知る価値のある事実

超音波降水はどのように動作しますか?

超音波は、核化と結晶成長に影響を与えます, として知られているプロセス 無結晶化。
第一に、超音波の適用は、液体溶液から固体結晶が形成される核生成速度に影響を与える。高出力超音波は、液体媒体中の真空気泡の成長と爆発であるキャビテーションを作成します。真空気泡の爆発はシステムにエネルギーを導入し、重要な余分な自由エネルギーを減らす。それにより、播種点および核化は、高い速度および最も早い時期に開始される。キャビテーションバブルと溶液の界面では、溶質分子の半分が溶媒によって溶化され、分子表面の残りの半分はキャビテーションバブルで覆われ、溶出速度が低下します。溶質分子の再溶解が防止され、溶液中の分子の凝固が増加する。
第二に、超音波処理は、結晶の成長を促進します。超音波混合は、分子の質量移動と凝集を増やすことによって結晶の成長を促進します。
超音波処理によって達成される結果は、超音波処理モードによって制御することができます。
連続超音波処理：
溶液の連続超音波処理は、多数の小さな結晶が作成されるように、多くの核化部位を生成します
パルス超音波処理:
パルス/サイクル超音波処理の適用は、結晶サイズの正確な制御を可能にします
核化を開始する超音波処理:
超音波が結晶化プロセスの開始時にのみ適用されると、有限数の核が形成され、その後、より大きなサイズに成長する。

結晶化時の超音波処理を使用すると、結晶構造の成長速度、大きさ、形状に影響を与え、制御することができます。超音波処理の様々なオプションは、ソノ結晶化プロセスを正確に制御し、繰り返し可能にします。

超音波キャビテーション

高強度超音波が液体媒体を横切ると、高圧(圧縮)と低圧(希状)波が液体を介して交互に変化する。液体を横切る超音波に起因する負圧が十分に大きい場合、液体の分子間の距離は、液体をそのまま保持するために必要な最小分子距離を超え、液体が真空に分解されます。バブルまたはボイドが作成されます。これらの真空気泡も知られています。 キャビテーション 泡。
混合のような力の超音波の適用のために使用されるキャビテーションの泡、 分散、 製粉、 抽出 10 Wcmより高い超音波強度の下で起こるなど².キャビテーション気泡は、より多くのエネルギーを吸収できない寸法に達するまで、いくつかの音響低圧/高圧サイクルにわたって成長します。キャビテーションバブルが最大サイズに達すると、圧縮サイクル中に激しく爆発します。一過性のキャビテーションバブルの激しい崩壊は、非常に高温と圧力、非常に高い圧力と温度差、液体ジェットなどの極端な条件を作成します。これらの力は、超音波アプリケーションで使用される化学的および機械的効果の源です。各崩壊した気泡は、数千度の温度と千度以上の圧力が瞬時に作成されるマイクロリアクターと考えることができます[Suslick et al al 1986]。

超音波抽出は、音響キャビテーションとその流体力学的せん断力に基づいています

リン

リンは不可欠な、再生不可能な資源であり、専門家はすでに世界が打撃を受けると予測しています “蛍光体ピーク”すなわち、供給がもはや増加する需要を満たすことができる時間は、約20年で。欧州委員会は既にリンを重要な原料として分類している。
下水汚泥は、多くの場合、フィールドに広がる肥料として使用されます。しかし、下水汚泥は貴重なリン酸塩だけでなく有害な重金属や有機汚染物質も含んでいるため、ドイツなど多くの国では、下水汚泥を肥料として使用できる量を法律で制限しています。ドイツなどの多くの国では、重金属による汚染を厳しく制限する厳しい肥料規制があります。リンは有限の資源であるため、2017年のドイツの下水汚泥規制では、下水プラント事業者にリン酸塩のリサイクルが義務付けられています。
リンは、廃水、下水汚泥、ならびに焼却下水汚泥の灰から回収することができます。

リン酸

リン酸塩は、無機化学物質であり、リン酸の塩である。無機リン酸塩は、農業や産業で使用するためにリンを得るために採掘されます。有機化学では、リン酸塩、または有機リン酸塩は、リン酸のエステルである。
リンという名前と元素リン(化学記号P)を混同しないでください。彼らは2つの異なるものです。窒素群の多価非金属であるリンは、一般的に無機リン酸岩石に存在する。
有機リン酸塩は生化学や生体地球化学において重要です。
リン酸塩はイオンPOの名前です₄^3-.一方、リン酸は三元酸H3PO3の名称である。これは3 Hの組み合わせです⁺ イオンと1リン酸塩(PO₃^3-)イオン。
リンは、記号Pと原子番号15を有する化学元素である。リン化合物は、爆発物、神経剤、摩擦合致、花火、農薬、歯磨き粉、洗剤にも広く使用されています。

ストルヴィテ

リン酸アンモニウム(MAP)とも呼ばれるストルビトは、化学式NHを用いてリン酸ミネラルである。₄MgPO₄・6H₂O. Struviteは、黄色または茶色がかった白色のピラミッド型結晶またはプラトレット状の形で白色にオルソ菱形系で結晶化します。軟質鉱物であるstruviteは、モース硬度が1.5~2、比重が1.7です。中性およびアルカリ性条件下では、ストルビトはほとんど可溶性ではないが、酸に容易に溶解することができる。垂れ下がりにマグネシウム、アンモニア、リン酸塩のモル対モル比(1:1:1)がある場合、Struvite結晶が形成されます。3 つの要素すべて – マグネシウム、アンモニア、リン酸塩 – 通常、排水中に存在する:マグネシウムは、主に土壌、海水、飲料水から来て、アンモニアは、排水中の尿素から分解され、リン酸塩は、食品、石鹸や洗剤から排水に来る。これら3つの要素が存在すると、スバルベートは、より高いpH値、より高い導電性、低い温度、およびマグネシウム、アンモニアおよびリン酸塩のより高い濃度で形成される可能性が高くなります。廃水流からのリンの回収と農業用肥料としての栄養素のリサイクルが有望です。
Struviteは農業で使用される貴重な低速放出鉱物肥料であり、粒状で使いやすく、無臭であるという利点があります。