Väga tõhus de-aereerimine vedelike kasutades Ultraheli

Kuigi degaseerimine või outgasing on sageli äärmiselt aeganõudev protsessi samm, ultraheli võib kiirendada koastumist gaasimullid ja nende tõusu oluliselt. Ultraheli outgasing saab kasutada partii ja inline setups ja saab kombineerida ka tavapäraste degaseerimine tehnikat nagu sparging inertgaasidega, tiiviku degasaatorid, küte või vaakum, et suurendada tõhusust ja kiirust gaasi eemaldamist.

Gaasi eemaldamine vedelikest

Mõisted deaeratsioon, degaseerimine ja väljasõit viitavad vaba ja lahustunud gaasi, eriti reaktiivsete gaaside, nagu hapnik või CO₂, vedelikust. Hapniku kõrvaldamine on oluline, et vältida kahjulikke lõpptoote muutusi ja parandada järeltöötlust. Degaseerimine on vajalik töötlemise etapp paljude rakenduste ja tööstusharude jaoks. Tööstuslikus tootmises on degaseerimine ühine protsessietapp, et tagada toote stabiilsus, kvaliteet ja pidev tootestandardid. Hapnik on tegur, mis mõjutab toote kvaliteeti ja stabiilsust erinevatel tasanditel.
Seetõttu on deaeratsioon toidu & keemia-, farmaatsia- ja kosmeetikatööstus. Kuid ka laborites nõuavad proovid sageli degaseerimine enne analüüsi (nt enne HPLC, analüüsid, osakeste mõõtmised jne).
Sageli segamine protsessid, kasutades näiteks kõrge nihkega tera või pöörleva tiiviku segistid sageli järgmisedega degaseerimine toote vaja, sest need segamise tehnikad tavaliselt kasutusele suurtes kogustes gaaside tootesse. Sellistel gaasi- ja õhulisanditel on tootele tavaliselt negatiivne mõju, sest need võivad muuta rasvad ja õlid räästuda, halvendada tooteid oksüdatsiooni, värvuse muutuse ning lõhna ja maitse soovimatute muutuste abil. Kuna degaseeritud tooted on keemiliselt stabiilsemad ja pikema säilivusajaga, on degaseerimine oluline töötlemisetapp, mis nõuab usaldusväärset tehnikat.

Ultraheli degaseerimine: Kinniseotud gaasimullid eemaldatakse õlist, kasutades ultraheliga UP400St

Ultraheli degaseerimine ja puhastamine

Ultraheli degaseerimine ja deaeratsioon on väga tugev alternatiiv traditsioonilistele degaseerimise vedelike degaseerimise meetoditele, mis sisaldavad keemist, rõhu vähendamist vaakumisse või inertgaasidega sparging. Nende traditsiooniliste degaseerimise meetoditega kaasnevad sageli puudused, nagu termiline lagunemine (kütmise tõttu), aja- ja energiat tarbiv töötlemine ja/või ebapiisav gaasi eemaldamine. Ultraheli degaseerimine põhineb akustilise kavitatsiooni tööpõhimõttel. Kui suure võimsusega ultraheli lained on ühendatud vedelik, vedelik on kokku surutud ja laiendatud ajal kõrgsurve ja madalrõhu tsüklit, vastavalt. Madalrõhutsüklite ajal luuakse minutilised vaakummullid (nn kavitatsioonimullid), mis kasvavad mitme rõhutsükli jooksul. Mullikasvu tsüklite ajal sisenevad vedelikus lahustunud gaasid vaakummulli, nii et vaakummull muutuks kasvavateks gaasimullideks. Lisaks põhjustavad mikroturbulentsi ja vedelad joad intensiivset agitatsiooni ja massiülekannet. Need ultraheli genereeritud tingimused põhjustavad gaasimullide koalitsiooni, mis on väikeste lahustunud gaasimullide ühendamine suuremate gaasimullidega, mis tõusevad kiiresti vedeliku pinnale, kus nad jätavad vedeliku.
Ultraheli vibratsioonist ja kavitatsioonist tingitud temperatuurimuutused piirduvad väga väikeste kohalike ruumidega ja temperatuuri tõusu kogumahus võib tähelepanuta jätta, kuna see ei häiri toote kvaliteeti.
Sõltuvalt vedeliku või läga mahust, viskoossusest ja gaasi lisamisest võib ultraheli de-aeratsiooni käivitada partii või tekstisisese protsessina. Suure võimsusega ultraheli sond kiirgab akustilise kavitatsiooni vedelikku, nii et vedelik on tõhusalt degasseerinud.
Ultraheli degasifitseerimist saab rakendada ka juba olemasolevate degaseerimissüsteemide täiustamiseks, nagu küte, vaakum või sparging.
Ultraheli degaseerimine ja defoaming kasutatakse tööstuslikus ulatuses eemaldada lahustunud gaasid veest, õlid, toidud ja joogid, keemilised lahused, hüdraulilised vedelikud, jahutusvedelikud, puurimine vedelikud, toornafta, emulsioonid, värvid, tindid, liimid, lakid, katted, epoxies, šampoonid, pesuvahendid ja paljud muud tooted.

Ultraheli degaseerimine vooluraku seadistuse abil. See katse oli prototüüp väikesemahulise vee silmus mahuga 0,8 gallon, inertne gaasivoolu 0,2 sfcm / min, ja intensiivsus 275 W / cm2. See näitab hapniku eemaldamise aja vähenemist umbes 70%.
Uuring ja pilt: Rubio et al. 2016

Ultraheli degaseerimine inline setup kasutades ultraheli UIP1000hdT voolurakuga.

Ultraheli täiustatud Sparging

Inertgaasiga sparging vedelikud (tuntud ka kui inertgaasi puhastamine) on tavaline töötlus soovimatute gaaside, nagu hapniku ja süsinikdioksiidi eemaldamiseks vedelikust. Sparging rakendustes kasutatakse tavaliselt lämmastikku, argooni, heeliumi ja muid inertsigaase. Suure puhtusastmega (tavaliselt inertse) gaasiga lahuse vahustamine võib välja tõmmata soovimatuid, tavaliselt reageerivaid lahustunud gaase, nagu hapnik ja süsinikdioksiid. Sparging protsess sõltub mass üleandmise ja on ise üsna aeglane protseduur. Ma selleks, et intensiivistada sparging inertgaasidega, vedeliku-gaasi lahus on sageli loksutatakse jõuliselt ja mullitud pikka aega. Ultraheli on degasifitseerimistehnikat, mis parandab massiülekannet ja seega oluliselt sparging'i. Kui suure võimsusega ultraheli lained on ühendatud vedelike või läga, kavitatsiooni mullid tekivad. Need kavitatsioonimullid lõhuvad suuremaid puhastusgaasimulle väikesteks mullideks ja hajutavad mullid ühtlaselt, mille tulemuseks on kiirem ja puhtam degaseerimine. Ultraheliga loodud intensiivne agitatsioon ja turbulentsid soodustavad gaasi-vedeliku massi ülekannet ja seeläbi soovimatute gaaside kiiret eemaldamist.
Sparging protseduuri kiirendamiseks ja tõhusamaks tegemiseks kasutatakse suure jõudlusega ultraheli, et sonomehaaniliselt parandada massiülekande jõudlust gaasi ja vedeliku vahel. Akustilise kavitatsiooni tekitatud sonomehaanilised mõjud hõlmavad kohalikku rõhu- ja temperatuurierinevust, mikroturbullentsusi ja agitatsiooni. Need jõud parandavad degaseerimise jõudlust, aidates kaasa mullide purunemisest, dispersioonist ja sellele järgnevast interfacial-piirkonna suurenemisest tingitud hajusmassi ülekande suurenemisele, mille tulemuseks on lõpuks kinnijäänud gaaside kiire eemaldamine vedelikust.
Soovitud väljalülitatud efektide saavutamiseks on vaja suure võimsusega ultraheli. Kui vedelikku säästetakse inertgaasiga kahefaasilises voolus, soovitakse parandada difusiooni, et suurendada lahustunud gaasi massiülekannet ja eemaldamise kiirust. Parandatud difusiooni rakendamine võib olla raske, sest kinniseotud ja lahustunud gaasimullid kipuvad vältima ultraheli kavitatsioonivälja sisenemist madalama intensiivsusega. Kõrgenenud intensiivsusega (üle 300 W/cm² umbes 20 kHz) gaasimullid ei väldi enam kavitatsioonitsooni ja on sonomehaaniliste jõudude poolt lagunenud. (vt Jagannathan et al. 2011)

Sulaalumiiniumisulamite ultraheli degaseerimine

Kavitatsiooni tekkimine vedelates metallides on väga nõudlik rakendus ja on väga vähe tehnikaid, et toota metallisulamites piisavat ja usaldusväärset kavitatsiooni. Kavitatsiooni kiirus ja intensiivsus on agadegaaseerimise tulemuste kujundamise lüliiga seotud olulised tegurid. Tõhus degaseerimine nõuab usaldusväärset kavitatsiooni, et saavutada metallisulamise maksimaalne struktuurne rafineerimine. Intensiivne kavitatsioon kõrge performace ultraheli gaase 30 kuni 60%.
Ultraheli sondi-tüüpi degarid peetakse üheks kõige usaldusväärsemaks outgasing meetodid, mis on osutunud teaduslikult elujõuline väikestes ja suures ulatuses. Intensiivse akustilise kavitatsiooni genereerimine sõltub erinevatest teguritest, sealhulgas ultraheli protsessi parameetrid, metalli koostis, pindpinevus, sulamistemperatuur, viskoossus, samuti gaasi lisamise maht ja lahustumise tase metalli sulamis. Ultraheli protsessi parameetreid saab täpselt häälestada metalli sulamise koostisele ja mõjutavatele teguritele, nii et saadakse kavitatsiooni õige intensiivsus. Ultraheli parameetrite täpne reguleerimine on metallisulamite ultraheli degasifitseerimise eeliste põhiline reguleerimine. Ultraheli degaseerimise peamised eelised on kõrgedegaaseerimine ja protsessi vähenenud keskkonnamõju. Kuna ultraheli degasifitseerimine annab tulemuseks ainult väga vähe dross, ultraheli metalli sulamine degaseerimine on roheline, keskkonnasõbralik tehnika.
Alumiiniumi sulamistega degaseerimine: ultraheli degaseerimine on tõestatud meetod alumiiniumisulamite tiheduse suurendamiseks ja vesiniksisu vähendamiseks alumiiniumisulamites. Võrreldes alternatiivsete degaseerimise protseduuridega, nagu väljaminekud pöörleva tiiviku abil, on ultraheli degaseerimine kiiruse ja tõhususe gaas. Uuringud on näidanud, et ultraheli sondi degaseerimine süsteem oli umbes 3 korda kiirem kui tiiviku juhitud gaasi eemaldamine.
Kuna ultraheli degaseerimine ei hõlma tavapärast metalli segamist, ei häirita sulamise pinnal asuvat alumiiniumoksiidi kaitsvat alumiiniumoksiidi. Alumiiniumoksiidi kihi puutumatul hoidmine takistab alumiiniumoksiidi sattumist alumiiniumsulasse nii, et see säilitab selle kaitsemõju atmosfääri saasteainete vastu. Ultraheli degaseerimine parandab alumiiniumisulamite teravilja rafineerimist ja struktuuri. See muudab ultraheliga juhitud metallilise gaasi lisamise vedelast alumiiniumist ultraheliga edendatavaks eemaldamiseks ultraheliga juhitud metallisulamise töötlemise hea tehnika kvaliteetsete metallvalandite tootmiseks.
Metalli sulamiste, näiteks alumiiniumisulamite degaseerimine nõuab suure jõudlusega suure võimsusega ultraheli seadmeid. Ultraheli sond tuleb määrata kasutamiseks kõrgetel temperatuuridel ja kõrge viskoossusega. Ultrahelipeab suutma pakkuda ja säilitada pidevaid amplituude pika aja jooksul. Hielscher Ultrasonics on spetsialiseerunud suure võimsusega ultraheliseadmete arendamisele, tootmisele ja levitamisele nõudlikerakenduste jaoks, nagu metallisulamite degaseerimine. Hielscher Ultrasonics on teie partner usaldusväärsete ja tõhusate metallisulamisrakenduste jaoks.

Suure võimsusega ultraheli degaseerimine süsteemid

Hielscher Ultrasonics on pikaajaline kogemusi tootja suure jõudlusega ultraheli seadmed, mida kasutatakse kogu maailmas laborites ja tööstusliku tootmise. Vedelike ja läga degaseerimine on nõudlik rakendus, mis nõuab suure võimsusega ultraheli sondid, mis võivad paar kehtestatud amplituudid vedelikeks eemaldada kinniseotud gaasimulli ja õhutaskud. Kõik Hielscheri ultraheli seadmed on projekteeritud ja toodetud br käitatakse 24 / 7 täiskoormusel. Ultraheli protsessorid on saadaval kompaktstest 50 vatti labori ultraheliga kuni 16 000vatt võimsate inline ultraheli süsteemideni. Mitmesugused korduvasarved, sonotroodid ja voolurakud võimaldavad ultraheli degaseerimise süsteemi individuaalset seadistamist vastavuses vedeliku, viskoossuse ja gaasi lisamisega.
Vedelmetallide deaereerimiseks ja väljamängimiseks on vaja täpselt seada ja hooldada amplituude. Hielscher Ultrasonics toodab suure jõudlusega ultraheli sondid, mis on määratud väga protsessi optimeeritud amplituudid ja temperatuurid. Kui teie degaseerimine rakendus nõuab ebatavalisi spetsifikatsioone, kohandatud ultraheli sonotrodes on saadaval. Hielscheri ultraheli seadmete töökindlus võimaldab 24 / 7 tööd raskeveokite ja nõudlikes keskkondades.

Partii ja inline

Hielscherultraheli sonde degaseerimiseks saab kasutada partii ja pidevaks inline degaseerimiseks ja deaeratsiooniks. Sõltuvalt mahust, viskoossusest ja kinnistest gaasidest soovitame teile kõige sobivamat ultraheli väljapaistva seadistuse.

Ultraheli sondid degaseerimiseks mis tahes mahu jaoks

Hielscher Ultrasonics tootevalik hõlmab kogu ultraheli protsessorite spektrit kompaktsetest labori ultrasonicators üle pink-top ja pilootsüsteemid täielikult tööstuslik ultraheli protsessorid võime gaaskoormus tunnis. Kogu tootevalik võimaldab meil pakkuda teile kõige sobivamat ultraheli degaseerimise varustust teie vedelatele, protsessi võimsusele ja tootmissihtmärkidele.

Täpselt kontrollitav amplituudid optimaalsete tulemuste saavutamiseks

Kõik Hielscheri ultraheli degaseerimise süsteemid on täpselt kontrollitavad ja seeläbi usaldusväärsed tööhobused. Amplituud on üks olulisi protsessi parameetreid, mis mõjutavad sonomehaaniliselt indutseeritud degasifitseerimise tõhusust ja tõhusust. Kõik Hielscher ultrasonics’ töötlejad võimaldavad amplituudi täpset seadistamist. Sonotrodes ja korduva sarved on tarvikud, mis võimaldavad muuta amplituudi veelgi laiemas vahemikus. Hielscheri tööstuslikud ultraheli protsessorid võivad pakkuda väga kõrgeamplituudi ja pakkuda nõudlike rakenduste jaoks vajalikku ultraheli intensiivsust. Amplituude kuni 200 μm saab kergesti pidevalt käivitada 24 / 7 operatsiooni.
Täpsed amplituudi seaded ja ultraheli protsessi parameetrite püsiv jälgimine nutika tarkvara kaudu annab teile võimaluse kohandada ultraheli protsessi parameetreid kõige tõhusama ultraheli degasifikatsiooni jaoks. Optimaalne ultrahelitöötlus väga tõhusaks gaasi eemaldamiseks!
Hielscheri ultraheli seadmete töökindlus võimaldab 24 / 7 tööd raskeveokite ja nõudlikes keskkondades. See muudab Hielscheri ultraheli seadmed usaldusväärseks töövahendiks, mis vastab teie deaeratsiooniprotsessi nõuetele.

Kõrgeim kvaliteet – Projekteeritud ja valmistatud Saksamaal

Pereettevõttena ja pereettevõttena seab Hielscher oma ultraheli protsessorite kõrgeimad kvaliteedistandardid esikohale. Kõik ultrasonicators on projekteeritud, valmistatud ja põhjalikult testitud meie peakorter Teltow lähedal Berliinis, Saksamaa. Hielscheri ultraheli seadmete töökindlus ja töökindlus muudavad selle teie tootmises tööhobuseks. 24/7 töö täiskoormusel ja nõudlikes keskkondades on Hielscheri suure jõudlusega degasaatorite loomulik omadus.