Hielscher – Tecnología de Ultrasonidos

Desgasificación y eliminación de espumas en líquidos mediante el uso de los ultrasonidos

La desgasificación y antiespumante de líquidos es una aplicación interesante de dispositivos ultrasónicos. En este caso el ultrasonido elimina las pequeñas burbujas de gas en suspensión del líquido y reduce el nivel de gas disuelto por debajo del nivel de equilibrio natural.

Se requiere la desgasificación y antiespumante de líquidos para muchos propósitos, tales como:

  • preparación de muestras de laboratorio antes de la medición del tamaño de partícula para evitar errores de medición
  • aceite y lubricante desgasificación antes de bombear para reducir el desgaste de la bomba debido a la cavitación
  • la desgasificación de los alimentos líquidos, por ejemplo, jugo, la salsa o el vino, a reducir el crecimiento microbiano y aumentar la vida útil
  • desgasificación de polímeros y barnices antes de la aplicación y el curado

Cuando sonicación de líquidos, las ondas sonoras que se propagan desde la superficie radiante en los medios líquidos resultan en alterna de alta presión (compresión) y ciclos de baja presión (rarefacción), con tasas en función de la frecuencia. Durante el ciclo de baja presión, las ondas ultrasónicas pueden crear pequeñas burbujas de vacío o huecos en el líquido. El gran número de pequeñas burbujas genera una alta área total superficie de la burbuja. Las burbujas también están bien distribuidos en el líquido. gas disuelto migra en estos vacío (baja presión) burbujas a través de la gran superficie y aumenta el tamaño de las burbujas.
Las ondas acústicas apoyan el tacto y la coalescencia de burbujas adyacentes que conducen a un crecimiento acelerado de las burbujas. Las ondas de sonicación también ayudarán a temblar burbujas de las superficies de los vasos y forzarán a burbujas más pequeñas que descansan por debajo de la superficie del líquido a subir a través y liberar el gas atrapado al medio ambiente.

Ponlo a prueba

El proceso de la desgasificación y antiespumante de líquidos se puede hacer visible fácilmente. En un vaso de precipitados de vidrio de agua del grifo vierte recién, ultrasonicación obligará a los pequeñas burbujas en suspensión (nubosidad) a coalescer y para moverse hacia arriba rápidamente. Esto se puede ver el efecto de la imagen de proceso abajo al. Haga clic en la imagen de abajo para agrandar las imágenes.

(Instrucciones para ampliarla!) De ultrasonidos de desgasificación de agua utilizando un procesador ultrasónico UP200S (200 vatios)
desgasificación de ultrasonidos de agua (5 segundos)

aceite agitado contiene un alto número de burbujas en suspensión (espuma). En particular, en los refrigerantes, este es un problema, ya que las burbujas promueven caviation inducida desgaste en bombas y boquillas. La imagen de progreso a continuación muestra el efecto desespumante de ultrasonidos. Haga clic en la imagen de abajo para agrandar las imágenes.

(Instrucciones para ampliarla!) De ultrasonidos de desgasificación de aceite utilizando un procesador ultrasónico UP200S (200 vatios)
desgasificación de ultrasonidos de aceite (5 segundos)

Incluso en aguas tranquilas, por ejemplo, después de 24 horas, sonicación generará pequeñas burbujas en el agua clara. Estas burbujas se llenan de gas disuelto, que migra en las burbujas. En consecuencia las burbujas crecen y se mueven hacia arriba. El efecto de desgasificación es bien visible en ningún líquido translúcido.
A medida que el ultrasonido mejora el aumento de pequeñas burbujas en suspensión a la superficie del líquido, se reduce el tiempo de contacto entre la burbuja y el líquido, también. Por esta razón, se limita la re-disolución de gas de la burbuja para el líquido, también. Esto es de particular interés para los líquidos de mayor viscosidad, como el aceite o resina. Dado que las burbujas tienen que moverse a la superficie del líquido, la desgasificación de ultrasonidos funciona mejor, si el recipiente es poco profundo para que el tiempo a la superficie es más corto.

Más allá de los efectos visibles

Si bien la determinación visible de los efectos de desgasificación está limitado en la precisión, mediciones del contenido de gas, por ejemplo, por radiografía de neutrones, son una forma más precisa para saber acerca de la eficiencia de desgasificación de ultrasonidos.

Los fluidos contienen una cierta cantidad de gas disuelto. La concentración de gas depende de factores tales como la temperatura, la presión ambiental y la agitación del líquido. En condiciones constantes, la concentración de gas se aproximará a un equilibrio. La desgasificación ultrasónica cambiará las condiciones, ya que el líquido está expuesto a burbujas de baja presión y agitación. Por lo tanto, la ultrasonicación reducirá la concentración de gas en el líquido por debajo del nivel de equilibrio anterior.
Cuando la sonicación se detiene y se restablezcan las condiciones iniciales, la concentración de gas se aproximará lentamente el nivel de equilibrio inicial de nuevo, a menos que el líquido no está expuesto a cualquier gas, por ejemplo, en un frasco cerrado. Debido a la re-disolución del gas en el líquido es bastante lento, es posible trabajar con el líquido de gas de baja después de la sonicación. El gráfico siguiente ilustra este efecto. (Click para agrandar.)

(Haga clic para agrandar!) Ilustración de desgasificación ultrasónico

Desgasificación antes de emulsionante y dispersante

Ultrasónico de desgasificación puede contribuir significativamente a la calidad de las dispersiones y emulsiones.

El problema

Emulsiones y dispersiones a menudo contienen agentes tensioactivos con el fin de aumentar la estabilidad. Los tensioactivos inhibirán el tacto y la coalescencia o aglomeración del material dispersado en la fase líquida. Para esto, los agentes tensioactivos formarán una capa alrededor de cada partícula. Los mismos tensioactivos también pueden encapsular burbujas de gas que fueron suspendidas en la fase líquida. Tales burbujas estabilizadas puede llegar a ser muy robusto. Consume tensioactivo, reduce la calidad de la emulsión o dispersión, y puede generar lecturas erráticos cuando se mide el tamaño de partícula.

La solución

Con el fin de reducir el problema de las burbujas de gas estabilizadas, los líquidos pueden ser simplemente desgasificó por sonicación. Antes de añadir la fase dispersa, tal como aceite o polvo, someter a ultrasonidos el líquido hasta que el número de burbujas generadas reduce. Cuando se mezcla otro material en, evitar la generación de nuevas burbujas o un vórtice mientras se agitaba. Esto aumentaría el contenido de gas rápidamente.

Forzar el dióxido de carbono

El efecto de desgasificación está siendo utilizado en la fuga de pruebas de latas y botellas que contienen bebidas carbonatadas, tales como refrescos de cola, soda o cerveza. Haga clic aquí para obtener más información.

La desgasificación de ultrasonidos en Breve

La desgasificación de ultrasonidos de líquidos funciona mejor si usted:

  • aplicar bajo a moderado amplitudes
  • utilizar sonotrodos con mayor área de superficie
  • proporcionar una presión baja o vacío por encima de la superficie del líquido
  • calentar el líquido
  • incorporar un recipiente poco profundo
  • evitar la agitación turbulenta

desgasificación de ultrasonidos se puede utilizar en el modo por lotes o de flujo. En el caso de una operación de flujo, un tubo vertical para la descarga del gas debe ser instalado y una bomba de gas se debe aplicar.

¡Solicite más información!

Recomendamos el uso de los siguientes dispositivos para la desgasificación y antiespumante de los volúmenes especificados a continuación. Utilice el siguiente formulario para describir sus requisitos de desgasificación de líquidos. Compruebe los artículos de su interés y estaremos encantados de enviarle una propuesta de este dispositivo.









Por favor, tenga en cuenta Política de privacidad.


La desgasificación del aceite con la UP200S con sonotrodo S40

La desgasificación del agua mediante el UP200S con sonotrodo S40

La desgasificación del aceite con la UP200S con sonotrodo S40