nition超声波均质机的原理及运用分析

发布日期：2022-11-15      浏览次数：783

nition超声波均质机的原理及运用分析

nition超声波均质机的工作原理



超高速均质机是根据威廉姆斯博士的原理，进行从高速分散到粉碎再到均质等一系列均质过程的系统。

发电机（轴的前端）由固定的外叶片和旋转的内叶片组成。当内叶片在液体中高速旋转时，发电机内的液体在离心力的作用下，从外叶片上开的窗口剧烈地径向喷出。同时，液体进入发生器，整个容器内发生强对流。样品进入这种对流，在内刀片的前端被粗粉碎，在通过外刀片的窗口从内刀片排出之前，在内刀片和外刀片之间被细粉碎，并进一步高速旋转. 粉碎和均化是通过内外刀片的窗口之间发生的超声波和高频的作用进行的。

<高速分散/混合> 随着内叶片的旋转，液体从下方被吸入发生器，并从窗口猛烈喷出，引起容器内的液体对流。	<压碎> 大块被外刀片和内刀片的前端压碎。	<粉碎> 可以进入内刀片间隙的小块被发生器窗口和旋转的内刀片的侧面粉碎。	<极度粉碎和均质化> 由于高频和超声波的作用，在内刀片和高速旋转的窗口之间发生威廉效应，并进行进一步的粉碎和均质化。

均质器 Hiscotron 使用示例

使用微泡生成甲烷水合物

作为使用均化器的研究的例子，我们想介绍一下由产业技术综合研究所（AIST）的甲烷水合物研究中心发表的题为“使用微气泡生成甲烷水合物"的研究报告。

测试方法





通过改进均质

图1 微泡发生器：透明容器内的部分是搅拌器部分，是一种改良型均质器。

　均质机在从食品加工到物理和化学的广泛领域都可以买到。我们考虑利用以下特性来产生微气泡 此外，考虑到MH产生在压力条件下微气泡的产生，我们使用了Microtech的均质器作为混合型均质器，它可以存储在压力容器中，并且可以将驱动电机和搅拌器分开。为研究改良均质机搅拌器的气泡产生效果，分别在THF（四氢呋喃）水溶液A（温度278K，浓度小于0.1wt%）和水溶液B（温度274.1K，大气压下浓度为1.5wt％。搅拌气体，使用光学粒子计数器测量产生的微细气泡（水溶液A）和Xe/THF混合水合物（水溶液B）的粒径分布。

测试结果和讨论


微泡的产生

图 3 改进的均质器搅拌器产生的微气泡 上图 ：气泡产生前下图 ：微气泡产生

　图 3 显示了当空气被自然吸入改进的均质搅拌器时气泡是如何产生的。与气泡产生前（上图）相比，在气泡产生过程中（下图），可以看到细小的气泡以白色带状从搅拌器的缝隙中喷出。图 4.1 和 4.2 显示了该搅拌器产生的气泡的粒径分布，使用 THF 水溶液和氙气的产生测试结果。在THF水溶液A（浓度小于0.1wt%，278K）中，在蒸馏水中加入少量THF，仅产生气泡，没有形成水合物，粒径在38um~50um左右，比较突出，并产生微气泡。在 THF 水溶液 B（浓度 1.5 wt%，274.1K）中，生成氙和 THF 的混合物的水合物。在图 4.2 的粒径分布中，与图 4.1 一样，在附近有一个峰10 µm 至 14 µm 和 30 µm 的粒径。约 38 微米的粒径也很出色。由此可知，水溶液A的微气泡和水溶液B的水合物的粒径分布中的主导粒径分布倾向相似，水合物是从微气泡的状态生成的。 . Takahashi 等人的实验结果也观察到类似的趋势，通过与循环泵和特殊喷嘴的微气泡和水合物生产结果的比较，也证实了改进的均质搅拌器在生产细水合物方面的有效性。 .

图 4.1 Xe 微泡 　（THF 水溶液 A：0.1wt%，278K）： 　上图：气泡产生下图 　：粒径分布	图 4.2 Xe/THF 水合物 　（THF 水溶液 B：1.5wt%・274.1K）： 　上：水合物溶液下 　：粒径分布