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超聲波處理的機理是什么?

08/28/2013  

超聲波處理的基本點在于延長誘導期,從而阻止水垢形成。根據晶體生長動力學理論,誘導期是結垢過程的誘發和起始階段。可把誘導期分為三個步驟:已飽和溶液中擬穩態晶胚的產生;壁面上上穩定的晶核形成;晶核的生長。上述步驟是一個連續的過程,任何一個環節受到阻滯都會引起結垢過程的延緩,從而使誘導期無限延長,以達到阻垢的效果。

在施加超聲波處理時,根據超聲的空化理論,穩態空化和微生流可以在壁面上提供一種溶解機制。微射流和微生流可使脈動氣泡表面處存在很高的速度梯度和粘滯應力,這種應力有時高達0.01N/cm2以上。在垢形成的誘導期階段,對擬穩晶胚的生長具有很大的破壞作用。為超過臨界尺寸的晶胚在熱力學上是不穩定的,有可能重新溶解。在超聲作用下,氣泡閉合所產生的沖擊都可以使擬穩態的晶胚生長受到阻滯,使其晶胚的生長不能超過臨界尺寸,不能生成穩定的生長源,或使穩定生長源的數量大大減少,導致誘導期的延長。

碳酸鈣垢未經產生處理的垢微觀形貌呈細小的顆粒和棒狀的結晶狀態,并緊密交織在一起,顆粒粒度在幾微米以下。改微粒是由過飽和的鈣離子生產的結晶合興和固體晶胚,它們之間相互聚集交織形成垢,這種狗均勻細密,不易溶解。經過超聲處理后可以看出,垢的微觀夠曾較疏松,顆粒和棒狀結晶尺寸變大,結合部緊密。這說明超聲處理對水系統有較好的阻垢功效。


 

 

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