超声波在水处理领域的应用虽然已经得到了人们***地认识,但是有许多问题仍然有待解决。
4.1超声波反应的条件控制比较困难。不同的底物由于其不同物理化学性质,其比较好的分解条件是不同的,尤其是考虑其经济性时。分解不同的底物时,为使其达到比较好的分解效果,必须对超声波的强度、分解时间、催化剂等条件进行试验。
4.2到目前为止,超声波技术还没有大规模运用到实践中,许多的应用都是在实验室里完成。这些试验都是针对某一类底物,模拟该物质的溶液进行处理。超声波有待进一步在实践中的考验。
4.3超声波大规模应用的问题主要在设备上,研制出能够连续处理废水、低能耗、大容量的超声波反应器是关键所在。 超声波在家具制造行业中可用于木材的切割、雕刻等过程。山东精密超声波处理厂家直销
超声波在媒质中的反射、折射、衍射、散射等传播规律,与次声波和可听声波的规律没有本质上的区别。但是超声波的波长很短,只有几厘米,甚至千分之几毫米。与其他波比较,超声波具有许多特性:传播特性──超声波的波长很短,通常的障碍物的尺寸要比超声波的波长大好多倍,因此超声波的穿透力差,衍射本领很差,易散射。它在均匀介质中能够直线传播但难以衍射,超声波的波长越短,该特性就越***,此外,根据瑞利散射定律,散射波的强度与波长的四次方成反比,超声波的波长极短,因此散射就非常严重,穿透力不佳。空化作用──当超声波在介质的传播过程中,存在一个正负的交变周期,在正相位时,超声波对介质分子挤压,改变介质原来的密度,使其增大;在负压相位时,使介质分子稀疏,进一步离散,介质的密度减小,当用足够大强度的超声波作用于液体介质时,介质分子间的平均距离会超过使液体介质保持不变的临界分子距离,液体介质就会发生断裂,形成微泡。这些小空洞迅速胀大和闭合,会使液体微粒之间发生猛烈的撞击作用,从而产生几千到上万个大气压的压强。山东精密超声波处理厂家直销超声波在汽车座椅制造行业中可用于座椅海绵的填充等工艺。
超声波是指频率在2000Hz以上的声波,它具有声波的普遍特性。但是由于其频率高于一般声波,因而就有一些特殊的性能。虽然超声波化学转化的有关机理还不是很清楚,研究人员提出了以下几种反应机理:热分解、羟基自由基氧化、等离子化学和超临界氧化。热分解发生在气穴内部,主要表现在当溶剂或待分解物渗透进入气泡后被分解。事实上,往往在气泡里的能量不足以打断化学键,而在水溶液中,主要的热分解反应是对水的分解。这一热解反应导致了在气泡中产生了活性相对较高的自由基,这些自由基会在气泡里或者气泡周围重新结合。否则,在这些自由基进入溶液以后可能与一些大分子接触从而氧化它们。羟基自由基氧化与热解之间的比率取决于溶质的位置,要看是在气泡里或者是界面层,还是在溶液里。但是,归根到底取决于物质的物理化学性质。
我们把频率高于20KHz的声波称为超声波,超声波具有良好的方向性和穿透能力,特别是在水中,传播距离更远。无论是在***上、农业上还是在生活中都有广泛的应用,可以用来测速度、测距离、消毒杀菌、清洗、焊接等。人耳能听到的超声波频率范围大概是20Hz-20KHz,超声波的频率大于人类听觉上限,因此叫做“超声波”。超声波与普通声波一样,也具有反射、折射、衍射、散射等特点,但是超声波的波长较短,有的是几厘米,比较低可至千分之几毫米。波长越短,声波的衍射特性就越差,可以在介质中稳定地进行直线传播,因此波长较短的超声波具有很强的直线传播能力。众所周知,声音在空气中传播时,会推动空气中的粒子振动做功,而声波功率的大小表示声波做功快慢,在相同环境下,声波的频率越高功率就越大。超声波的频率大于20KHz,因此超声波的功率较高。超声波处理可以用于材料的纳米级制备,制备出具有特殊性质的材料。
超声波在媒质中的反射、折射、衍射、散射等传播规律,与可听声波的规律并没有本质上的区别。但是超声波的波长很短,只有几厘米,甚至千分之几毫米。与可听声波比较,超声波具有许多奇异特性:传播特性──超声波的波长很短,通常的障碍物的尺寸要比超声波的波长大好多倍,因此超声波的衍射本领很差,它在均匀介质中能够定向直线传播,超声波的波长越短,这一特性就越***。功率特性──当声音在空气中传播时,推动空气中的微粒往复振动而对微粒做功。声波功率就是表示声波做功快慢的物理量。在相同强度下,声波的频率越高,它所具有的功率就越大。由于超声波频率很高,所以超声波与一般声波相比,它的功率是非常大的。空化作用──当超声波在液体中传播时,由于液体微粒的剧烈振动,会在液体内部产生小空洞。这些小空洞迅速胀大和闭合,会使液体微粒之间发生猛烈的撞击作用,从而产生几千到上万个大气压的压强。微粒间这种剧烈的相互作用,会使液体的温度骤然升高,起到了很好的搅拌作用,从而使两种不相溶的液体(如水和油)发生乳化,并且加速溶质的溶解,加速化学反应。这种由超声波作用在液体中所引起的各种效应称为超声波的空化作用。超声波处理技术的经济效益和社会效益是评价其应用价值的重要指标之一。山东精密超声波处理厂家直销
超声波在新材料研发中具有重要的应用价值,如纳米材料制备等。山东精密超声波处理厂家直销
超声波由于能产生气穴,从而能氧化分解传统方法所不能处理的废水。这一特性使其在废水处理领域有着广泛的应用前景。一般来说,产生气穴的方式有四种:超声波、水力、粒子及光子。其中,利用超声波产生气穴和基于这一原理的声化学反应器引起了人们的***兴趣。自上个世纪60年代声化学发展以来,用超声波能量处理工业和生活污水得到了大量地应用。而事实上,由于人们对降低有毒污染物的需求越来越来高,超声波在水处理领域得到了不断地发展。许多研究人员在实验室里利用超声波反应器完成了对用传统的方法难以处理的物质。山东精密超声波处理厂家直销