超聲波分散設備介紹

超聲波分散設備產品簡介

超聲波分散是指以液體為媒介，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，能在液體中產生各種條件，超聲科技這一現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)的熱運動自發地產生物質遷移現象叫“擴散”。
 

其工作原理主要包括以下幾個方面：

1、超聲波振蕩：超聲波發生器會產生高頻的超聲波振蕩，傳遞到處理槽中的液體或固體中，產生高強度的機械振動。

2、剪切效應：超聲波振蕩會在液體中產生強烈的剪切力，使液體分子運動更加激烈，從而打破聚集的固體顆粒或液體分子間的相互作用力，實現分散效果。

3、碎解效應：超聲波振蕩會在液體中形成空化效應，產生微小氣泡，隨后崩裂釋放能量，產生局部高溫和高壓，加速固體顆粒或液體分子的碎解和分散。

4、均勻化：超聲波振蕩能夠使液體或固體顆粒受到均勻的力，促使各個微粒分散均勻，避免團聚現象，提高產品的穩定性和均勻性。

擴散可以在同一物質的一相固、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域向濃度較小的區城擴散，直到相內各部分的濃度達到均勻或兩相間的濃度到平衡時為止。物質直接互相接觸時，稱自由擴散。若擴散是經過隔離物質進行時，則稱為滲透。
  

在自然界中擴散現象起著很大的作用，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、冶金等很多行業都應用擴散。擴散、熱傳導和黏性通稱為輸運現象。其分別將物質(質量)、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，在醫藥工業中藥物顆粒的分散，以及在食品工業中粉乳劑的分散等。

超聲波分散設備工作原理

超聲波分散設備由超聲波振動部件和超聲波驅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（發射頭），用于產生超聲波振動，并將此振動能量向液體中發射。

超聲波驅動電源是專門用于驅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。它將一般的市電轉化為高頻的交流電信號，并驅動換能器產生超聲振動。

當超聲振動傳遞到液體中時，由于聲強很大，會在液體中激發很強的空化效應，從而在液體中產生大量的空化氣泡。隨著這些空化氣泡產生和破裂，將產生微射流，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。在醫學領域中，如磷脂類和膽固醇混合，經過超聲分散，可以得到更小的粒子（0.1μm左右）供靜脈注射。

超聲波分散設備部件和功能

超聲波發生器（驅動電源）：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。

超聲波分散設備產品特點

1、功率大，單套功率可以達到3000W;

2、工作穩定：可全天候連續工作;

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、可根據客戶特殊要求定制各種聲化學設備。

超聲波分散設備適用范圍

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。
與未經前處理而單純用酶處理所得的不溶性膳食纖維(IDF)比較，經過前處理后所得的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體可以提高茶多酷的生物利用率，而且制備的茶多盼脂質體產品穩定性良好。
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和分散；各種工業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。

超聲波分散設備的應用領域：