超聲波乳化的原理

超聲乳化是指在超聲能量作用下，使兩種(或兩種以上)不相溶液體混合均勻形成分散物系，其中一種液體均勻分布在另一液體之中而形成乳狀液的工藝過(guò)程。

超聲波乳化與一般乳化工藝和設(shè)備(如螺旋槳、膠體磨及均化器等)相比，具有如下特點(diǎn)：

1.乳化質(zhì)量高

所形成的乳液平均液滴尺寸小，可為0.2～2μm，液滴尺寸分布范圍窄，可為0.1～10μm或更窄，濃度高，純?nèi)橐簼舛瓤蛇_(dá)30%，外加乳化劑可達(dá)70%。

2.乳化穩(wěn)定

可以不用或少用乳化劑就產(chǎn)生穩(wěn)定的乳液，有的可穩(wěn)定幾個(gè)月至半年以上，耗能小，生產(chǎn)效率高，成本低。

3.可以控制乳液的類(lèi)型

在某些聲場(chǎng)條件下，o/w(水包油)和w/o(油包水)型乳液都可制備，然而用機(jī)械乳化方法這是不可能的，只有乳化劑的性質(zhì)才能控制乳酸的類(lèi)型。例如，甲苯在水中乳化，在低聲強(qiáng)條件下可以形成一種類(lèi)型的乳液，而在高聲強(qiáng)條件下則可能形成另一種類(lèi)型的乳液。

4.生產(chǎn)乳液所需功率小

如：制備4.55m3/h、液滴尺寸為1μm的乳液，若采用簧片哨，當(dāng)工作壓力為10.5～14.1kg/cm2時(shí)，只需5～7馬力的驅(qū)動(dòng)功率，而采用高壓均化器，工作壓力為70.3～351.6kg/cm2時(shí)，則需40～50馬力的驅(qū)動(dòng)功率。

超聲乳化還可以制備用一般方法根本不能得到的乳濁液，如普通攪拌只能得到5%石蠟在水中的乳濁液，而在聲場(chǎng)中，可以得到20%石蠟乳濁液。燃油摻水超聲乳化、燃燒。

在國(guó)內(nèi)已推廣應(yīng)用多年。該過(guò)程中不需添加乳化劑，乳化油中水珠粒徑達(dá)1μm左右，取得了節(jié)能6%～25%、減少煙塵40%～90%、降低NOx20%～75%的效果，節(jié)油環(huán)保。在煤油混合燃料中加入少量水進(jìn)行超聲乳化混合，可以生產(chǎn)穩(wěn)定的煤油懸浮液，含煤達(dá)40%以上，便于儲(chǔ)存和運(yùn)輸，效益顯著。另一方面，在低聲強(qiáng)和一定頻率下，超聲能使乳化液破