超声空化效应是超声清洗得以实现的基础,因而超声空化成了经久不衰的研究课题,由于多种学科研究超声空化的热潮,极大地促进和扩展了超声空化技术的应用与发展。
超声空化技术及其清洗设备在化工领域的应用,使人们发现了许多其它的应用成果。
超声乳化、混合。超声乳化的主要优点是不用或少用表面活性剂,在化妆品、饮料、制药工业及油水乳化、改善燃烧等方面已取得应用。用于油、煤和水混合做成混合燃料,以及油漆的混合等。
固体颗粒分碎和分散。超声空化能破碎悬浮在液体中的固体颗粒,使粉末分散在液体中,如用于石墨染料的粉碎、云母及高岭土剥片;用于磁盘、磁带氧化铁粉的分散;处理陶瓷浆液时能提高成品密度,改善性能;用于破碎动植物细胞,以提取内容物等,特别是对xxx有效成份的提取优于其它提取工艺。
超声萃取。能缩短萃取时间和提高萃取率,如用于植物香料和中药成份的提取,提取样品中的苯并芘时,比用常规方法快30倍以上。同样,用于环保监测采样物的萃取已成{zj0}手段。
消泡沫。利用强超声通过空气直接辐射到液体表面,不需要消泡剂,即可xx饮料和制药生产过程中的泡沫,无附加污染。
超声除气。溶于液体中的气体,在声场的作用下振动,生长成为大的气泡浮到液体表面而逸出,这就是超声除气的原理,可用于照相浮液除气,改善胶卷质量;用于溶融金属和玻璃的除气可以减少凝固时形成的孔隙。
超声雾化。超声雾化液体可以得到均匀而大小可控的雾滴,随着超声频率的提高,雾滴尺寸变小,超声雾化粘性液体时比用喷嘴雾化优越。此外,雾化还可用于吸入xx,制造固体粉末以及进行均匀喷涂。
超声污水处理。环境保护是人类越来越关注和重视的大事,环境保护已经成为世界各国的基本国策。超声空化技术除了应用清洗领域实现了非ods清洗和排放问题,其重大意义还在于将超声波具有乳化、分散、粉碎杀毒等作用应用于污水处理,并将污水处理与资源节约结合起来。
超声防腐防垢。一些大型储油储液溶器,一些运截油、溶液的槽车、船舶以及输油管道,普遍存在防腐防垢的要求,而传统的防腐防垢方法就是靠定期或不定期的人工刷擦清洗,若采用超声波装置,则可以有效地解决防腐防垢问题。
超声加速过滤。过滤器在使用过程中会逐渐被阻塞而降低速度。超声振动,一方面能不断清洗掉沉积在过滤器上的污物,同时也能够强化液体通过多孔介质时的扩散作用,因而能加速过滤,增xx率。
超声干燥。在有高声强超声存在的空间,即使温度较低,物体也比较容易干燥,这是由于声流及微声流的存在能减小热边界层,这对于易受热损坏的粉状材料,如某些食品和xx,用超声干燥比较安全。
晶粒细化。超声对结晶过程的影响有两个方面:一方面是对过饱和溶液晶体生长的影响;另一方面是在金属熔液的凝固过程中对晶粒结构的影响。强超声能加速有机和无机饱和溶液核晶的形成过程,抑制晶体生长而得到更细更均匀的晶粒,其原因是由于空化使晶团、树枝状晶破碎和分散,使每一个晶体形成许多新的晶核,这在食品工业、制药业已有一些应用。
熔融金属在固化过程中进行超声处理,会使晶粒变细,改变一些物理特性,如改变其延伸率、冲击强度和变形特性等,但由于该领域高温环境和处理体积大,目前大部分尚处于实验室阶段。
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