CTQ超声波提取机组
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天津龙鼎世纪轻工设备有限公司
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概述: 超声波是一种高频机械波,频率范围为15-60kHz,一般高于20kHz。 超声波的主要特征为: a. 波长短,近似作直线传播;在固体和液体内衰减比电磁波小,其传播特性和媒质的性质 密切相关。 b. 能量集中,因而能形成高的温度,产生剧烈振动,引起激震波、液体中的空化作用等, 结果产生机械、热、光、电、化学及生物等各种效应。 超声波通常被用于过程强化和引发化学反应。由于超声波的瞬时空化可实现 高温和局部高温,近年来在中药提取及有机物降解等方面得到了一定的应用。 作用原理: (1) 空化作用 当一定频率的超声波作用于液体是,由于液体中一部分气泡其尺寸适宜,将产生共 振现象。此时,大于共振尺寸的气泡在超声波的作用下,被驱出液体外;小于共振 尺寸的气泡则在超声波的作用下逐渐变大。接近共振尺寸,声波的稀疏段使气泡迅 速涨大,由于摩擦产生电荷;在声波的压缩段,气泡又被突然压缩,直至泯灭。气 泡在泯灭过程中,其内部可达数千度高温和几千个大气压的高压,并产生放电、发 象。这种现象成为“空化现象”。在超声波场中液体中的微小气泡首先经历气泡 的振荡及生长过程,及稳态空化;然后是气泡的压缩和崩溃过程,及瞬态空化。空 化效应可促进反应、强化传质过程。 (2) 热效应 由于介质吸收超声波及摩擦损耗,分子剧烈振动,超声波的机械能转化为介质的内 能,造成介质温度升高。超声波的强度越大,产生的强度越强。因此,控制超声波 的强度,可使物质的组织内部温度瞬间升高,加速有效成分的溶出。气泡崩塌之后, 泡内“热点”骤然冷却,冷却速度达108K/s。如此急速冷却必将引起原料内部结构 急剧变化。 (3) 机械作用 超声波传递的机械能可在液体中形成有效的搅动与流动,从而破坏了介质的结构, 粉碎了液体中的颗粒,从而产生了普通低频机械搅拌起不到的效果。这种机械作用 可产生击碎、切割及凝聚等效果。 除上述三个作用外,超声波还具有湍动效应、微搅动效应、界面效应和聚能效应等四 个附加效应。 特点 ○1 与常规提取方法比,超声波提取具有提取时间段、无需加热等特点,可以避免高温对有 效成分的破坏,适合于热敏性物料的提取。 ○2 提取物的有效成分含量高,有利于进一步的精制。 ○3 溶媒用量少,可有效降低成本。 ○4 有效成分的提取率高,原料利用充分,提高经济效益。 ○5 对大多数有效成分的生理活性基本无影响。
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