超声波对液体或乳液中的固体颗粒悬浮液(即两种液体物质彼此悬浮而不混合)的分散能够起到较大的作用。超声波分散设备的原理为声空化--液体中空泡的形成、震荡、生长、收缩、直至崩溃,机器引发的物理、化学变化。空化所引发的物理、机械、热效应、生物效应、化学效应等在工业上具有广阔的应用潜力。
超声波分散就是利用超声波的分散、粉碎、活化等多重效应,其作用可破坏溶剂结构,改善反应活性,分散粉粹粒子,使其线度缩小。经现场实验证明,超声波能对粉状物质在液相中的超细级粉粹和纳米分散能起到了显著的作用,对粉状物质参与的反应、乳化反应和均应等也能起到加速反应的作用。
超声波分散系统会让液体转变为分散状态,即由于超声波振动效应而对固体或流体进行精细或超精细的超声波研磨。研磨悬浮在液体中的固体颗粒或简单地破坏浸入液体中的金属或石头类型的固体和粘性物质需要一种方式,因为破坏强物质需要由于空化气泡的破裂而产生的冲击波。而由于在液体介质中产生的超声场的特殊性,超声波分散提供了高度分散、均匀、化学纯净的悬浮液(粒径小于1μm)。
与其他分散技术不同,超声波分散可以很容易从实验室级设备扩展到工业生产,实验室测试将允许准确的选择所需的设备尺寸。当用于终规模化生产时,超声波分散的过程和效果与实验室测试结果一样。超声波分散设备也被称为生产型超声波分散机、循环式多级超声波分散机。由超声波发射系统、超声波数控电源、超声波控制系统总成、超声波反应釜总成、机架及管道附件组成。一般用于生产线上批量生产,年产量(8h/天)可达到10吨至300吨。超声波单套额定功率为3000W/套,常规生产线为三合一。另根据现场使用工况,可制定出适用的方案。
典型应用:
中药提取、细胞、 病毒组织的破碎
物质颗粒的分散、均质化。例如纳米材料分散(二氧化硅、碳纳米管、石墨烯等)
加速溶解、加速化学反应。例如用于化学合成。