अल्ट्रासोनिक उत्प्रेरक त्वरण प्रतिक्रिया उपकरण के चार प्रमुख कार्य
अल्ट्रासोनिक उत्प्रेरक त्वरण प्रतिक्रिया उपकरण तीन भागों से बना है: अल्ट्रासोनिक कंपन घटक, अल्ट्रासोनिक ड्राइव बिजली की आपूर्ति और प्रतिक्रिया केतली: अल्ट्रासोनिक कंपन घटकों में मुख्य रूप से उच्च शक्ति अल्ट्रासोनिक ट्रांसड्यूसर, हॉर्न, टूल हेड (ट्रांसमिटिंग हेड) शामिल हैं, जो अल्ट्रासोनिक कंपन उत्पन्न करने के लिए उपयोग किया जाता है, और इस कंपन ऊर्जा को तरल में लॉन्च करें। ट्रांसड्यूसर इनपुट इलेक्ट्रिकल एनर्जी को मैकेनिकल एनर्जी, अर्थात् अल्ट्रासाउंड में परिवर्तित करता है। इसकी अभिव्यक्ति यह है कि ट्रांसड्यूसर अनुदैर्ध्य दिशा में आगे और पीछे फैला है, और आयाम आम तौर पर कई माइक्रोन हैं। इस तरह के आयाम बिजली घनत्व पर्याप्त नहीं है और सीधे इस्तेमाल नहीं किया जा सकता है। सींग डिजाइन आवश्यकताओं के अनुसार आयाम को बढ़ाता है, प्रतिक्रिया समाधान और ट्रांसड्यूसर को अलग करता है, और पूरे अल्ट्रासोनिक कंपन सिस्टम को ठीक करने में भी एक भूमिका निभाता है। टूल हेड को हॉर्न से जोड़ा जाता है, हॉर्न अल्ट्रासोनिक ऊर्जा कंपन को टूल हेड तक पहुंचाता है, और फिर टूल हेड द्वारा अल्ट्रासोनिक ऊर्जा को रासायनिक प्रतिक्रिया तरल में उत्सर्जित किया जाता है।
अल्ट्रासोनिक कटैलिसीस त्वरण प्रतिक्रिया उपकरण के चार प्रमुख कार्य:
1. इसमें द्रव को सरगर्मी और समरूप बनाने का प्रभाव होता है। बड़े-आयाम वाले अल्ट्रासोनिक तरंग तरल माध्यम में विकिरण करते हैं, जिससे तरल माध्यम के अणु हिंसक रूप से कंपन कर सकते हैं। सरल हीटिंग और यांत्रिक सरगर्मी के साथ तुलना में, अल्ट्रासोनिक तरंग की सरगर्मी प्रभाव रसायन विज्ञान को अधिक प्रभावी बना सकती है। अभिकारकों को अणुओं के बीच संपर्क क्षेत्र को बढ़ाने के लिए पूरी तरह से मिलाया जाता है, जिससे रासायनिक प्रतिक्रिया को अधिक कुशलता और तेज़ी से बढ़ावा मिलता है।
2. अल्ट्रासोनिक तरंगें तरल में गुहिकायन प्रभाव उत्पन्न करती हैं, जिससे तरल में अनगिनत इंप्रोमेप्टु छोटे बुलबुले उत्पन्न होते हैं, और सूक्ष्म वातावरण में बड़े दबाव में परिवर्तन और तापमान में परिवर्तन होता है। छोटे बुलबुले की पीढ़ी और विलुप्त होने के साथ, सूक्ष्म पर्यावरण तापमान प्रति सेकंड सैकड़ों लाखों डिग्री के तापमान में परिवर्तन होगा। हालांकि हीटिंग बिंदु एक मिलियन मिनट से कम समय तक रहता है, यह हीटिंग बिंदु में अणुओं की रासायनिक प्रतिक्रिया को तेज करता है।
3. क्योंकि तरल में अल्ट्रासोनिक ट्रांसमिशन में सकारात्मक और नकारात्मक दबाव की एक वैकल्पिक अवधि होती है, माध्यम का कण एक महत्वपूर्ण ध्वनि दबाव प्रभाव पैदा कर सकता है। जब तरल माध्यम को एक अल्ट्रासोनिक तरंग के साथ एक बड़े पर्याप्त आयाम के साथ विकिरणित किया जाता है, तो तरल माध्यम टूट जाएगा। गैस माइक्रोब्लोब का निर्माण होता है, और कैविटी बुलबुले बनाने के लिए माइक्रोब्लोब को और बड़ा किया जाता है। उच्च-आयाम अल्ट्रासोनिक उच्च दबाव के तहत तरल दीवार पर गुहिकायन बुलबुले गिरते हैं। ढहने की गतिज ऊर्जा तुरंत गुहिकायन बुलबुले में पदार्थ की आंतरिक ऊर्जा में बदल जाती है, इसलिए कई 1000K के उच्च तापमान से गुहिकायन बुलबुले में अणुओं को थर्मल रूप से अलग कर दिया जाता है और एक कम तापमान प्लाज्मा बन जाता है, जिससे प्रतिक्रियाशीलता बढ़ जाती है। रासायनिक अभिकारकों, अर्थात्, अणुओं या आयनों के बीच टकराव और संपर्क को बढ़ाना, जिससे रासायनिक प्रतिक्रिया जल्दी होती है।
4. क्या अल्ट्रासाउंड में आवेदनों की इतनी विस्तृत श्रृंखला हो सकती है? यह पता चला है कि यह मुख्य रूप से अल्ट्रासोनिक गुहिकायन प्रतिक्रिया के कारण है। जब अल्ट्रासोनिक ऊर्जा काफी अधिक होती है, तो जीजी की घटना, अल्ट्रासोनिक गुहिकायन जीजी उद्धरण; घटित होगा, जिसका अर्थ है कि तरल क्षेत्र में छोटे बुलबुले (गुहिकायन नाभिक) हिलते हैं और अल्ट्रासोनिक क्षेत्र की कार्रवाई के तहत बढ़ते हैं। और लगातार ध्वनि क्षेत्र ऊर्जा को इकट्ठा करते हैं, जब ऊर्जा एक निश्चित सीमा तक पहुंच जाती है, तो गुहिकायन बुलबुला गिर जाता है और तेजी से बंद हो जाता है।
