Standardization of ultrasonic power for sonochemical reaction

Kimura, Takeshi; Sakamoto, Takashi; Lévêque, Jean–Marc; Sohmiya, Hajime; Fujita, Mitsue; Ikeda, Shigeyoshi; Ando, Takashi

doi:10.1016/s1350-4177(96)00021-1

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“…This high yield could be justified by the high yields obtained for ultrasound application using an apparatus with the sonotrode immersed instead of an ultrasonic bath (Kimura et al, 1996;Wu et al, 2001). In addition, the thermocouple was positioned where the maximum cavitation occurs (2 cm from the sonotrode).…”

Section: Efficiency Of the Ultrasound Power Transmittedmentioning

confidence: 99%

Determination of acoustic fields in acidic suspensions of peanut shell during pretreatment with high-intensity ultrasound

Polachini

Carvalho

Telis‐Romero

2017

Braz. J. Chem. Eng.

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-The benefits of high-intensity ultrasound in diverse processes have stimulated many studies based on biomass pretreatment. In order to improve processes involving ultrasound, a calorimetric method has been widely used to measure the real power absorbed by the material as well as the cavitation effects. Peanut shells, a byproduct of peanut processing, were immersed in acidified aqueous solutions and submitted to an ultrasonic field. Acoustic power absorbed, acoustic intensity and power yield were obtained through specific heat determination and experimental data were modeled in different conditions. Specific heat values ranged from 3537.0 to 4190.6 J·kg -1 ·K -1 , with lower values encountered for more concentrated biomass suspensions. The acoustic power transmitted and acoustic intensity varied linearly with the applied power and quadratically with solids concentration, reaching maximum values at higher applied nominal power and for less concentrated suspensions. A power yield of 82.7% was reached for dilute suspensions at 320 W, while 6.4% efficiency was observed for a concentrated suspension at low input energy (80 W).

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Section: Efficiency Of the Ultrasound Power Transmittedmentioning

confidence: 99%

Determination of acoustic fields in acidic suspensions of peanut shell during pretreatment with high-intensity ultrasound

Polachini

Carvalho

Telis‐Romero

2017

Braz. J. Chem. Eng.

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“…Neste estudo, a intensidade de potência foi avaliada pelo método calorimétrico (Kimura et al, 1996), baseado na variação da temperatura durante a aplicação do ultrassom, na massa de celulose e no calor específico da solução. A intensidade de potência observada nos banhos de ultrassom foi na faixa de 1 a 2,5 W dm -3 e para os sistemas cup horn e sonda foi de 3 e 14 W dm -3 , respectivamente.…”

Section: Resultsunclassified

Hidrólise Ácida De Celulose Assistida Por Ultrassom Para Obtenção De Furfural

Santos¹,

Santos²,

Gatiboni³

et al. 2017

Blucher Chemical Engineering Proceedings

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RESUMO -A conversão de biomassa a produtos químicos possibilita a obtenção de polímeros, solventes e combustíveis, a partir de fontes renováveis de carbono. O presente estudo viabilizou o uso do ultrassom na intensificação da conversão de celulose para obtenção de furfural. Foram avaliados diferentes sistemas de aplicação de ultrassom (banhos, sondas e cup horns) com experimentos comparativos sob agitação mecânica e estudo da potência liberada em cada caso. Os seguintes parâmetros foram avaliados: amplitude (30, 50 e 70%), temperatura de sonicação (30, 50 e 70 °C) e concentração de HNO3 (4, 6 e 8 mol L -1 ). Os produtos foram quantificados por cromatografia a líquido de alta eficiência acoplada a espectrometria de massa por tempo-de-vôo (UPLC-ToF-MS) e a pureza foi confirmada por ressonância magnética nuclear (NMR, de 13 C e 1 H). O resíduo após hidrólise foi avaliado por microscopia eletrônica de varredura (SEM). No sistema cup horn, com amplitude de 50%, temperatura de 30 °C e 60 minutos de sonicação, utilizando HNO3 4 mol L -1 foram obtidos os rendimentos reacionais mais elevados, chegando a 78% de conversão a furfural. A utilização de um ácido diluído volátil associado à temperatura amena de reação, representam vantagens significativas do processo assistido por ultrassom.(espaço) INTRODUÇÃOA busca por matérias-primas alternativas para processos industriais tem sido alvo de diversos estudos. A utilização de fontes renováveis de carbono reduz a dependência de fontes fósseis para obtenção de produtos de química fina (Silveira, 2008). De acordo com a literatura, a disponibilidade de recursos fósseis tende a reduzir nos próximos anos, em função das dificuldades de extração e dos impactos negativos causados pelo seu uso em larga escala (Mothé e Miranda, 2010).Dentre as potenciais fontes alternativas ao petróleo, a biomassa surge como um expoente em pesquisas tecnológicas. De maneira geral, a biomassa é formada por carboidratos, lignina, proteínas, gorduras e, numa menor extensão, por várias outras substâncias, tais como vitaminas, terpenos, carotenóides, alcalóides, pigmentos e flavorizantes (Rodrigues, 2011). Essa vasta composição proporciona a diversificação da matriz industrial, impulsionando a descentralização dos meios produtores de matérias-primas e locais de geração de energia, podendo resultar em um modelo industrial mais sustentável.

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“…One of the main drawbacks often reported in literature for sonochemical processes is the lack of reproducibility in different reactors [11,12,13], please see Figure 1. The cheapest and most readily available experimental set-up for carrying out sonochemical reactions is the ultrasonic bath, which is currently used not only at laboratory level but also on a larger scale [14].…”

Section: Experimental Devices and Methodologymentioning

confidence: 99%

Sonochemical Treatment of Water Polluted by Chlorinated Organocompounds. A Review

González-Garcı́a

Sáez

Tudela

et al. 2010

Water

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As one of several types of pollutants in water, chlorinated compounds have been routinely subjected to sonochemical analysis to check the environmental applications of this technology. In this review, an extensive study of the influence of the initial concentration, ultrasonic intensity and frequency on the kinetics, degradation efficiency and mechanism has been analyzed. The sonochemical degradation follows a radical mechanism which yields a very wide range of chlorinated compounds in very low concentrations. Special attention has been paid to the mass balance comparing the results from several analytical techniques. As a conclusion, sonochemical degradation alone is not an efficient treatment to reduce the organic pollutant level in waste water.

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Standardization of ultrasonic power for sonochemical reaction

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Determination of acoustic fields in acidic suspensions of peanut shell during pretreatment with high-intensity ultrasound

Determination of acoustic fields in acidic suspensions of peanut shell during pretreatment with high-intensity ultrasound

Hidrólise Ácida De Celulose Assistida Por Ultrassom Para Obtenção De Furfural

Sonochemical Treatment of Water Polluted by Chlorinated Organocompounds. A Review

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