini. Pretvarač pretvara ulaznu električnu energiju u mehaničku energiju, tj. Ultrazvučnu. Njegova manifestacija je da se pretvarač kreće naprijed-nazad u uzdužnom smjeru, a amplituda je općenito nekoliko mikrometara.
Takva gustoća amplitude nije dovoljna i ne može se izravno koristiti. Rog je dizajniran da pojača amplitudu, izolira reakcijsku otopinu i ultrazvučni pretvarač, a služi i za učvršćivanje čitavog uređaja za ultrazvučnu vibraciju. Glava alata povezana je s rogom, a rog prenosi ultrazvučnu vibraciju energije na glavu alata, a ultrazvučna energija se emitira iz glave alata u tekućinu za kemijsku reakciju.
Ultrazvučna namjenska snaga pogona (ultrazvučni generator) uključuje ispravljački krug, oscilacijski krug, krug pojačala, povratni krug, krug za praćenje, zaštitni krug, odgovarajući krug, instrument za prikaz i tako dalje. Koristi se za generiranje struje visoke frekvencije i velike snage i pokretanje komponenata ultrazvučne vibracije na rad. Snaga ultrazvučnog generatora je podesiva prema različitim radnim uvjetima. Vremenski regulator se također može integrirati u generator za kontrolu vremena ultrazvučne vibracije i isprekidanog vremena.
