Η κύρια εφαρμογή της υπερηχητικής Sonochemistry

Η ενεργειακή πυκνότητα του υπερηχητικού ηχητικού πεδίου σε σύγκριση με την ενεργειακή πυκνότητα στην οποία καταρρέει η φυσαλίδα σπηλαίωσης, η ενεργειακή πυκνότητα αυξάνεται κατά τρισεκατομμύρια φορές, προκαλώντας τεράστια συγκέντρωση ενέργειας. το sonochemical φαινόμενο και η ηλιοφωταύγεια που προκαλείται από ακραία υψηλή θερμοκρασία και υψηλή πίεση που παράγεται από φυσαλίδες σπηλαίωσης, είναι η μοναδική μορφή της ανταλλαγής ενέργειας και υλικού σε sonochemistry. Ως εκ τούτου, η χημική εκχύλιση με υπερήχους, η παραγωγή βιοντίζελ, η οργανική σύνθεση, η επεξεργασία μικροοργανισμών, η αποικοδόμηση τοξικών οργανικών ρύπων, ο ρυθμός χημικής αντίδρασης και η απόδοση, η καταλυτική αποδοτικότητα του καταλύτη, η βιοαποικοδομήσιμη επεξεργασία, η υπερφόρτιση, η αρμονική χημική αντίδραση έχει έναν αυξανόμενο ρόλο.

1. Χημικές αντιδράσεις ενισχυμένες με υπερήχους.

   Ο υπέρηχος ενισχύει τις χημικές αντιδράσεις. Η κύρια δύναμη προέρχεται από το ρόλο της σπηλαίωσης υπερήχων. Η κατάρρευση του πυρήνα σπηλαίωσης παράγει τοπικά κύματα κρούσης υψηλής πίεσης και ισχυρά κρούσματα σοκ και μικροέδες, παρέχοντας ένα νέο και πολύ ιδιαίτερο φυσικό και χημικό περιβάλλον για χημικές αντιδράσεις που είναι δύσκολο ή αδύνατο να επιτευχθούν υπό κανονικές συνθήκες.

2. Καταλυτική αντίδραση υπερήχων

   Ως νέο πεδίο έρευνας, η καταλυτική αντίδραση υπερήχων έχει προσελκύσει όλο και πιο έντονο ενδιαφέρον από τους εργαζόμενους της βιομηχανίας. Ο ρόλος του υπερήχου στις καταλυτικές αντιδράσεις είναι κυρίως:
   

   (1) Η υψηλή θερμοκρασία και η υψηλή πίεση είναι ευνοϊκές για την πυρόλυση των αντιδραστηρίων σε ελεύθερες ρίζες και δισθενούς άνθρακα, σχηματίζοντας πιο δραστικά αντιδραστικά είδη.

   (2) Τα κύματα των κραδασμών και τα μικρο-ακροφύσια έχουν επιδράσεις εκρόφησης και καθαρισμού σε στερεές επιφάνειες (όπως καταλύτες) και μπορούν να απομακρύνουν προϊόντα επιφανειακής αντίδρασης ή ενδιάμεσα και στρώματα παθητικοποίησης στην επιφάνεια του καταλύτη.

   (3) Τα κύματα των κραδασμών ενδέχεται να προκαλέσουν βλάβη στη δομή του αντιδραστηρίου

   (4) σύστημα αντίδρασης διασποράς,

   (5) Η διάβρωση υπερήχων της σπηλαίωσης της μεταλλικής επιφάνειας, το κύμα κρούσης οδηγεί στην παραμόρφωση του μεταλλικού πλέγματος και στον σχηματισμό της εσωτερικής περιοχής στέλεχος, αυξάνοντας τη χημική αντιδραστικότητα του μετάλλου.

   6) για την προώθηση του διαλύτη στο εσωτερικό του στερεού, με αποτέλεσμα την αποκαλούμενη αντίδραση εγκλεισμού.

   (7) για τη βελτίωση της διασποράς του καταλύτη, στην παρασκευή του καταλύτη, η υπερηχητική ακτινοβολία που χρησιμοποιείται συνήθως, μπορεί να αυξήσει την επιφάνεια του καταλύτη ώστε να καταστήσει το ενεργό συστατικό πιο ομοιόμορφη διασπορά, ενισχυμένη καταλυτική δραστικότητα.

3. Υπερβολική εφαρμογή υψηλής ισχύος στην παραγωγή βιοντίζελ

   Το κλειδί για την παραγωγή βιοντίζελ είναι η αντίδραση καταλυτικής διεστεροποίησης των γλυκεριδίων λιπαρών οξέων με κατώτερες αλκοόλες όπως η μεθανόλη, ενώ ο υπέρηχος έχει σημαντικό ρόλο στην ενίσχυση της αντίδρασης μετεστεροποίησης, ειδικά για το ετερογενές σύστημα αντίδρασης, μπορεί να ενισχύσει σημαντικά την ανάμιξη (γαλακτωματοποίηση). προώθηση της αντίδρασης διαμοριακής επαφής, έτσι ώστε η αντίδραση που απαιτήθηκε αρχικά υπό συνθήκες υψηλής θερμοκρασίας (υψηλής πίεσης), μπορεί να ολοκληρωθεί σε θερμοκρασία δωματίου (ή κοντά στη θερμοκρασία δωματίου) και να συντομευθεί ο χρόνος αντίδρασης. Ο υπέρηχος χρησιμοποιείται όχι μόνο για τη διαδικασία μετεστεροποίησης αλλά και για τον διαχωρισμό του μείγματος αντίδρασης. Οι ερευνητές στο κρατικό πανεπιστήμιο του Μισισιπή στις Ηνωμένες Πολιτείες χρησιμοποίησαν επεξεργασία υπερήχων για την παραγωγή βιοντίζελ. Η απόδοση του βιοντίζελ υπερέβαινε το 99% μέσα σε 5 λεπτά, ενώ τα συμβατικά συστήματα αντιδραστήρων παρτίδας χρειάστηκαν περισσότερο από 1 ώρα.