超聲波高速分散機

超聲波高速分散機介紹

產(chǎn)品簡介

 超聲波高速分散機是指以液體為媒介，通過超聲波在液體中的“空化”作用，將液體中的顆粒進行分散和解團聚的過程。

超聲波技術作為一種物理手段和工具，能在液體中產(chǎn)生各種條件，超聲科技這一現(xiàn)象被稱為聲化學作用，相關的超聲設備則被稱為超聲波聲化學設備（簡稱“聲化學設備”）。超聲波分散設備是聲化學設備的一種應用，可用于水處理、固液系分散、液體中顆粒的解團聚、促進固液反應等效果。

由于粒子(原子、分子或分子集團)的熱運動自發(fā)地產(chǎn)生物質(zhì)遷移現(xiàn)象叫“擴散”。

  擴散可以在同一物質(zhì)的一相固、液、氣多相間進行，也可以在不同的固體、液體和氣體間進行，主要由于濃度差或溫度差所引起。一般是從濃度較大的區(qū)域向濃度較小的區(qū)城擴散，直到相內(nèi)各部分的濃度達到均勻或兩相間的濃度到平衡時為止。物質(zhì)直接互相接觸時，稱自由擴散。若擴散是經(jīng)過隔離物質(zhì)進行時，則稱為滲透。
  

在自然界中擴散現(xiàn)象起著很大的作用，它使整個地球表面附近的大氣保持相同的成分。土壤里所含有的各種鹽類溶液的擴散，便于植物吸收，以利生長。此外在半導體、冶金等很多行業(yè)都應用擴散。擴散、熱傳導和黏性通稱為輸運現(xiàn)象。其分別將物質(zhì)(質(zhì)量)、熱能、動量由一位置移至另一位里置。而達到濃度或溫度的均勻。
   超聲波分散可以分為乳劑的分散(液一液分散)和懸浮體的分散(固一液分散)，已經(jīng)在諸多領域得到應用。超聲波對于懸浮體的分散的應用還有：在涂料工業(yè)中氧化鈦等向水或者溶劑中的分散、染料向熔融石蠟中的分散，在醫(yī)藥工業(yè)中藥物顆粒的分散，以及在食品工業(yè)中粉乳劑的分散等。

工作原理

超聲波分散設備由超聲波振動部件和超聲波驅(qū)動電源兩大大部分構成。

超聲波振動部件主要包括大功率超聲波換能器、變幅桿、工具頭（發(fā)射頭），用于產(chǎn)生超聲波振動，并將此振動能量向液體中發(fā)射。

超聲波驅(qū)動電源是專門用于驅(qū)動超聲波振動部件工作的設備，控制著超聲波振動部件的各種工作狀態(tài)。它將一般的市電轉化為高頻的交流電信號，并驅(qū)動換能器產(chǎn)生超聲振動。

當超聲振動傳遞到液體中時，由于聲強很大，會在液體中激發(fā)很強的空化效應，從而在液體中產(chǎn)生大量的空化氣泡。隨著這些空化氣泡產(chǎn)生和破裂，將產(chǎn)生微射流，進行將液體重大的固體顆粒擊碎。同時由于超聲波的振動，使固液更加充分的混合，對大部分化學反應起到促進作用。在醫(yī)學領域中，如磷脂類和膽固醇混合，經(jīng)過超聲分散，可以得到更小的粒子（0.1μm左右）供靜脈注射。

超聲波分散機部件和功能

超聲波發(fā)生器（驅(qū)動電源）：把50-60Hz的市電轉化為高功率的高頻率（15kHz—100kHz）高頻電信號并將其輸給能量轉換器。

超聲波能量轉換器（controller, transducer）：把高頻率電能轉化為振動機械能。

超聲波增幅器：聯(lián)接并固定能量轉換器與工具頭，將轉換器之振幅放大后傳送到工具頭。

超聲波工具頭（導入桿）：把機械能和壓力傳至工作物，同時也有振幅放大的功能。

連接螺栓：將以上各組件緊密地連接。

產(chǎn)品特點

1、功率大，單套功率可以達到3000W;

2、工作穩(wěn)定：可全天候連續(xù)工作;

3、選用鈦合金作為換能器和工具頭的材料，提高振動傳遞效率，設備使用壽命大大提高;

4、耐高溫：輻射頭部分，可承受600℃;

5、耐高壓：承受壓強30Mpa;

6、多節(jié)工具頭設計：有效增大超聲波輻射面積，使輻射效果更加均勻;

7、可根據(jù)客戶特殊要求定制各種聲化學設備。

適用范圍

超聲波分散在很多領域都有廣泛的應用：如食品、化妝品、醫(yī)藥、化學等。
超聲波在食品分散中的應用大體可以分為：液-液系分散(乳劑)、固-液系分散(懸浮體)、氣-液系分散三種情況。

固-液系分散(懸浮體)：如粉乳劑的分散等。

氣-液系分散：如碳酸化合物飲料水的制造，可采用CO2吸收法改進，從而使穩(wěn)定性提高。

液-液系分散(乳劑)：如將酥油乳化，制成高級乳糖；醬汁制造時，原料的分散等。

超聲分散還可用于納米材料的制備;用于食品樣品檢測分析，如用超聲分散液相微萃取技術對牛奶樣品中痕量雙盼進行提取和富集。

    利用超聲分散結合高壓蒸煮的物理改性方式對香蕉皮粉進行前處理，然后用淀粉酶、蛋白酶酶解香蕉皮粉。
與未經(jīng)前處理而單純用酶處理所得的不溶性膳食纖維(IDF)比較，經(jīng)過前處理后所得的lDF待水力、結合水力、持泊力 和溶脹性都明顯提高。

    利用薄膜超聲分散法制備茶多盼脂質(zhì)體可以提高茶多酷的生物利用率，而且制備的茶多盼脂質(zhì)體產(chǎn)品穩(wěn)定性良好。
利用超聲分散固定化脂肪酶，隨著超聲分散時間的不斷延長，固載率不斷增大，45min后增長緩慢;固載酶隨著超聲分散時間的延長，其活性逐漸增大，在45min時達到值，隨后開始減小，可見酶活性會受到超聲分散作用時間的影響。

各種涂料、染料、納米材料等等的均質(zhì)和分散；各種工業(yè)添加劑及食品領域和混合等。可應用于各種固液分散、液液分散領域。

超聲波分散機的應用領域：

其它應用：

1.石油行業(yè)的現(xiàn)狀

石油工業(yè)在某些場合正在面臨著一個越來越嚴重的矛盾，一方面，開采原油中，重質(zhì)原油比例逐年加大，另一方面，輕質(zhì)油品的需求量急劇增加，為解決這一矛盾，就需要對重質(zhì)油進行深加工，重質(zhì)油包括重質(zhì)原油、常壓渣油和減壓渣油，而它們的關鍵的限制因素是瀝青質(zhì)的聚沉生焦問題。

瀝青質(zhì)是*重要的生焦前驅(qū)物，在熱反應和催化反應中極易發(fā)生聚沉，進而縮合生焦．焦是石油產(chǎn)品中價值的產(chǎn)品，生焦降低了經(jīng)濟效益；另一方面，也是更為重要的是，生焦會導致管道阻塞和催化劑失活、甚至導致催化劑床層堵塞，嚴重妨礙重質(zhì)油的加工。渣油是一個膠體體系，瀝青質(zhì)的沉積、生焦與其在渣油體系中的分散情況有著緊密的聯(lián)系，膠體性質(zhì)越穩(wěn)定、分散顆粒越小，越不容易聚沉生焦

瀝青質(zhì)分散件和反應性能的研究，始終是重質(zhì)油研究領域的一個熱點。由于瀝青質(zhì)是根據(jù)溶解度定義的一種復雜物質(zhì)體系，它的組成、結構極其復雜，而且具有多分散性。*以來，對瀝青質(zhì)結構及反應性能的研究，始終是一個具有挑戰(zhàn)性的工作。

2.超聲波對瀝青質(zhì)分散

渣油是一個以瀝青質(zhì)為核心的膠體體系，瀝青質(zhì)構成了膠核，膠質(zhì)吸附在瀝青質(zhì)上構成了溶劑化層，芳香分為良好分散劑，飽和分為不良溶劑。渣油體系的穩(wěn)定性與其組分組成密切有關，尤其與瀝青質(zhì)的量和分散狀態(tài)密切相關。因此，超聲波的物理作用可能是改善渣油膠體性質(zhì)，使其更加穩(wěn)定；而其化學作用則可能是引發(fā)瀝青質(zhì)的化學反應。將超聲用于瀝青質(zhì)處理過程的可以分為麗類，類是超聲波對瀝青質(zhì)的分散作用，即物理作用；第二類是超聲波的引發(fā)瀝青質(zhì)的反應，即化學作用。

在物理作用上，合適的超聲處理可能使瀝青質(zhì)的顆粒結構變小，而且可能對瀝青質(zhì)的層狀結構造成影響，如使瀝青質(zhì)的層狀結構破壞。超聲波作用可以使原油膠體體系中的顆粒變小。超聲波作用不僅能破壞瀝青質(zhì)的膠粒結構， 還能對瀝青質(zhì)的片層結構造成不可逆的影響，使瀝青質(zhì)締和結構解締。

吸附劑的存在可以大大提高瀝青質(zhì)向可溶質(zhì)的轉化率，且不同吸附劑的效果不同。尤為重要的是，產(chǎn)物可溶質(zhì)的結構參數(shù)更為接近樣品瀝青質(zhì)的，而不接近樣品可溶質(zhì)的。在吸附劑存在下的超聲處理，并沒有改變?yōu)r青質(zhì)的分子結構，只是由于破壞了瀝青質(zhì)單元體之間締合結構，耐促進了瀝青質(zhì)向可溶質(zhì)轉化。

吸附劑存在的作用，一方面是吸附劑顆粒的存在造成了界面，有助于微相射流的作用，另一方面，吸附劑可以選擇性地吸附金屬化合物，阻止了瀝青質(zhì)聚集體的再次形成，從而促進了瀝青質(zhì)轉化。超聲處理對層狀物能造成不可逆的影響，因此，這屬于物理作用，沒有發(fā)生化學反應。

超聲作用的一個突出優(yōu)勢是超聲的復合作用，即空穴塌陷產(chǎn)生的局部高溫、高壓對反應的引發(fā)作用，及強沖擊波微相射流對顆粒的分散作用和對傳質(zhì)的改善作用，對瀝青質(zhì)片層結構的破壞作用等。渣油中瀝青質(zhì)的穩(wěn)定性對于渣油深加工具有重要的意義，對于渣油這樣的粘稠體系，超聲作用的多效應特點尤其具有重要意義．物理效應可以導致瀝青質(zhì)膠粒的粉碎變小，使渣油膠體體系更加穩(wěn)定，有利于加工過程。

化學效應表現(xiàn)在在空穴塌陷時產(chǎn)生局部的瞬時高溫、高壓區(qū)，可以引發(fā)瀝青質(zhì)的自由基反應，如果體系中存在有還原劑(體系處于還原環(huán)境)，會產(chǎn)生有利影響，促進瀝青質(zhì)向可溶質(zhì)的轉化，如果體系中存在有氧化劑(體系處于氧化環(huán)境)，會產(chǎn)生不利影響，促進可溶質(zhì)向瀝青質(zhì)的轉化。因此，在適當條件下對渣油進行超聲分散，可能，會提高渣中瀝青質(zhì)的穩(wěn)定性，同時使部分瀝青質(zhì)轉化為可溶質(zhì)，從而延緩或減輕渣油加工過程中的生焦行為，具有潛在的工業(yè)利用價值。