1. Uvod v ultrazvočno sonokemijsko opremo:
Ko se ultrazvočni valovi širijo skozi tekoči medij, ustvarjajo mehanske, toplotne, optične, električne in kemične učinke z mehanskim delovanjem, kavitacijo in toploto. Močni ultrazvočni valovi proizvajajo intenzivno kavitacijo, ki lokalno ustvarja prehodne visoke temperature, visoke pritiske, vakuum in mikrojetove. Kemična ekstrakcija, proizvodnja biodizla in sonokemične reakcije so ustvarile lokalno majhno okolje, ki zelo pripomore k reakcijskemu procesu, kar lahko močno poveča hitrost reakcije in zmanjša reakcijske pogoje.
Za ekstrakcijo biomase bo povzročil uničenje rastlinskih celičnih sten in hitro prodiranje topila, tako da se lahko ekstrahirane aktivne sestavine hitro raztopijo v topilu, s čimer se poveča hitrost ekstrakcije, skrajša čas ekstrakcije in prihrani topilo. Ultrazvočna obdelava virov biomase je vroča točka raziskav in razvoja v zadnjih letih.
Ultrazvočno kemično črpanje, proizvodnja biodizla in sonokemična reakcija črpanje biomase se je gibalo od 15KHz do 100KHz, pogoste so bile ultrazvočne frekvence okoli 20KHz, predvsem zaradi nižjih ultrazvočnih frekvenc pri enakih pogojih napajanja. Bolj verjetno, da bo prišlo do kavitacijskih učinkov.
2. Načelo delovanja ultrazvočne sonokemijske opreme:
Ultrazvočna sonokemijska oprema je sestavljena iz dveh delov: ultrazvočne vibracijske komponente in ultrazvočnega posebnega pogonskega vira: komponenta ultrazvočne vibracije vključuje predvsem ultrazvočni pretvornik velike moči, ultrazvočni rog in ultrazvočno orodje za ustvarjanje ultrazvočne vibracije in energija vibracij je usmerjena na Izpuščena v tekočini. Pretvornik pretvori vhodno električno energijo v mehansko energijo, torej ultrazvočno. Njegova manifestacija je, da se pretvornik premika naprej in nazaj v vzdolžni smeri, amplituda pa je na splošno nekaj mikrometrov.
Takšna gostota amplitude moči je nezadostna in je ni mogoče neposredno uporabiti. Rog je zasnovan za povečanje amplitude, izolacijo reakcijske raztopine in ultrazvočnega pretvornika, služi pa tudi za pritrditev celotne naprave za ultrazvočno vibracijo. Glava orodja je povezana z rogom in rog prenaša ultrazvočne vibracije energije na glavo orodja, ultrazvočna energija pa se iz orodne glave oddaja v kemično reakcijsko tekočino.
Ultrazvočna namenska pogonska moč (ultrazvočni generator) vključuje usmerjevalni tokokrog, nihajno vezje, ojačevalno vezje, povratno vezje, sledilno vezje, zaščitni tokokrog, ujemanje vezja, prikazovalni instrument itd. Uporablja se za ustvarjanje visokofrekvenčnega in močnega toka in za delovanje komponent ultrazvočnih vibracij. Moč ultrazvočnega generatorja je nastavljiva glede na različne delovne pogoje. V generator je lahko vgrajen tudi krmilnik časa, ki nadzoruje ultrazvočni čas vibracij in prekinitveni čas.
3. Značilnosti izdelka ultrazvočne sonokemične opreme:
Ultrazvočna sonokemijska oprema ima dve glavni kategoriji laboratorijskih in industrijskih razredov, različne modele (moč 50W-3000W), da zadovolji potrebe različnih kupcev.
Učinkovitost pretvorbe energije je visoka in dosega več kot 80%. Ultrazvočna oprema ima stabilno amplitudo, dolg delovni čas in 2,5-krat večje območje sevanja kot običajne glave orodij. Ultrazvočno digitalno krmiljenje, popolno digitalno krmiljenje vezja, močna sposobnost motenj. Frekvenco in moč lahko spremljate v realnem času, koš je nastavljiv, zagotovljena pa je tudi funkcija avtomatske zaščite pred alarmom, ki je enostavna za upravljanje. Eksperimentalna ultrazvočna zvočna kemična oprema se uporablja predvsem za laboratorijske preskuse ali majhno proizvodnjo, z visokofrekvenčno, majhno prostornino, majhno težo, priročnim nošenjem in spremljanje frekvence moči in prilagajanja moči v realnem času.
