基础研究
超声波作用于介质后,在介质中产生声弛豫过程,声弛豫过程伴随着能量在分子各自电度间的输运过程,并在宏观上表现出对机械波的吸收。通过物质对超声的吸收规律可探索物质的特性和结构,这方面的研究构成了分子声学这一声学分支。普通声波的波长远大于固体中的原子间距,在此条件下固体可当作连续介质。但对波长在300pm以下的特超声波 ,波长可与固体中的原子间距相比拟,此时必须把固体当作是具有空间周期性的点阵结构。点阵的能量是量子化的 ,称为声子(见固体物理学)。特超声对固体的作用可归结为特超声与声子、电子、光子和各种准粒子的相互作用。对固体中特超声的产生、检测和传播规律的研究,以及量子液体——液态氦中声现象的研究构成了近代声学的新领域。 超声波乳化可以提高物料的溶解度和生物利用度。河北智能超声波乳化供应商
超声波是一种波动形式,同时超声波又是一种能量形式,当其声强超过一定值时,就可以通过它与媒质的相互作用,去影响、改变或破坏后者的状态、性质及结构。超声波破乳是将超声波能量辐射到原油乳状液中,使之产生一系列超声效应,如搅拌、碰撞、聚集、空化、加热、负压等,从而达到破坏油水界面膜,可不加或少加破乳剂仍能起到破乳脱盐脱水的作用。由于超声波在油和水中均具有较好的传导性,故这种方法适用于各种类型的乳状液,对于三次采油采出的水包油型乳化原油、污水回收油、老化油等,由于其化学成分及乳状结构的复杂性,难以用常规方法破乳脱盐脱水,声化学法可用于此类油的脱盐脱水,且具有较好的结果[40-44]天津智能超声波乳化销售厂家超声波乳化的设备主要包括超声波发生器、乳化罐等组成部分。
超声效应:当超声波在介质中传播时,由于超声波与介质的相互作用,使介质发生变化,从而产生一系列力学的、电磁学的超声效应,包括以下两种效应:
①机械效应。超声波的机械作用可促成液体的乳化、凝胶的液化和固体的分散。当超声波流体介质中形成驻波时,悬浮在流体中的微小颗粒因受机械力的作用而凝聚在波节处,在空间形成周期性的堆积。超声波在压电材料和磁致伸缩材料中传播时,由于超声波的机械作用而引起的感生电极化和感生磁化。
②空化作用。超声波作用于液体时可产生大量小气泡。一个原因是液体内局部出现拉应力而形成负压,压强的降低使原来溶于液体的气体过饱和,而从液体逸出,成为小气泡。另一原因是强大的拉应力把液体“撕开”成一空洞,称为空化。空洞内为液体蒸气或溶于液体的另一种气体,甚至可能是真空。因空化作用形成的小气泡而不断长大或突然破灭。破灭时周围液体突然冲入气泡而产生高压,同时产生激波。与空化作用相伴随的内摩擦可形成电荷,并在气泡内因放电而产***光现象。在液体中进行超声处理的技术大多与空化作用有关。
超声波除油的效果与零件的形状、尺寸、表面油污性质、溶液成分、零件的放置位置等有关,因此,比较好的超声波除油工艺要通过试验确定。超声波除油所用的波长一般为1.1cm左右。零件小时,采用短一些的波长;零件大时,采用较长的波长。超声波波长短,几乎只能直线传播,而难以衍射,所以难以达到被遮蔽的部分,因此应该使零件在除油槽内旋转或翻动,以使其表面上各个部位都能得到超声波的辐射,受到较好的除油效果。另外超声波除油溶液的浓度和温度要比相应的除油低,以免影响超声波的传播,也可减少金属材料表面的腐蚀。超声波乳化是指通过超声波的高频振动作用下,将两种不相溶的液体混合并形成一个均匀的乳液。
六、技术开发单位简介南京工业大学超声化学工程研究所长期从事超声化工领域的应用研究,具有较完备的声学及化工实验、分析设备与仪器,了解本课题国内外研究进展。前期工作中,已经进行了超声普通原油脱水脱盐的实验,达到炼厂对原油脱水脱盐要求,研究成果国际**;课题负责人吕效平教授、博导,留学瑞士,多次访问欧美国家,了解国际学术前沿、善于学科交叉融合,具有很强的开拓创新意识和组织协调能力,既有很高的学术水平又具有主持重大项目的经验,本所教师先后主持国家“973”项目子课题,国家攻关,博士点基金及一批省部级项目,承担过与本课题相关的项目,为20多家企业成功地开展过技术服务和成果转让工作,拥有发明专利10项,发表各类研究论文百多篇。本课题组学术队伍完备,具有很强的创新能力和较好的团队协作精神。本课题组分别在污油超声破乳脱水、原油稠油脱水除盐及超声波用于环境污染防治两个领域有较为深入研究和探讨,具备较强的应用研究和技术开发的资源和能力。超声波乳化的产物可以通过改变反应条件来控制其抗氧化性和替代为性。安徽制造超声波乳化生产厂家
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此外,为了进一步提升超声波乳化技术的应用效果和经济效益,建议关注以下几个方面:优化操作条件:根据不同应用场景调整超声波乳化器的参数,如频率、功率和乳化头设计,以获得比较好的乳化效果。定期维护设备:保持乳化片的清洁,定期检查和维护设备,以确保乳化效果和设备的长期运行。结合其他技术:考虑将超声波乳化技术与其他乳化技术相结合,如高压均质技术、搅拌技术等,以提高乳化效率和质量。推广环保意识:提高公众对超声波乳化技术在环保和节能方面作用的认识,鼓励采用环保技术和产品。总的来说,超声波乳化技术以其高效、环保、节能的特点,在众多行业中的应用前景广阔。通过进一步的研究和优化,这项技术有望在液体处理领域发挥更大的作用。河北智能超声波乳化供应商