
【化】 ultrasonic emulsion breaking
超聲破乳(Ultrasonic Demulsification)是一種利用超聲波能量破壞乳狀液(Emulsion)穩定性,促使其油水分離的物理技術方法。該術語在漢英詞典中可拆解為:
超聲(Ultrasonic)
指頻率高于人類聽覺上限(通常 > 20 kHz)的聲波。在工業應用中,超聲波通過換能器産生高頻機械振動,形成空化效應(Cavitation)——即液體中微小氣泡的劇烈生成、生長和崩塌過程,釋放高強度能量沖擊波 。
破乳(Demulsification)
指破壞乳狀液中分散相(如油滴或水滴)的穩定性,使其聚并、分層的過程。乳狀液通常由乳化劑穩定,形成油包水(W/O)或水包油(O/W)結構,而破乳旨在實現油、水兩相的快速分離 。
技術原理
超聲波破乳主要通過兩種機制實現:
應用場景
該技術廣泛應用于石油開采(如原油脫水)、化工廢水處理、食品加工及生物柴油制備等領域,具有能耗低、無化學添加劑、操作簡便的優勢 。
參考資料來源
超聲破乳(Ultrasonic Demulsification)是指利用超聲波技術破壞乳狀液的穩定性,促使原本均勻分散的油水兩相重新分層分離的過程。以下從原理、影響因素和應用三方面進行詳細解釋:
機械振動作用
超聲波在液體中傳播時産生高頻振動,帶動乳化液滴劇烈運動,增加液滴間的碰撞幾率。這種碰撞使小液滴聚結成大液滴(即“聚結效應”),降低乳化液的穩定性,從而加速油水分離。
表面張力降低
超聲波的機械能可削弱乳化液滴表面的界面膜強度,降低其表面張力,進一步促進液滴合并。
駐波效應
在駐波聲場中,液滴會被驅向波腹或波節區域集中,形成大水滴後因重力直接沉降分離,減輕後續處理負荷。
超聲參數
環境條件
溫度升高可降低液體黏度,增強分離效果;乳化液初始性質(如油水比例)也會顯著影響結果。
石油工業
用于原油脫水脫鹽,減少化學破乳劑用量,降低處理成本并提升環保性。
食品加工
安全處理蔗糖溶液、醬油等食品乳狀液,避免化學殘留。
環保領域
處理含油廢水,實現高效油水分離。
超聲破乳通過物理作用實現油水分離,兼具高效與環保優勢,但需根據具體場景優化參數(如強度20-40kHz、溫度50-80℃等)。更多技術細節可參考等來源。
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