產(chǎn)品詳情
超聲波分散機(jī)介紹
產(chǎn)品簡(jiǎn)介
品牌 |
杭州谷邦超聲科技 |
型號(hào) |
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產(chǎn)品又名 |
20K工業(yè)用超聲波分散儀 |
用途 |
均質(zhì),分散,擴(kuò)散,乳化,萃取,降解,殺菌,除藻,清洗,防垢,除垢,細(xì)胞粉碎,提取,凝聚等 |
適用 行業(yè) |
超聲化學(xué)工程,清洗行業(yè),環(huán)保業(yè),石油加工,食品工業(yè)等大規(guī)模生產(chǎn)行業(yè) |
產(chǎn)品用途 |
石墨烯制取,壓載水處理,液-液乳化,固-液分散,材料均質(zhì)。中藥萃取,固體顆粒分散,細(xì)胞破碎,原油破乳,加速化學(xué)反應(yīng)等 |
配置 |
數(shù)控智能發(fā)生器第八代,優(yōu)質(zhì)鈦合金振動(dòng)棒。 |
1次處理量 |
50mL-100L/min |
功率 |
4000W |
超聲波分散是指以液體為媒介,通過(guò)超聲波在液體中的“空化”作用,將液體中的顆粒進(jìn)行分散和解團(tuán)聚的過(guò)程。
超聲波技術(shù)作為一種物理手段和工具,能在液體中產(chǎn)生各種極端條件,超聲科技這一現(xiàn)象被稱(chēng)為聲化學(xué)作用,相關(guān)的超聲設(shè)備則被稱(chēng)為超聲波聲化學(xué)設(shè)備(簡(jiǎn)稱(chēng)“聲化學(xué)設(shè)備”)。超聲波分散設(shè)備是聲化學(xué)設(shè)備的一種應(yīng)用,可用于水處理、固液系分散、液體中顆粒的解團(tuán)聚、促進(jìn)固液反應(yīng)等效果。
由于粒子(原子、分子或分子集團(tuán))的熱運(yùn)動(dòng)自發(fā)地產(chǎn)生物質(zhì)遷移現(xiàn)象叫“擴(kuò)散”。
擴(kuò)散可以在同一物質(zhì)的一相固、液、氣多相間進(jìn)行,也可以在不同的固體、液體和氣體間進(jìn)行,主要由于濃度差或溫度差所引起。一般是從濃度較大的區(qū)域向濃度較小的區(qū)城擴(kuò)散,直到相內(nèi)各部分的濃度達(dá)到均勻或兩相間的濃度到平衡時(shí)為止。物質(zhì)直接互相接觸時(shí),稱(chēng)自由擴(kuò)散。若擴(kuò)散是經(jīng)過(guò)隔離物質(zhì)進(jìn)行時(shí),則稱(chēng)為滲透。
在自然界中擴(kuò)散現(xiàn)象起著很大的作用,它使整個(gè)地球表面附近的大氣保持相同的成分。土壤里所含有的各種鹽類(lèi)溶液的擴(kuò)散,便于植物吸收,以利生長(zhǎng)。此外在半導(dǎo)體、冶金等很多行業(yè)都應(yīng)用擴(kuò)散。擴(kuò)散、熱傳導(dǎo)和黏性通稱(chēng)為輸運(yùn)現(xiàn)象。其分別將物質(zhì)(質(zhì)量)、熱能、動(dòng)量由一位置移至另一位里置。而達(dá)到濃度或溫度的均勻。
超聲波分散可以分為乳劑的分散(液一液分散)和懸浮體的分散(固一液分散),已經(jīng)在諸多領(lǐng)域得到應(yīng)用。超聲波對(duì)于懸浮體的分散的應(yīng)用還有:在涂料工業(yè)中氧化鈦等向水或者溶劑中的分散、染料向熔融石蠟中的分散,在醫(yī)藥工業(yè)中藥物顆粒的分散,以及在食品工業(yè)中粉乳劑的分散等。
工作原理
超聲波分散設(shè)備由超聲波振動(dòng)部件和超聲波專(zhuān)用驅(qū)動(dòng)電源兩大大部分構(gòu)成。
超聲波振動(dòng)部件主要包括大功率超聲波換能器、變幅桿、工具頭(發(fā)射頭),用于產(chǎn)生超聲波振動(dòng),并將此振動(dòng)能量向液體中發(fā)射。
超聲波驅(qū)動(dòng)電源是專(zhuān)門(mén)用于驅(qū)動(dòng)超聲波振動(dòng)部件工作的設(shè)備,控制著超聲波振動(dòng)部件的各種工作狀態(tài)。它將一般的市電轉(zhuǎn)化為高頻的交流電信號(hào),并驅(qū)動(dòng)換能器產(chǎn)生超聲振動(dòng)。
當(dāng)超聲振動(dòng)傳遞到液體中時(shí),由于聲強(qiáng)很大,會(huì)在液體中激發(fā)很強(qiáng)的空化效應(yīng),從而在液體中產(chǎn)生大量的空化氣泡。隨著這些空化氣泡產(chǎn)生和破裂,將產(chǎn)生微射流,進(jìn)行將液體重大的固體顆粒擊碎。同時(shí)由于超聲波的振動(dòng),使固液更加充分的混合,對(duì)大部分化學(xué)反應(yīng)起到促進(jìn)作用。在醫(yī)學(xué)領(lǐng)域中,如磷脂類(lèi)和膽固醇混合,經(jīng)過(guò)超聲分散,可以得到更小的粒子(0.1μm左右)供靜脈注射。
不同分散方式對(duì)比 |
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破碎方法 |
破碎后晶粒大?。?span>μm) |
粒子數(shù)量 |
優(yōu)缺點(diǎn) |
研磨法 |
10 以上 |
×1010 |
不均勻 |
氣流粉碎法 |
10 以上 |
×1010 |
不均勻 |
發(fā)射煙彈法 |
6 以上 |
×1011 |
不均勻 |
超聲分散法 |
4 以上 |
×1013 |
均勻 |
超聲波分散機(jī)部件和功能
超聲波發(fā)生器(驅(qū)動(dòng)電源):把50-60Hz的市電轉(zhuǎn)化為高功率的高頻率(15kHz—100kHz)高頻電信號(hào)并將其輸給能量轉(zhuǎn)換器。
超聲波能量轉(zhuǎn)換器(controller, transducer):把高頻率電能轉(zhuǎn)化為振動(dòng)機(jī)械能。
超聲波增幅器:聯(lián)接并固定能量轉(zhuǎn)換器與工具頭,將轉(zhuǎn)換器之振幅放大后傳送到工具頭。
超聲波工具頭(導(dǎo)入桿):把機(jī)械能和壓力傳至工作物,同時(shí)也有振幅放大的功能。
連接螺栓:將以上各組件緊密地連接。
產(chǎn)品特點(diǎn)
1、功率大,單套功率可以達(dá)到3000W;
2、工作穩(wěn)定:可全天候連續(xù)工作;
3、選用鈦合金作為換能器和工具頭的材料,提高振動(dòng)傳遞效率,設(shè)備使用壽命大大提高;
4、耐高溫:輻射頭部分,可承受600℃;
5、耐高壓:承受壓強(qiáng)30Mpa;
6、多節(jié)工具頭設(shè)計(jì):有效增大超聲波輻射面積,使輻射效果更加均勻;
7、可根據(jù)客戶特殊要求定制各種聲化學(xué)設(shè)備。
適用范圍
超聲波分散在很多領(lǐng)域都有廣泛的應(yīng)用:如食品、化妝品、醫(yī)藥、化學(xué)等。
超聲波在食品分散中的應(yīng)用大體可以分為:液-液系分散(乳劑)、固-液系分散(懸浮體)、氣-液系分散三種情況。
固-液系分散(懸浮體):如粉乳劑的分散等。
氣-液系分散:如碳酸化合物飲料水的制造,可采用CO2吸收法改進(jìn),從而使穩(wěn)定性提高。
液-液系分散(乳劑):如將酥油乳化,制成高級(jí)乳糖;醬汁制造時(shí),原料的分散等。
超聲分散還可用于納米材料的制備;用于食品樣品檢測(cè)分析,如用超聲分散液相微萃取技術(shù)對(duì)牛奶樣品中痕量雙盼進(jìn)行提取和富集。
利用超聲分散結(jié)合高壓蒸煮的物理改性方式對(duì)香蕉皮粉進(jìn)行前處理,然后用淀粉酶、蛋白酶酶解香蕉皮粉。
與未經(jīng)前處理而單純用酶處理所得的不溶性膳食纖維(IDF)比較,經(jīng)過(guò)前處理后所得的lDF待水力、結(jié)合水力、持泊力 和溶脹性都明顯提高。
利用薄膜超聲分散法制備茶多盼脂質(zhì)體可以提高茶多酷的生物利用率,而且制備的茶多盼脂質(zhì)體產(chǎn)品穩(wěn)定性良好。
利用超聲分散固定化脂肪酶,隨著超聲分散時(shí)間的不斷延長(zhǎng),固載率不斷增大,45min后增長(zhǎng)緩慢;固載酶隨著超聲分散時(shí)間的延長(zhǎng),其活性逐漸增大,在45min時(shí)達(dá)到值,隨后開(kāi)始減小,可見(jiàn)酶活性會(huì)受到超聲分散作用時(shí)間的影響。
各種涂料、染料、納米材料等等的均質(zhì)和分散;各種工業(yè)添加劑及食品領(lǐng)域和混合等??蓱?yīng)用于各種固液分散、液液分散領(lǐng)域。
超聲波分散機(jī)的應(yīng)用領(lǐng)域:
液體中細(xì)小顆粒解團(tuán)聚 |
液體中碳化硅分散 |
電池材料漿料的分散 |
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食品粉乳劑分散 |
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納米碳反應(yīng)過(guò)程的分散 |
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大顆粒物分解成小顆粒物 |
顯像管熒光材料的分散 |
石墨在液體中的顆?;?/span> |
其它應(yīng)用:
1.石油行業(yè)的現(xiàn)狀
石油工業(yè)在某些場(chǎng)合正在面臨著一個(gè)越來(lái)越嚴(yán)重的矛盾,一方面,開(kāi)采原油中,重質(zhì)原油比例逐年加大,另一方面,輕質(zhì)油品的需求量急劇增加,為解決這一矛盾,就需要對(duì)重質(zhì)油進(jìn)行深加工,重質(zhì)油包括重質(zhì)原油、常壓渣油和減壓渣油,而它們的關(guān)鍵的限制因素是瀝青質(zhì)的聚沉生焦問(wèn)題。
瀝青質(zhì)是*重要的生焦前驅(qū)物,在熱反應(yīng)和催化反應(yīng)中極易發(fā)生聚沉,進(jìn)而縮合生焦.焦是石油產(chǎn)品中價(jià)值的產(chǎn)品,生焦降低了經(jīng)濟(jì)效益;另一方面,也是更為重要的是,生焦會(huì)導(dǎo)致管道阻塞和催化劑失活、甚至導(dǎo)致催化劑床層堵塞,嚴(yán)重妨礙重質(zhì)油的加工。渣油是一個(gè)膠體體系,瀝青質(zhì)的沉積、生焦與其在渣油體系中的分散情況有著緊密的聯(lián)系,膠體性質(zhì)越穩(wěn)定、分散顆粒越小,越不容易聚沉生焦
瀝青質(zhì)分散件和反應(yīng)性能的研究,始終是重質(zhì)油研究領(lǐng)域的一個(gè)熱點(diǎn)。由于瀝青質(zhì)是根據(jù)溶解度定義的一種復(fù)雜物質(zhì)體系,它的組成、結(jié)構(gòu)極其復(fù)雜,而且具有多分散性。長(zhǎng)期以來(lái),對(duì)瀝青質(zhì)結(jié)構(gòu)及反應(yīng)性能的研究,始終是一個(gè)具有挑戰(zhàn)性的工作。
2.超聲波對(duì)瀝青質(zhì)分散
渣油是一個(gè)以瀝青質(zhì)為核心的膠體體系,瀝青質(zhì)構(gòu)成了膠核,膠質(zhì)吸附在瀝青質(zhì)上構(gòu)成了溶劑化層,芳香分為良好分散劑,飽和分為不良溶劑。渣油體系的穩(wěn)定性與其組分組成密切有關(guān),尤其與瀝青質(zhì)的量和分散狀態(tài)密切相關(guān)。因此,超聲波的物理作用可能是改善渣油膠體性質(zhì),使其更加穩(wěn)定;而其化學(xué)作用則可能是引發(fā)瀝青質(zhì)的化學(xué)反應(yīng)。將超聲用于瀝青質(zhì)處理過(guò)程的可以分為麗類(lèi),類(lèi)是超聲波對(duì)瀝青質(zhì)的分散作用,即物理作用;第二類(lèi)是超聲波的引發(fā)瀝青質(zhì)的反應(yīng),即化學(xué)作用。
在物理作用上,合適的超聲處理可能使瀝青質(zhì)的顆粒結(jié)構(gòu)變小,而且可能對(duì)瀝青質(zhì)的層狀結(jié)構(gòu)造成影響,如使瀝青質(zhì)的層狀結(jié)構(gòu)破壞。超聲波作用可以使原油膠體體系中的顆粒變小。超聲波作用不僅能破壞瀝青質(zhì)的膠粒結(jié)構(gòu), 還能對(duì)瀝青質(zhì)的片層結(jié)構(gòu)造成不可逆的影響,使瀝青質(zhì)締和結(jié)構(gòu)解締。
吸附劑的存在可以大大提高瀝青質(zhì)向可溶質(zhì)的轉(zhuǎn)化率,且不同吸附劑的效果不同。尤為重要的是,產(chǎn)物可溶質(zhì)的結(jié)構(gòu)參數(shù)更為接近樣品瀝青質(zhì)的,而不接近樣品可溶質(zhì)的。在吸附劑存在下的超聲處理,并沒(méi)有改變?yōu)r青質(zhì)的分子結(jié)構(gòu),只是由于破壞了瀝青質(zhì)單元體之間締合結(jié)構(gòu),耐促進(jìn)了瀝青質(zhì)向可溶質(zhì)轉(zhuǎn)化。
吸附劑存在的作用,一方面是吸附劑顆粒的存在造成了界面,有助于微相射流的作用,另一方面,吸附劑可以選擇性地吸附金屬化合物,阻止了瀝青質(zhì)聚集體的再次形成,從而促進(jìn)了瀝青質(zhì)轉(zhuǎn)化。超聲處理對(duì)層狀物能造成不可逆的影響,因此,這屬于物理作用,沒(méi)有發(fā)生化學(xué)反應(yīng)。
超聲作用的一個(gè)突出優(yōu)勢(shì)是超聲的復(fù)合作用,即空穴塌陷產(chǎn)生的局部高溫、高壓對(duì)反應(yīng)的引發(fā)作用,及強(qiáng)沖擊波微相射流對(duì)顆粒的分散作用和對(duì)傳質(zhì)的改善作用,對(duì)瀝青質(zhì)片層結(jié)構(gòu)的破壞作用等。渣油中瀝青質(zhì)的穩(wěn)定性對(duì)于渣油深加工具有重要的意義,對(duì)于渣油這樣的粘稠體系,超聲作用的多效應(yīng)特點(diǎn)尤其具有重要意義.物理效應(yīng)可以導(dǎo)致瀝青質(zhì)膠粒的粉碎變小,使渣油膠體體系更加穩(wěn)定,有利于加工過(guò)程。
化學(xué)效應(yīng)表現(xiàn)在在空穴塌陷時(shí)產(chǎn)生局部的瞬時(shí)高溫、高壓區(qū),可以引發(fā)瀝青質(zhì)的自由基反應(yīng),如果體系中存在有還原劑(體系處于還原環(huán)境),會(huì)產(chǎn)生有利影響,促進(jìn)瀝青質(zhì)向可溶質(zhì)的轉(zhuǎn)化,如果體系中存在有氧化劑(體系處于氧化環(huán)境),會(huì)產(chǎn)生不利影響,促進(jìn)可溶質(zhì)向?yàn)r青質(zhì)的轉(zhuǎn)化。因此,在適當(dāng)條件下對(duì)渣油進(jìn)行超聲分散,可能,會(huì)提高渣中瀝青質(zhì)的穩(wěn)定性,同時(shí)使部分瀝青質(zhì)轉(zhuǎn)化為可溶質(zhì),從而延緩或減輕渣油加工過(guò)程中的生焦行為,具有潛在的工業(yè)利用價(jià)值。