Mezclador líquido ultrasónico

¿Cuál es la teoría de la sonoquímica ultrasónica?

Este fenómeno se denomina cavitación.

La cavitación es la formación, el crecimiento y el colapso implosivo de burbujas en un líquido. El colapso cavitacional produce un intenso calentamiento local (5.000 K), altas presiones (1.000 atm), enormes tasas de calentamiento y refrigeración (>109 K / seg) y corrientes de chorro líquidas (400 km / h). Existen diferentes medios para crear cavitación, como por boquillas de alta presión, mezcladores rotor-estator o procesadores ultrasónicos. En todos esos sistemas, la energía de entrada se transforma en fricción, turbulencias, ondas y cavitación.

La fracción de la energía de entrada que se transforma en cavitación depende de varios factores que describen el movimiento del equipo generador de cavitación en el líquido. La intensidad de la aceleración es uno de los factores más importantes que influyen en la transformación eficiente de la energía en cavitación.

Una mayor aceleración crea diferencias de presión más altas.

Esto a su vez aumenta la probabilidad de la creación de burbujas de vacío, en lugar de la creación de ondas que se propagan a través del líquido. Por lo tanto, cuanto mayor es la aceleración, mayor es la fracción de la energía que se transforma en cavitación. En el caso de un transductor ultrasónico, la amplitud de la oscilación describe la intensidad de la aceleración.

Las amplitudes más altas resultan en una creación más efectiva de cavitación. Además de la intensidad, el líquido debe acelerarse de manera que se creen pérdidas mínimas en términos de turbulencias, fricción y generación de olas. Para esto, la forma óptima es una dirección unilateral de movimiento. Esto hace que el ultrasonido sea un medio eficaz para la dispersión y desaglomeración, pero también para la molienda y molienda fina de partículas de tamaño micrométrico y submicrométrico.

Además de su excelente conversión de potencia, la ultrasonicación ofrece un control total sobre los parámetros de amplitud, presión, temperatura, viscosidad y concentración. Esto ofrece la posibilidad de ajustar todos estos parámetros con el objetivo de encontrar los parámetros de procesamiento ideales para cada material específico.

Esto se traduce en una mayor eficacia y una eficiencia optimizada.

Descripción:

Implementación industrial de ultrasonido El procesamiento ultrasónico de partículas permite procesar todas las partículas de manera uniforme.

Los procesadores ultrasónicos industriales de RPS-SONIC se utilizan comúnmente para la sonicación en línea. Por lo tanto, la suspensión se bombea al recipiente del reactor ultrasónico. Allí se expone a la cavitación ultrasónica a una intensidad controlada. El tiempo de exposición es el resultado del volumen del reactor y la velocidad de alimentación del material. La sonicación en línea elimina la derivación porque todas las partículas pasan por la cámara del reactor siguiendo una ruta definida.

Como todas las partículas están expuestas a parámetros de sonicación idénticos durante el mismo tiempo durante cada ciclo, la ultrasonicación generalmente cambia la curva de distribución en lugar de ampliarla. En general, el "cola derecha" no se puede observar en muestras sonicadas. La opción de procesamiento ultrasónico repetido mediante una configuración de bucle permite encontrar la sonicación perfecta para cada pigmento y cada formulación de tinta. Tales partículas de pigmento tratadas dan como resultado una mejor calidad de la tinta y muestran una mayor estabilidad, una mayor vida útil del equipo de sonoquímica (también a temperaturas elevadas), estabilidad de congelación-descongelación, reología estable de floculación reducida y menor viscosidad a mayor carga de partículas.

Los equipos de alta potencia utilizan más electricidad. Teniendo en cuenta el aumento de los precios de la energía, esto afecta los costos de procesamiento. Por esta razón, es importante, que el equipo no pierda mucha energía en la conversión de electricidad en salida mecánica. En cuanto al consumo de energía, el ultrasonido es para nombrar como muy eficiente energéticamente.

Se afirma que los procesadores ultrasónicos RPS-SONIC tienen una eficiencia del >85 por ciento. Esto ayuda a reducir los costos de electricidad y le brinda más rendimiento de procesamiento. La ruptura de las estructuras de aglomerado en suspensiones acuosas y no acuosas permite utilizar todo el potencial de los materiales de tamaño nanométrico.

Las investigaciones en diversas dispersiones de aglomerados de nanopartículas con un contenido sólido variable han demostrado la considerable ventaja del ultrasonido en comparación con otras tecnologías, como los mezcladores de estatores de rotor, los homogeneizadores de pistón o los métodos de fresado húmedo, como los molinos de cuentas o los molinos de coloides.

Parámetro:

Aplicación:

Las aplicaciones típicas de la sonoquímica ultrasónica incluyen homogeneización ultrasónica, facoemulsificación, dispersión ultrasónica, despolimerización y molienda húmeda (reducción del tamaño de partícula), interrupción y desintegración celular, extracción, desgasificación y procesos sonoquímicos;

La dispersión ultrasónica no requiere el uso de emulsionantes. En muchos casos, el diámetro de las partículas dispersas puede alcanzar 1μm o menos. Se puede llevar a cabo entre las fases sólida, líquida y gaseosa de la misma sustancia, o entre diferentes sólidos, líquidos y gases. Ha sido ampliamente utilizado en la detección y análisis de muestras de alimentos, preparación de nanomateriales, etc.

Tales como:

● La pintura, el óxido de titanio, el óxido de hierro, el carbono, etc. se dispersan en agua o disolvente.

● Micronización de grafeno

● Dispersión de materiales fluorescentes

● Dispersión de materiales fotosensibles

● Dispersión de colorantes en parafina fundida

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