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20-kHz-Ultraschall-Wasseraufbereitungssystem Sonochemische Reaktion

Ultraschall-Sonochemiegeräte werden in verschiedenen Flüssigkeitssystemen wie Homogenisierung, Zellteilung, Dispersion, Entgasung oder Extraktion eingesetzt.
Frequenz:
Leistung:
Material:
Generator:
Verfügbarkeit:
Menge:
20-kHz-Ultraschall-Wasseraufbereitungssystem Sonochemische Reaktion
20-kHz-Ultraschall-Wasseraufbereitungssystem Sonochemische Reaktion
20-kHz-Ultraschall-Wasseraufbereitungssystem Sonochemische Reaktion
  • RPS-SONO20

  • Rps-Sonic

  • RPS-SONO20

20-kHz-Ultraschall-Wasseraufbereitungssystem Sonochemische Reaktion


Was ist die Theorie der Ultraschall-Sonochemie? 

Die Sonochemie, also die chemischen Wirkungen von Ultraschall, hat ihren Ursprung in der akustischen Kavitation: Keimbildung, Wachstum und Implosion von Gasblasen in Flüssigkeiten, die einem Ultraschallfeld ausgesetzt werden. Die Implosion erfolgt im Mikrosekundenbereich und der Kollaps führt zu extremen lokalen Bedingungen von mehreren tausend Grad und mehreren hundert Bar Druck mit hohen Abkühlungsraten (~1010 K s-1). Jüngste Studien zeigten die Bildung von Nichtgleichgewichtsplasma innerhalb der Blase beim Kollabieren. Diese lokale Energiekonzentration bildet den Ursprung der Lichtemission der Kavitationsblasen (Sonolumineszenz), der chemischen Aktivität in der Masse und der Entwicklung heterogener Systeme. Jede Kavitationsblase mit beispielsweise einer Resonanzgröße von ~150 μm bei 20 kHz kann als Hochtemperatur-Mikroreaktor betrachtet werden, der physikalisch-chemische Reaktionen ermöglicht. Es müssen keine spezifischen Reaktanten hinzugefügt werden und es entstehen keine zusätzlichen Abfälle, wodurch die Grundsätze der „grünen Chemie“ eingehalten werden.


Ultraschall kann in der Chemie eingesetzt werden, um sowohl Reaktionsgeschwindigkeiten als auch Produktausbeuten zu steigern. Die meisten Auswirkungen von Ultraschall auf chemische Reaktionen beruhen auf Kavitation: der Bildung und dem Zusammenbruch kleiner Bläschen im Lösungsmittel. In diesem Aufsatz skizzieren wir zunächst den physikalischen Hintergrund der Kavitation und diskutieren ihre Abhängigkeit von Faktoren wie Schallintensität und -frequenz, Lösungsmittel und Temperatur. Der Einfluss von Ultraschall auf chemische Reaktionen wird für homogene Reaktionen und für heterogene Flüssig-Fest-Systeme betrachtet. Der erste Bereich wird hauptsächlich durch eine Diskussion der Wirkung von Ultraschall auf Polymerisations- und Depolymerisationsreaktionen veranschaulicht, der zweite durch ausgewählte Beispiele in der organischen Synthese. Die Tendenz des Ultraschalls, Reaktionsmechanismen zugunsten homolytischer (statt heterolytischer) Wege zu verändern, wird ebenfalls kurz diskutiert. Die spezifische Bevorzugung eines bestimmten Signalwegs unter sonochemischen Bedingungen, der sich von dem unter mechanischem Rühren unterscheidet, wird als „sonochemisches Schalten“ bezeichnet. Ultraschallgeräte für Experimente im Labormaßstab werden verglichen und einige praktische „Tricks und Fallen“ vorgestellt.


Parameter

Modell

SONO20-1000

SONO20-2000

SONO15-3000

SONO20-3000

Frequenz

20 ± 0,5 kHz

20 ± 0,5 kHz

15 ± 0,5 kHz

20 ± 0,5 kHz

Leistung

1000 W

2000 W

3000 W

3000 W

Stromspannung

220/110V

220/110V

220/110V

220/110V

Temperatur

300 ℃

300 ℃

300 ℃

300 ℃

Druck

35 MPa

35 MPa

35 MPa

35 MPa

Intensität des Klangs

20 W/cm²

40 W/cm²

60 W/cm²

60 W/cm²

Maximale Kapazität

10 l/Min

15 L/Min

20 L/Min

20 L/Min

Spitzenkopfmaterial

Titanlegierung

Titanlegierung

Titanlegierung

Titanlegierung





Anwendung: 

• Zellaufschluss (Extraktion von Pflanzenstoffen, Desinfektion, Enzymdeaktivierung)

• Therapeutischer Ultraschall, d. h. Induktion der Thermolyse im Gewebe (Krebsbehandlung)

 Verkürzung der Reaktionszeit und/oder Erhöhung der Ausbeute

• Verwendung weniger erzwungener Bedingungen, z. B. einer niedrigeren Reaktionstemperatur

• Möglicher Wechsel des Reaktionswegs

• Verwendung von weniger oder Vermeidung von Phasentransferkatalysatoren

• Entgasung erzwingt Reaktionen mit gasförmigen Produkten

• Verwendung von rohen oder technischen Reagenzien

• Aktivierung von Metallen und Feststoffen

• Verkürzung der Einarbeitungszeit

• Steigerung der Reaktivität von Reagenzien oder Katalysatoren

• Erzeugung nützlicher reaktiver Spezies

Ultraschallmischen

Ultraschall-Flüssigkeitsprozessor



Wir müssen eine Anpassung an Ihre Arbeitsbedingungen, Flüssigkeitsinformationen, Durchsatz und räumlichen Informationen vornehmen....

Daher bitten wir Sie möglicherweise vor der Angebotsabgabe um viele Informationen zu Ihrer Bewerbung, wie zum Beispiel:

Mit welcher Flüssigkeit haben Sie es zu tun?

Wie hoch sind die Temperatur und der Druck während der Arbeit?

Wie groß ist die Kapazität?

Wie ist die innere Umgebung?

....

Wir haben mehr als hundert Ultraschall-Flüssigkeitsverarbeitungssysteme für verschiedene Anwendungen angepasst.


Sonochemische Reaktionen

Es gibt drei Klassen sonochemischer Reaktionen: homogene Sonochemie von Flüssigkeiten, heterogene Sonochemie von Flüssig-Flüssigkeit- oder Fest-Flüssig-Systemen und, mit den oben genannten überlappend, Sonokatalyse (die Katalyse oder Erhöhung der Geschwindigkeit einer chemischen Reaktion mit Ultraschall). Sonolumineszenz ist eine Folge derselben Kavitationsphänomene, die für die homogene Sonochemie verantwortlich sind. Die chemische Verstärkung von Reaktionen durch Ultraschall wurde erforscht und hat nützliche Anwendungen in der Mischphasensynthese, der Materialchemie und biomedizinischen Anwendungen. Da Kavitation nur in Flüssigkeiten auftreten kann, treten bei der Ultraschallbestrahlung von Feststoffen oder Feststoff-Gas-Systemen keine chemischen Reaktionen auf.

Beispielsweise wurde in der chemischen Kinetik beobachtet, dass Ultraschall die chemische Reaktivität in einer Reihe von Systemen um das Millionenfache steigern kann,[16] und so heterogene Katalysatoren effektiv aktiviert. Darüber hinaus bricht Ultraschall bei Reaktionen an Flüssigkeits-Feststoff-Grenzflächen die festen Teile auf und legt aktive, saubere Oberflächen durch Mikrojet-Lochfraß frei, der durch Kavitation in der Nähe der Oberflächen und durch Fragmentierung von Feststoffen durch Kavitationskollaps in der Nähe entsteht. Dadurch erhält der feste Reaktant eine größere Oberfläche aktiver Oberflächen, über die die Reaktion ablaufen kann, wodurch die beobachtete Reaktionsgeschwindigkeit erhöht wird. 

Während die Anwendung von Ultraschall häufig Produktmischungen erzeugt, beschrieb ein 2007 in der Zeitschrift Nature veröffentlichter Artikel den Einsatz von Ultraschall, um eine bestimmte Cyclobutan-Ringöffnungsreaktion selektiv zu beeinflussen. Atul Kumar hat über die Hantzsch-Ester-Synthese mit Mehrkomponentenreaktion in wässrigen Mizellen unter Verwendung von Ultraschall berichtet.

Einige Wasserschadstoffe, insbesondere chlorierte organische Verbindungen, können sonochemisch zerstört werden.

Sonochemie kann unter Verwendung eines Bades (normalerweise zur Ultraschallreinigung verwendet) oder mit einer Hochleistungssonde, einem sogenannten Ultraschallhorn, durchgeführt werden, das die Energie eines piezoelektrischen Elements bündelt und in den Körper einkoppelt


Siehe auch

Ultraschall

Beschallung

Ultraschall

Ultraschallhomogenisator

Homogenisator

Homogenisierung (Chemie)

Sonoelektrochemie

Kenneth S. Suslick


1. Kann Ihr Sonochemie-Horn in einer sauren (alkalischen) Umgebung verwendet werden?

In der sauren (alkalischen) Umgebung muss das Horn an die tatsächlichen Arbeitsbedingungen der Kunden angepasst werden.

 

2. Kann die Ultraschall-Sonochemie kontinuierlich arbeiten?

Ja, es kann 24 Stunden lang weiterarbeiten.

 

3. Aus welchem ​​Material besteht das Horn?

Aus einer Titanlegierung haben wir zuvor auch ein Keramikhorn für Kunden angepasst.

 

4. Wie ist die Lieferzeit?

 Für herkömmliche Hupen beträgt die Lieferzeit 3 ​​Tage, für kundenspezifische Hupen 7 Arbeitstage.

 

5. Erfordert die Ultraschallextraktion auch die Zugabe eines chemischen Katalysators?

Nein, aber es braucht etwas Zeit. Mechanisches Rühren.

 

6. Was ist der Vorteil der Ultraschallextraktion?

Verringern Sie die Extraktionszeit und erhöhen Sie das Extraktionsverhältnis.

 

7. Wie hoch ist die Verarbeitungskapazität einer Ultraschall-Extraktionsausrüstung?

Unterschiedliches Horn, unterschiedliche Verarbeitungskapazität, für 2000 W. Neunteiliges Peitschenhorn kann 2 l bis 10 l/min verarbeiten.

 

8. Sind Sie Hersteller?

Wir fertigen nur den Wandler und den Generator selbst, für das Horn entwerfen und kaufen wir Rohmaterial und verarbeiten es von anderen Unternehmen.

 

9. Welche Garantie gilt für Ihre Sonochemie-Ausrüstung?

Auf alle Geräte gibt es ein Jahr Garantie.

 

10. Haben Sie einen ausländischen Agenten?

Nein, unser Preis ist für alle bereits sehr niedrig, kein Agent. Wir haben OEM-Kunden in den USA und Deutschland.

 

11. Ist es schwierig, die Ultraschall-Sonochemie-Ausrüstung zu installieren?

Nein, es ist einfach. Wir teilen Ihnen das Installationsdiagramm mit und können auch ein Installationsvideo für Sie aufnehmen.


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