Konfiguracja sonoelektrochemii – Ultradźwięki 2000 W

Sonoelektrochemia łączy w sobie zalety elektrochemii i sonochemii. Największą zaletą tych technik jest ich prostota, niski koszt, powtarzalność i skalowalność. Hielscher Ultrasonics oferuje kompletną konfigurację sonoelektrochemiczną do użytku wsadowego i liniowego. Składa się z:

• zaawansowany generator ultradźwiękowy (2000 W) z automatycznym dostrajaniem, kontrolą amplitudy i zaawansowanym rejestrowaniem danych,
• potężny przetwornik z tubą ultradźwiękową (klasa przemysłowa, 2000 W, 20 kHz),
• izolator elektryczny, który nie redukuje drgań ultradźwiękowych
• ultradźwiękowe klaksony wzmacniające do zwiększania lub zmniejszania amplitudy
• różne konstrukcje sonotrody (sonotroda jest elektrodą, katodą lub anodą).
• reaktor z komorą przepływową z wymiennymi ściankami komory (aluminium, stal nierdzewna, stal, miedź), …)

Nie musisz tracić czasu na opracowywanie własnej konfiguracji tylko po to, aby połączyć ultradźwięki z elektrochemią. Nie ma potrzeby dokonywania modyfikacji elektrycznych w standardowym sprzęcie ultradźwiękowym. Uzyskaj tę przemysłową konfigurację sonoelektrochemii i skoncentruj swoje wysiłki i czas na badaniach chemicznych i optymalizacji procesów!

Gotowa do użycia konfiguracja dla sonoelektrochemii

Hielscher Ultrasonics oferuje łatwą w użyciu konfigurację sonoelektrochemiczną z adaptowalną, elastyczną konfiguracją. Konfiguracja ta nadaje się do ogólnych badań i rozwoju oraz optymalizacji procesów, jak również do produkcji na średnią skalę. Sonotroda w UIP2000hdT (2000 W, 20 kHz) może być używana jako elektroda w konfiguracji wsadowej lub w linii z komorą przepływową. Posiada unikalną konstrukcję izolacji elektrycznej. Modernizacja przetwornika sonoelektrochemicznego nie zmniejsza mocy ultradźwięków.
Standardowa sonotroda/elektroda jest wykonana z tytanu klasy 5 i została zaprojektowana w celu optymalizacji jednorodności natężenia ultradźwięków wzdłuż jej boku. Dostępne są inne konstrukcje i inne materiały, takie jak aluminium, stal lub stal nierdzewna. Specjalny reaktor przepływowy tej konstrukcji ma aluminiowy korpus, który jest elektrycznie izolowany przez plastikowe połączenia na obu końcach. Profil aluminiowy może być stosowany jako tania elektroda protektorowa i może być łatwo zastąpiony innymi materiałami, takimi jak stal, stal nierdzewna lub miedź. Dostępne są również ogniwa o innych średnicach i konstrukcjach. Ogniwo na rysunku ma szczelinę około 2-4 mm między elektrodą ultradźwiękową a korpusem ogniwa. Dlatego fale ultradźwiękowe powodują również strumień akustyczny i kawitację na korpusie komórki. Wszystkie standardowe elementy tego projektu są dostępne w naszych magazynach w Niemczech i USA. Oczywiście można użyć tej samej konfiguracji dla wszystkich innych nieelektrycznych procesów ultradźwiękowych i sonochemicznych. Ta konfiguracja działa również w procesach wspomaganych ultradźwiękami z wysokimi impulsami elektrycznymi (HEP).

sonoelektrochemia

Sonoelektrochemia łączy w sobie dwie wyżej wymienione techniki poprzez zastosowanie ultradźwięków w układzie elektrochemicznym. Ultradźwięki wpływają na ważne parametry elektrochemiczne i wydajność procesów chemicznych. Roztwór elektrochemiczny lub hydrodynamika elektroanalitu w ogniwie elektrochemicznym jest znacznie wzmocniona przez obecność ultradźwięków. Sprzężenie elektrody z tubą ultradźwiękową ma pozytywny wpływ na aktywność powierzchni elektrody i profil stężenia gatunków elektroanalitu w całym ogniwie. Efekty sonomechaniczne poprawiają masowy transport substancji elektrochemicznych z roztworu do powierzchni elektroaktywnej. Elektroda ultradźwiękowa zmniejsza grubość warstwy dyfuzyjnej na powierzchni elektrody, zwiększa grubość osadzania elektrody / galwanizacji, zwiększa szybkość elektrochemiczną, wydajność i wydajność, zwiększa porowatość i twardość osadzania elektrody, poprawia usuwanie gazu z roztworów elektrochemicznych; czyści i reaktywuje powierzchnię elektrody, zmniejsza nadpotencjał elektrody poprzez depasywację metalu i usuwanie pęcherzyków gazu na powierzchni elektrody (wywołane kawitacją i przepływem akustycznym) oraz tłumi zanieczyszczenie elektrody. Zastosowania sonoelektrochemii obejmują elektropolimeryzację, elektrokoagulację, elektrosyntezę organiczną, elektrochemię materiałów, elektrochemię środowiskową, chemię elektroanalityczną, produkcję wodoru i osadzanie elektrod.

Sonoelektrochemia w zastosowaniach chemii przepływowej

W przypadku przeprowadzania procesów sonoelektrochemicznych w konfiguracji przepływowej można dostosować czas przebywania reakcji sonoelektrochemicznych poprzez zmianę natężenia przepływu. Można recyrkulować w celu wielokrotnej ekspozycji lub przepompować przez celę jeden raz. Recyrkulacja może być korzystna w przypadku kontroli temperatury, np. poprzez przepływ przez wymiennik ciepła w celu chłodzenia lub ogrzewania.
W przypadku zastosowania zaworu przeciwciśnieniowego na wylocie reaktora ogniwa sono-elektrochemicznego można zwiększyć ciśnienie wewnątrz ogniwa. Ciśnienie wewnątrz ogniwa jest bardzo ważnym parametrem intensyfikującym sonikację i wpływającym na wytwarzanie faz gazowych. Jest to również ważne podczas pracy z reagentami lub produktami o niskiej temperaturze wrzenia.
Praca w trybie przepływowym umożliwia ciągłą pracę, a tym samym produkcję większych ilości.
Jeśli materiał przepływa między dwiema elektrodami, np. sonotrodą i ścianą komórki, można zmniejszyć odległość między elektrodami. Pozwala to na lepszą kontrolę liczby przenoszonych elektronów i lepszą selektywność reakcji. Może to poprawić dokładność, dystrybucję i wydajność produktu.
Ogólnie rzecz biorąc, reakcje sonoelektrochemiczne w układzie reaktora z komorą przepływową mogą być znacznie szybsze niż analogiczne reakcje w procesie wsadowym. Reakcje, które mogą trwać do kilku godzin, mogą być zakończone w ciągu kilku minut, dając lepszy produkt.