1.Зависимость скорости реакции от действия факторов уз колебаний.

Зависимость: 1) Интенсивность УЗ энергии, приходящей на единицу площади излучателя в озвучиваемой среде. 2) Все реакции начинаются с определенного порога интенсивности УЗ колебаний и этот порог всегда совпадает с началом кавитации. 3) При превышении определенного порога интенсивности скорость реакций резко убывает. 4) На низких частотах кавитация начинается при меньших интенсивностях и, соответственно, реакции протекают при меньших интенсивностях. 5) Скорость химической реакции определяется скоростью образования и расходования радикалов R. 6) Влияние УЗ колебаний различных частот на скорость реакций. 2.УЗ интенсификация процесса эмульгирования. Эмульгирование — это процесс получения эмульсий. Осуществляется диспергированием одной жидкости в другой (например, механическим перемешиванием) или конденсацией, т. е. выделением капельно-жидкой фазы у пересыщенных паров, растворов и расплавов. Для получения эмульсий применяются различные смесители — гомогенизаторы, коллоидные мельницы. Ультразвуковым эмульгированием называется переход одной из взаимно нерастворимых жидкостей в дисперсное состояние в среде другой под действием акустических колебаний. Применение ультразвукового эмульгирования особо актуально для трудно смешиваемых жидкостей. Например, при смешивании нефтепродуктов, масел, жиров с водой. Этим методом удается получить стойкие эмульсии не смешивающихся обычными способами жидкостей. Ультразвуковое эмульгирование позволяет получать высокодисперсные, практически однородные и химически чистые эмульсии. Для протекания ультразвукового эмульгирования необходима кавитация, условия возникновения и протекания которой определяют основные зависимости эмульгирования от интенсивности и частоты ультразвука, температуры, давления, наличия растворенных газов и т. п. Процессы акустического эмульгирования перспективно использовать при мыловарении, при обезвоживании сырых нефтей и очистке нефтяных емкостей и танкеров, в технологии производства пищевых продуктов (сливочного масла, маргарина), при получении битумных (асфальтовых) эмульсий, при переработке эмульсий натурального каучука, получения консистентных смазок, охлаждающих жидкостей для металлообработки, при производстве эмульсионных красок (водо-дисперсионных, водоэмульсионных и латексных) и т. д.

Билет №10

1.Основы уз интенсификации процесса массообмена. Интенсификация процесса экстрагирования.

В зависимости от способа подвода энергии при перемешивании все методы можно условно разделить на следующие основные группы: 1) перемешивание металла падающей струей или в потоке в ходе технологических переливов; 2) вибромеханическое перемешивание в результате создания вибраций встряхиванием или вращением емкости; 3) перемешивание металла различного рода механическими мешалками; 4) перемешивание металла под действием электромагнитного поля; 5) барботажное перемешивание металла посредством вдуваемого в него газа (свободный газовый поток); 6)газлифтное перемешивание при совместном движении газо-металлической смеси во внутренней полости агрегата; 7) перемешивание металла пульсирующей затопленной струей (пульсационное перемешивание); 8)акустические колебания, воздействие ультразвуком.

Экстракция - частный случай процессов массообмена, в которых имеет место переход массы вещества из одной среды в другую. При экстракции осуществляется переход вещества из сырья (отдающая среда) в экстрагент (воспринимающая среда). Экстрагирование с применением ультразвука. Источники УЗ помещают в обрабатываемую среду в экстракторе. Ультразвуковые волны создают кавитацию, в результате ускоряется пропитка сырья экстрагентом и растворение экстрактивных веществ в клетках растительного материала. В пограничном диффузионном слое экстрагента образуются турбулентные и вихревые потоки, в результате чего молекулярная диффузия практически полностью заменяется на конвективную. Кроме того, кавитация вызывает разрушение клеточных структур, что также увеличивает выход экстрактивных веществ из клеток и тканей растительного материала.

При использовании УЗ вытяжку можно получить в течение нескольких минут. Использование УЗ ограничивается в связи с тем, что возможна ионизация молекул действующих веществ, изменение их свойств, поэтому УЗ требует предварительного исследования.