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超声波乳化的四个重要特性         ★★★
关于超声波乳化的理论有三种,最重要的特性有四个
作者:未知 文章来源:知乎 点击数: 更新时间:2017-4-7 11:10:27

目前对超声乳化的理论主要有三种 空化、 表面不稳定性和超声作用下所引起的微冲流。

超声乳化与一般乳化工艺和设备( 如螺旋桨、胶体磨及均化器 ) 相比,具有如下特点:

(1) 乳化质量高, 所形成的乳液平均液滴尺寸小,可为 0.22 μ m,液滴尺寸分布 范围窄,可为 0.110 μ m 或更窄,浓度高,纯乳液浓 度可达30%,外加乳化剂可达 70% (2) 可以不用或少用 乳化剂就产生稳定的乳液,有的可稳定几个月至半年以上,耗能小, 生产效率高,成本低。

(3) 可以控制乳液的类型。在某些声场条件下, o/w(水包油) w/o(油包 ) 型乳液都可制备,然而用机械乳化方法这是不可能的,只有乳化剂的性质才能控制乳酸的类型。 例如, 甲本在水中乳化,在低声强条件下可以形成一种类型的乳液,而在高声强条件下则可能形成另一种类型的乳液。

(4) 生产乳液所需功率小。如:制备 4.55m3/h、液滴尺寸为 1 μ m的乳液,若采用簧片哨,当工作压力为 10.514.1kg/cm 2 时,只需 5 7 马力的驱动功率,而采用高压均化器,工作压力为 70.3351.6kg/cm2 时,则需 4050 马力的驱动功率。

超声乳化还可以制备用一般方法根本不能得到的乳浊液,如普通搅拌只能得到 5% 石蜡在水中的乳浊液,而在声场中,可以得到 20% 石蜡乳浊液。

燃油掺水超声乳化、燃烧,在国内已推广应用多年。该过程中不需添加乳化剂,乳化油中水珠粒径达1 μ m 左右,取得了节能 6%25%、减少烟尘 40%90%、降低 NO x 料中加入少量水进行超声乳化混合,可以生产稳定的煤油悬浮液,含煤达40%以上,便于储存和运输,效益显著。

另一方面,在低声强和一定频率下,超声能使乳化液破乳。美国 Teksonic 公司开发了一种高效而经济的工艺,利用超声波对油水乳化物进行破乳处理,取得了良好的效果。 此外,该公司还把超声波技术用于三相非均一物系的分离,如用于破坏难处理的油--固乳化 物,使其得以分离。

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