Configuração de sonoeletrônica – Ultrassom de Watts de 2000

A sonoeletristria combina os benefícios da eletroquímica com a sonoquímica. A maior vantagem nessas técnicas é sua simplicidade, baixo custo, reprodutibilidade e escalabilidade. Hielscher Ultrasonics oferece configuração sonoeletrônica completa para uso em lote e inline. Consiste em:

• um gerador ultrassônico avançado (2000 watts) com ajuste automático, controle de amplitude e registro de dados sofisticado,
• um transdutor poderoso com chifre ultrassônico (grau industrial, 2000 watts, 20kHz),
• um isolador elétrico que não reduz vibrações ultrassônicas
• chifres de reforço ultrassônico para aumentar ou diminuir a amplitude
• vários desenhos de sonotrode (O sonotrode é o eletrodo. Cátodo ou ânodo.)
• reator celular de fluxo com paredes celulares intercambiáveis (alumínio, aço inoxidável, aço, cobre, …)

Você não precisa perder seu tempo desenvolvendo sua própria configuração apenas para que você possa combinar ultrassom com eletroquímica. Você não precisa fazer modificações elétricas no equipamento de ultrassom padrão. Obtenha esta configuração de sonoeletrônica industrial e concentre seus esforços e tempo em sua pesquisa química e otimização de processos!

Pronto para usar configuração para sonoeletristria

Hielscher Ultrasonics oferece uma configuração sonoeletrônica fácil de usar com uma configuração adaptável e flexível. Esta configuração é adequada para pesquisa geral e desenvolvimento e otimização de processos, bem como para produção em média escala. O sonotrode no UIP2000hdT (2000 watts, 20kHz) pode ser usado como um eletrodo em uma configuração de lote ou em linha com uma célula de fluxo. Tem um design único de isolamento elétrico. A atualização do transdutor sonoeletrrómico não reduz a potência ultrassônica.
O sonotrodo/eletrodo padrão é de titânio grau 5 e foi projetado para otimizar a uniformidade da intensidade ultrassônica ao seu lado. Outros projetos e outros materiais como alumínio, aço ou aço inoxidável estão disponíveis. O reator celular de fluxo especial deste projeto tem um corpo de alumínio que é eletricamente isolado pelas conexões plásticas em ambas as extremidades. O perfil de alumínio pode ser usado como um eletrodo sacrificial de baixo custo e pode ser facilmente substituído por outros materiais como aço, aço inoxidável ou cobre. Outros diâmetros ou desenhos de células estão disponíveis. A célula no desenho tem uma lacuna de cerca de 2-4 mm entre o eletrodo ultrassônico e o corpo celular. Portanto, as ondas ultrassônicas causam fluxo acústico e cavitação no corpo celular também. Todos os itens padrão deste design estão disponíveis em nossos armazéns na Alemanha e nos EUA. Claro que você pode usar a mesma configuração para todos os outros processos ultrassônicos e sonográficos não elétricos. Esta configuração também funciona para processos suportados por ultrassom com pulsos elétricos elevados (HEP).

Esta configuração de sonoeletristria não deixa muito a desejar. A única coisa que resta pode ser um segundo UIP2000hdT como um segundo eletrodo.

Sonoeletristria

A sonoeletristria combina as duas técnicas mencionadas acima, aplicando a ultrassônica a uma configuração eletroquímica. O ultrassom influencia importantes parâmetros eletroquímicos e a eficiência dos processos químicos. A solução eletroquímica ou a hidrodinâmica do eletroanalto em uma célula eletroquímica é muito melhorada pela presença de ultrassom. O acoplamento de um eletrodo a um chifre ultrassônico tem efeitos positivos na atividade da superfície do eletrodo e no perfil de concentração da espécie eletroanalta em toda a célula. Efeitos sonomecânicos melhoram o transporte em massa de espécies eletroquímicas desde a solução a granel até a superfície eletroativa. Um eletrodo ultrassônico reduz a espessura da camada de difusão na superfície do eletrodo, aumenta a espessura da deposição/eletroplaca do eletrodo, aumenta as taxas eletroquímicas, rende e eficiência, aumenta a porosidade e dureza da deposição do eletrodo, melhora a remoção de gás de soluções eletroquímicas; limpa e reativa a superfície do eletrodo, reduz os superpotenciais do eletrodo, por despassivação metálica e remoção de bolhas de gás na superfície do eletrodo (induzida pela cavitação e fluxo acústico), e suprime a incrusção de eletrodos. As aplicações da sonoeletristria incluem eletropodimerização, eletrocoagulação, eletrosíntese orgânica, eletroquímica de materiais, eletroquímica ambiental, química eletroanalítica, produção de hidrogênio e deposição de eletrodos.

Sonoeletristria em Aplicações de Química de Fluxo

Se você executar processos sonoelétricos em uma configuração de fluxo, você pode ajustar o tempo de residência das reações sonoelétricas variando a taxa de fluxo. Você pode recircular para exposição repetida ou bombear através da célula uma vez. A recirculação pode ser vantajosa para o controle de temperatura, por exemplo, fluindo através de um trocador de calor para resfriamento ou aquecimento.
Se você usar uma válvula de pressão traseira na saída do reator de células sono-eletroquímicas, você pode aumentar a pressão dentro da célula. A pressão dentro da célula é um parâmetro muito importante para intensificar a sonicação e influenciar a produção de fases de gás. Também é importante quando se trabalha com reagentes ou produtos com um ponto de ebulição baixo.
A operação no modo de fluxo permite a operação contínua e, portanto, a produção de volumes maiores.
Se o material fluir entre dois eletrodos, por exemplo, sonotrode e parede celular, você pode reduzir a distância entre os eletrodos. Isso permite um melhor controle do número de elétrons transferidos e melhor seletividade da reação. Isso pode melhorar a precisão, distribuição e rendimento do produto.
Em geral, reações sonoelémicas em um arranjo de reator de célula de fluxo podem ser muito mais rápidas do que a reação analógica em um processo de lote. Reações que podem levar até várias horas podem ser completadas em vários minutos, produzindo um produto melhor.

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Literatura / Referências

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