Εξαιρετικά αποτελεσματική de-αερισμός των υγρών που χρησιμοποιούν υπερήχους

Ενώ η εξαέρωση ή η εξώθηση είναι συχνά ένα εξαιρετικά χρονοβόρο βήμα διαδικασίας, ultrasonication μπορεί να επιταχύνει τη συνένωση των φυσαλίδων αερίου και την αύξησή τους σημαντικά. Υπερήχων outgassing μπορεί να χρησιμοποιηθεί σε παρτίδα και inline ρυθμίσεις και μπορεί επίσης να συνδυαστεί με συμβατικές τεχνικές απαέρωσης, όπως sparging με αδρανή αέρια, πτερωτή degassers, θέρμανση ή κενό, προκειμένου να ενισχυθεί η αποτελεσματικότητα και η ταχύτητα της αφαίρεσης του φυσικού αερίου.

Αφαίρεση αερίου από υγρά

Οι όροι αποαερισμός, εξαέρωση και εξαέρωση αναφέρονται στην απομάκρυνση ελεύθερων και διαλυμένων αερίων, ιδιαίτερα αντιδραστικών αερίων όπως οξυγόνο ή CO₂, από ένα υγρό. Η εξάλειψη του οξυγόνου είναι σημαντική για την πρόληψη επιζήμιων αλλαγών του τελικού προϊόντος και τη βελτίωση της κατάντη επεξεργασίας. Η εξαέρωση είναι ένα απαραίτητο βήμα επεξεργασίας για πολλές εφαρμογές και βιομηχανίες. Στη βιομηχανική κατασκευή, η εξαέρωση είναι ένα κοινό βήμα διαδικασίας για να εξασφαλίσει τη σταθερότητα προϊόντων, την ποιότητα και τα συνεχή πρότυπα προϊόντων. Το οξυγόνο είναι ένας παράγοντας που επηρεάζει την ποιότητα και τη σταθερότητα του προϊόντος σε διάφορα επίπεδα.
Ως εκ τούτου, η αποαίγνωση είναι ένα καθιερωμένο βήμα διαδικασίας & βιομηχανία ποτών, χημικών, φαρμακευτικών και καλλυντικών. Αλλά και στα εργαστήρια, τα δείγματα απαιτούν συχνά εξαέρωση πριν από την ανάλυση (π.χ., πριν από το HPLC, τις δοκιμασίες, τις μετρήσεις σωματιδίων κ.λπ.).
Συχνά οι διαδικασίες ανάμειξης χρησιμοποιώντας π.χ., υψηλής διάτμησης λεπίδα ή περιστροφική πτερωτή μίξερ συχνά κάνουν την επακόλουθη εξαέρωση του προϊόντος απαραίτητη, δεδομένου ότι αυτές οι τεχνικές ανάμειξης συνήθως εισάγουν υψηλές ποσότητες αερίων στο προϊόν. Τέτοιες εγκλείσματα αερίου και αέρα έχουν συνήθως αρνητικές επιπτώσεις στο προϊόν, καθώς μπορούν να κάνουν τα λίπη και τα έλαια rancid, να επιδεινωστούν τα προϊόντα από την οξείδωση, αποχρωματισμό και ανεπιθύμητες αλλοιώσεις της όσφρησης και της γεύσης. Δεδομένου ότι τα εξαερωμένα προϊόντα είναι χημικά πιο σταθερά και έχουν μεγαλύτερη διάρκεια ζωής, η απαέριση είναι ένα ουσιαστικό βήμα επεξεργασίας που απαιτεί μια αξιόπιστη τεχνική.

Υπερήχων απαέρωση: Παγιδευμένοι φυσαλίδες αερίου αφαιρούνται από το πετρέλαιο χρησιμοποιώντας το ultrasonicator UP400St

Υπερηχητική αποερευνοποίηση και απο-αερισμός

Υπερήχων εξαεροποίηση και deaeration είναι μια εξαιρετικά ισχυρή εναλλακτική λύση για τις παραδοσιακές μεθόδους απαέρωσης των υγρών που περιλαμβάνουν βρασμό, μείωση της πίεσης στο κενό, ή sparging με αδρανή αέρια. Αυτές οι παραδοσιακές μέθοδοι εξαέρωσης έρχονται συχνά με τα μειονεκτήματα όπως η θερμική υποβάθμιση (λόγω της θέρμανσης), χρόνος- και ενέργεια-κατανάλωση επεξεργασία ή/και ανεπαρκής αφαίρεση αερίου. Υπερήχων εξαέρωση βασίζεται στην αρχή εργασίας της ακουστικής σπηλαίωσης. Όταν τα κύματα υπερήχων υψηλής ισχύος συνδέονται σε ένα υγρό, το υγρό συμπιέζεται και επεκτείνεται κατά τη διάρκεια κύκλων υψηλής και χαμηλής πίεσης, αντίστοιχα. Κατά τη διάρκεια των κύκλων χαμηλής πίεσης, δημιουργούνται μικρές φυσαλίδες κενού (οι λεγόμενες φυσαλίδες σπηλαίωσης), οι οποίες αναπτύσσονται σε διάφορους κύκλους πίεσης. Κατά τη διάρκεια αυτών των κύκλων ανάπτυξης φυσαλίδων, τα διαλυμένα αέρια στο υγρό εισέρχονται στη φυσαλίδα κενού, έτσι ώστε η φυσαλίδα κενού να μετατραπεί σε αυξανόμενες φυσαλίδες αερίου. Επιπλέον, οι μικροαναταράξεις και τα υγρά αεριωθούμενα αεροπλάνα προκαλούν έντονη διέγερση και μεταφορά μάζας. Αυτές οι συνθήκες που δημιουργούνται με υπερήχους προκαλούν συνένωση φυσαλίδων αερίου, η οποία είναι η ενοποίηση των μικρών διαλυμένων φυσαλίδων αερίου σε μεγαλύτερες φυσαλίδες αερίου, οι οποίες γρήγορα ανεβαίνουν στην επιφάνεια του υγρού, όπου εκεί αφήνουν το υγρό.
Οι αλλαγές θερμοκρασίας που προκαλούνται από τους υπερηχητικούς κραδασμούς και την σπηλαίωση περιορίζονται σε πολύ μικρούς τοπικούς χώρους και η αύξηση της θερμοκρασίας του συνολικού όγκου μπορεί να παραμεληθεί καθώς δεν παρεμβαίνει στην ποιότητα του προϊόντος.
Ανάλογα με τον όγκο, το ιξώδες και τα εγκλείσματα αερίου του υγρού ή της υδαρούς κοπριάς, η υπερηχητική απο-αερισμός μπορεί να εκτελεστεί ως παρτίδα ή ενσωματωμένη διαδικασία. Ένας υπερηχητικός καθετήρας υψηλής ισχύος εκπέμπει ακουστική σπηλαίωση στο υγρό, έτσι ώστε το υγρό να αποαερωθεί αποτελεσματικά.
Υπερήχων απαέρωση μπορεί επίσης να εφαρμοστεί για τη βελτίωση των ήδη υφιστάμενων συστημάτων εξαέρωσης, όπως η θέρμανση, κενό ή sparging.
Υπερήχων degassing και defoaming χρησιμοποιείται σε βιομηχανική κλίμακα για την απομάκρυνση διαλυμένων αερίων από το νερό, έλαια, τρόφιμα και ποτά, χημικά διαλύματα, υδραυλικά υγρά, ψυκτικά μέσα, υγρά διάτρησης, αργό πετρέλαιο, γαλακτώματα, χρώματα, μελάνια, κόλλες, βερνίκια, επιστρώσεις, εποξειδίες, σαμπουάν, απορρυπαντικά και πολλά άλλα προϊόντα.

Υπερήχων εξαέρωση χρησιμοποιώντας μια ρύθμιση κυττάρων ροής. Αυτό το πείραμα ήταν ένα πρωτότυπο μικρής κλίμακας βρόχο νερού με όγκο 0,8 γαλόνι, αδρανή ροή αερίου 0,2 sfcm /min, και ένταση 275 W / cm2. Αυτό δείχνει μείωση του χρόνου αφαίρεσης οξυγόνου κατά περίπου 70%.
Μελέτη και εικόνα: Rubio et al. 2016

Υπερήχων απαέρωση σε μια ενσωματωμένη εγκατάσταση χρησιμοποιώντας το ultrasonicator UIP1000hdT με κύτταρο ροής.

Υπερηχητικά ενισχυμένη sparging

Η απομάκρυνση υγρών με αδρανές αέριο (γνωστή και ως αδρανής διόγκωση αερίου) είναι μια κοινή επεξεργασία για την απομάκρυνση ανεπιθύμητων αερίων όπως το οξυγόνο και το διοξείδιο του άνθρακα από το υγρό. Για εφαρμογές σπέρνοντας, χρησιμοποιούνται συνήθως άζωτο, αργό, ήλιο και άλλα αδρανή αέρια. Ανάδευση ένα διάλυμα με υψηλής καθαρότητας (συνήθως αδρανές) αέριο μπορεί να βγάλει ανεπιθύμητα, συνήθως αντιδραστικά διαλυμένα αέρια, όπως το οξυγόνο και το διοξείδιο του άνθρακα. Η διαδικασία sparging στηρίζεται στη μαζική μεταφορά και είναι η ίδια μια αρκετά αργή διαδικασία. Διατάζω να εντείνει το sparging με αδρανή αέρια, το διάλυμα υγρού αερίου είναι συχνά ταραγμένο έντονα και φυσαλίδες για μεγάλο χρονικό διάστημα. Ultrasonication είναι μια τεχνική degasification-εντατικοποίηση, η οποία βελτιώνει τη μεταφορά μάζας και ως εκ τούτου το sparging σημαντικά. Όταν τα κύματα υπερήχων υψηλής ισχύος συνδέονται σε υγρά ή υδαρή κοπριά, δημιουργούνται φυσαλίδες δημιουργίας κοιλότητας. Αυτές οι φυσαλίδες δημιουργίας κοιλότητας διαλύουν μεγαλύτερες φυσαλίδες αερίου καθαρισμού σε μικρές φυσαλίδες και διασκορπίζουν τις φυσαλίδες ομοιόμορφα, γεγονός που οδηγεί σε ταχύτερα και καθαρότερα αποτελέσματα εξαέρωσης. Η έντονη διέγερση και οι αναταράξεις που δημιουργούνται από την υπερήχηση προωθούν τη μεταφορά μάζας αερίου-υγρού και έτσι τη γρήγορη απομάκρυνση των ανεπιθύμητων αερίων.
Προκειμένου να επιταχυνθεί και να καταστεί η διαδικασία sparging πιο αποτελεσματική, υψηλής απόδοσης υπερήχων χρησιμοποιείται για να sonomechanically βελτιώσει την απόδοση μεταφοράς μάζας μεταξύ αερίου και υγρού. Τα ηνομεχικά αποτελέσματα που παράγονται από την ακουστική σπηλαίωση περιλαμβάνουν τις τοπικές διαφορές πίεσης και θερμοκρασίας, τις μικρομεταφορές και την διέγερση. Οι δυνάμεις αυτές βελτιώνουν την απόδοση εξαέρωσης συμβάλλοντας στην αύξηση της διάχυσης μαζικής μεταφοράς λόγω της διάσπασης φυσαλίδων, της διασποράς και της επακόλουθης αύξησης της διαπροσωπικής περιοχής, η οποία τελικά έχει ως αποτέλεσμα την ταχεία απομάκρυνση των παγιδευμένων αερίων από το υγρό.
Για να επιτευχθούν τα επιθυμητά αποτελέσματα outgassing, υψηλής ισχύος ultrasonication απαιτείται. Όταν ένα υγρό γλιτώσει με αδρανές αέριο σε μια ροή δύο φάσεων, η ανακαθαριστείχθυνή είναι επιθυμητή για να αυξηθεί το ποσοστό μεταφοράς μάζας και απομάκρυνσης των διαλυμένων αερίων. Η εφαρμογή της ανακαθαρισμένου διάχυσης μπορεί να είναι δύσκολη επειδή οι παγιδευμένες και διαλυμένες φυσαλίδες αερίου τείνουν να αποφύγουν την είσοδο στον υπερηχητικό τομέα σπηλαίωσης στις χαμηλότερες εντάσεις. Ωστόσο, σε αυξημένες εντάσεις (άνω των 300 W/cm² σε περίπου 20 kHz) φυσαλίδες αερίου δεν αποφεύγουν πλέον τη ζώνη δημιουργίας κοιλότητας και διασπώνται από sonomechanical δυνάμεις. (βλ. Jagannathan et al. 2011)

Υπερηχητική εξαέρωση των λιωμένων κραμάτων αλουμινίου

Η παραγωγή σπηλαίωσης σε υγρά μέταλλα είναι μια εξαιρετικά απαιτητική εφαρμογή και υπάρχουν μόνο πολύ λίγες τεχνικές για την παραγωγή επαρκούς και αξιόπιστης δημιουργίας κοιλότητας σε μεταλλικά λιώνει. Ωστόσο, ο ρυθμός και η ένταση της δημιουργίας κοιλότητας είναι ένας κρίσιμος παράγοντας που διαμορφώνει τα αποτελέσματα της απαεροποίησης. Η αποτελεσματική εξαεροποίηση απαιτεί αξιόπιστη δημιουργία κοιλότητας προκειμένου να επιτευχθεί η μέγιστη δομική βελτίωση του μέταλλου. Η έντονη σπηλαίωση από τον υπερήχων υψηλής απόδοσης μπορεί να βελτιώσει την εξαέρωση κατά 30 έως 60%.
Υπερήχων καθετήρα τύπου degassers θεωρούνται ως μία από τις πιο αξιόπιστες μεθόδους outgassing, οι οποίες έχουν αποδειχθεί επιστημονικά βιώσιμη σε μικρή και μεγάλη κλίμακα. Η παραγωγή έντονης ακουστικής δημιουργίας κοιλότητας εξαρτάται από διάφορους παράγοντες, συμπεριλαμβανομένων των παραμέτρων της διαδικασίας υπερήχων, της σύνθεσης μετάλλων, της επιφανειακής τάσης, της θερμοκρασίας τήξης, του ιξώδους, καθώς και του όγκου και του επιπέδου διάλυσης των εγκλεισμών αερίου στο μέταλλο. Οι παράμετροι διαδικασίας υπερήχων μπορούν να συντονιστούν με ακρίβεια στη σύνθεση τήξης μετάλλων και τους επηρεάζοντας παράγοντες έτσι ώστε η σωστή ένταση της σπηλαίωσης λαμβάνεται. Η ακριβής προσαρμογή των παραμέτρων υπερήχων είναι η θεμελιώδης για τα πλεονεκτήματα της υπερηχητικής απαέρωσης των μετάλλων λιώνει. Τα κύρια πλεονεκτήματα της υπερηχητικής εξαέρωσης περιλαμβάνουν υψηλά ποσοστά εξαέρωσης και τις μειωμένες περιβαλλοντικές επιπτώσεις της διαδικασίας. Δεδομένου ότι υπερήχων degasification οδηγεί μόνο σε πολύ μικρή σκωρία, υπερήχων μέταλλο λιώσει εξαέρωση είναι ένα πράσινο, φιλικό προς το περιβάλλον τεχνική.
Εξαέρωση αλουμινίου λιώνει: Υπερήχων εξαέρωση είναι μια αποδεδειγμένη μέθοδος για την αύξηση της πυκνότητας των κραμάτων αλουμινίου και τη μείωση της περιεκτικότητας σε υδρογόνο σε κράματα αλουμινίου. Σε σύγκριση με εναλλακτικές διαδικασίες εξαέρωσης, όπως outgassing με τη χρήση ενός περιστροφικού πτερωτή, υπερήχων εξαέρωση υπερέχει από την ταχύτητα και την αποτελεσματικότητα. Μελέτες έχουν δείξει ότι ένα υπερηχητικό σύστημα εξαέρωσης καθετήρα ήταν περίπου 3 φορές πιο γρήγορα από ό, τι πτερωτή με γνώμονα την αφαίρεση του φυσικού αερίου.
Δεδομένου ότι η υπερηχητική απαέρωση δεν περιλαμβάνει συμβατική μεταλλική ανάδευση, το προστατευτικό οξείδιο του αλουμινίου στην επιφάνεια του τήγματος δεν διαταράσσεται. Η διατήρηση του στρώματος οξειδίου του αλουμινίου άθικτου εμποδίζει την εισαγωγή οξειδίου του αλουμινίου στο λιώσιμο του αλουμινίου, έτσι ώστε να διατηρεί την προστατευτική δράση του έναντι των ατμοσφαιρικών προσμείξεων. Υπερήχων εξαέρωση βελτιώνει την τελειοποίηση των σιτηρών και τη δομή των κραμάτων αλουμινίου. Αυτό εκτός από την υπερηχητικά προωθημένη αφαίρεση των μη μεταλλικών εγκλημάτων αερίου από το υγρό αργίλιο, κάνει τις υπέρηχος-οδηγημένες επεξεργασίες τήξης μετάλλων μια ανώτερη τεχνική για την παραγωγή των υψηλής ποιότητας χυτών μετάλλων.
Η απαέρωση των μετάλλων λιώνει, όπως κράματα αλουμινίου απαιτεί υψηλής απόδοσης, υψηλής ισχύος εξοπλισμό υπερήχων. Ο υπερηχητικός καθετήρας πρέπει να προσδιορίζεται για χρήση με υψηλές θερμοκρασίες και υψηλά ιξώδη. Ο υπερηχητικός πρέπει να είναι σε θέση να παραδώσει και να διατηρήσει σταθερά πλάτη για μεγάλες χρονικές περιόδους. Hielscher Ultrasonics ειδικεύεται στην ανάπτυξη, την κατασκευή και τη διανομή υψηλής ισχύος εξοπλισμού υπερήχων για απαιτητικές εφαρμογές, όπως η απαέρωση των μετάλλων λιώνει. Παρέχοντας υψηλής απόδοσης ultrasonicators σε οποιαδήποτε κλίμακα και υπερήχων καθετήρες που αναπτύχθηκε ειδικά για τη θεραπεία των υγρών μετάλλων, Hielscher Ultrasonics είναι ο συνεργάτης σας για αξιόπιστες και αποτελεσματικές εφαρμογές τήξης μετάλλων.

Συστήματα αεριοποίησης υπερήχων υψηλής ισχύος

Hielscher Ultrasonics είναι μακροπρόθεσμη κατασκευαστής εμπειρίες υψηλής απόδοσης υπερήχων που χρησιμοποιείται σε όλο τον κόσμο σε εργαστήρια και βιομηχανική παραγωγή. Η απαέρωση των υγρών και των πολτών είναι μια απαιτητική εφαρμογή που απαιτεί υψηλής ισχύος υπερήχων καθετήρες που μπορεί να ζευγάρι καθιερωμένα πλάτη σε υγρά για να αφαιρέσετε παγιδευμένη φυσαλίδα αερίου και τσέπες αέρα. Όλες οι συσκευές υπερήχων Hielscher έχουν σχεδιαστεί και κατασκευαστεί για να έχουν σχεδιαστεί για 24 ώρες το 24ωρο, 7 ημέρες την εβδομάδα υπό πλήρες φορτίο. Οι υπερηχητικοί επεξεργαστές είναι διαθέσιμοι από τους συμπαγείς ultrasonicators εργαστηρίων 50 watt σε 16.000watts ισχυρά ενσωματωμένα υπερηχητικά συστήματα. Μια μεγάλη ποικιλία από κέρατα αναμνηστική, sonotrodes και κύτταρα ροής επιτρέπουν την ατομική εγκατάσταση ενός υπερηχητικού συστήματος απαέρωσης σε αντιστοιχία με το υγρό, ιξώδες και εγκλείσματα αερίου.
Για την αποαερίωση και την εξώθηση υγρών μετάλλων, απαιτούνται ακριβώς καθορισμένα και συντηρημένα πλάτη. Hielscher Υπερήχων κατασκευάζει υψηλής απόδοσης υπερήχων καθετήρες που καθορίζονται για πολύ διαδικασία βελτιστοποιημένη πλάτη και θερμοκρασίες. Εάν η εφαρμογή εξαέρωσης απαιτεί ασυνήθιστες προδιαγραφές, τα προσαρμοσμένα υπερηχητικά sonotrodes είναι διαθέσιμα. Η ευρωστία του υπερηχητικού εξοπλισμού της Hielscher επιτρέπει 24 ώρες το 24ωρο, 7 ημέρες την εβδομάδα λειτουργία σε βαρέα επαγγελματικά και απαιτητικά περιβάλλοντα.

Δέσμη και ενσωματωμένο

Hielscher υπερήχων καθετήρες για την απαέρωση μπορεί να χρησιμοποιηθεί για παρτίδα και συνεχή inline degasification και deaeration. Ανάλογα με τον όγκο, το ιξώδες και τα παγιδευμένα αέρια, θα σας προτείνουμε την πιο κατάλληλη εγκατάσταση υπερήχων outgassing.

Υπερηχητικοί ανιχνευτές για την εξαέρωση οποιουδήποτε όγκου

Hielscher Ultrasonics σειρά προϊόντων καλύπτει το πλήρες φάσμα των υπερήχων επεξεργαστές από συμπαγή ultrasonicators εργαστήριο πάνω από πάγκο-top και πιλοτικά συστήματα για την πλήρως βιομηχανική υπερήχων επεξεργαστές με την ικανότητα να επεξεργάζονται truckloads ανά ώρα. Η πλήρης σειρά προϊόντων μας επιτρέπει να σας προσφέρουμε τον καταλληλότερο υπερηχητικό εξοπλισμό εξαέρωσης για το υγρό, την ικανότητα διαδικασίας και τους στόχους παραγωγής σας.

Ακριβώς ελέγξιμα πλάτη για βέλτιστα αποτελέσματα

Όλα τα συστήματα υπερήχων αεριοποίησης Hielscher είναι ακριβώς ελέγξιμα και με αυτόν τον τρόπο αξιόπιστα άλογα εργασίας. Το εύρος είναι μία από τις κρίσιμες παραμέτρους της διαδικασίας που επηρεάζουν την αποδοτικότητα και την αποτελεσματικότητα της ονολογηχανικά προκληθείσας απαέρωσης. Όλα hielscher υπερήχων’ επεξεργαστές επιτρέπουν την ακριβή ρύθμιση του εύρους. Sonotrodes και αναμνηστικά κέρατα είναι αξεσουάρ που επιτρέπουν να τροποποιήσει το πλάτος σε ένα ακόμη ευρύτερο φάσμα. Οι βιομηχανικοί υπερηχητικοί επεξεργαστές hielscher μπορούν να παραδώσουν τα πολύ υψηλά πλάτη και να παραδώσουν την απαιτούμενη υπερηχητική ένταση για τις απαιτητικές εφαρμογές. Τα πλάτη μέχρι 200μm μπορούν να τρέξουν εύκολα συνεχώς στη λειτουργία 24 ώρες το 24ωρο, 7 ημέρες την εβδομάδα.
Οι ακριβείς ρυθμίσεις εύρους και η μόνιμη παρακολούθηση των παραμέτρων της διαδικασίας υπερήχων μέσω έξυπνου λογισμικού σας δίνουν τη δυνατότητα να προσαρμόσετε τις παραμέτρους της διαδικασίας υπερήχων για την πιο αποτελεσματική υπερηχητική απαέρωση. Βέλτιστη υπερήχηση για εξαιρετικά αποτελεσματική αφαίρεση αερίου!
Η ευρωστία του υπερηχητικού εξοπλισμού της Hielscher επιτρέπει 24 ώρες το 24ωρο, 7 ημέρες την εβδομάδα λειτουργία σε βαρέα επαγγελματικά και απαιτητικά περιβάλλοντα. Αυτό κάνει τον υπερηχητικό εξοπλισμό hielscher ένα αξιόπιστο εργαλείο εργασίας που ικανοποιεί τις απαιτήσεις διαδικασίας deaeration σας.

Υψηλότερη ποιότητα – Σχεδιασμένο και κατασκευασμένο στη Γερμανία

Ως οικογενειακή και οικογενειακή επιχείρηση, η Hielscher δίνει προτεραιότητα στα υψηλότερα πρότυπα ποιότητας για τους επεξεργαστές υπερήχων της. Όλα τα ultrasonicators σχεδιάζονται, κατασκευάζονται και ελέγχονται λεπτομερώς στην έδρα μας σε Teltow κοντά στο Βερολίνο, Γερμανία. Η ευρωστία και η αξιοπιστία του υπερηχητικού εξοπλισμού της Hielscher το καθιστούν άλογο εργασίας στην παραγωγή σας. 24 ώρες το 24ωρο, 7 ημέρες την εβδομάδα λειτουργία υπό πλήρες φορτίο και σε απαιτητικά περιβάλλοντα είναι ένα φυσικό χαρακτηριστικό των υψηλής απόδοσης degassers hielscher του.