الکترو-فراصوت – الکترودهای مافوق صوت

الکترو-فراصوت ترکیبی از اثرات الکتریسیته با اثرات فراصوت است. Hielscher Ultrasonics یک روش جدید و ظریف برای استفاده از هر sonotrode به عنوان الکترود توسعه یافته است. این قرار می دهد قدرت سونوگرافی به طور مستقیم در رابط بین الکترود مافوق صوت و مایع. در آنجا می تواند الکترولیز را ترویج کند، انتقال جرم را بهبود بخشد، و لایه ها یا نهشه های مرزی را بشکند. Hielscher تجهیزات درجه تولید برای فرایندهای الکترو فراصوت در فرایندهای دسته ای و خط در هر مقیاس تامین می کند. شما می توانید الکترو فراصوت با مانو فراصوت (فشار) و ترمو فراصوت (دما) ترکیب.

برنامه های کاربردی الکترود مافوق صوت

کاربرد مافوق صوت به الکترودها یک فناوری جدید با مزایای بسیاری از فرایندهای مختلف در الکترولیز، گالوانیزه کردن، تصفیه الکترو، تولید هیدروژن و الکترو انعقاد، سنتز ذرات یا دیگر واکنش های الکترو-شیمیایی است. Hielscher مافوق صوت دارای الکترودهای مافوق صوت به آسانی برای تحقیق و توسعه در مقیاس آزمایشگاه و یا الکترولیز مقیاس خلبان در دسترس است. پس از آزمایش و بهینه سازی فرآیند الکترولیتی خود را, شما می توانید Hielscher سونوگرافی اندازه تولید تجهیزات سونوگرافی به مقیاس تا نتایج فرایند خود را به سطح تولید صنعتی استفاده کنید. در زیر، شما پیشنهادات و توصیه هایی برای استفاده از الکترودهای مافوق صوت پیدا کنید.

سونو-الکترولیز (الکترولیز مافوق صوت)

الکترولیز به تبادل اتم ها و آیون ها توسط حذف یا اضافه شدن الکترون های ناشی از کاربرد یک جریان الکتریکی می باشد. محصولات الکترولیز می توانند حالت فیزیکی متفاوتی با الکترولیت داشته باشند. الکترولیز می تواند جامدات مانند بارش ها یا لایه های جامد را بر روی هر یک از الکترودها تولید کند. متناوباً الکترولیز می تواند گازهایی مانند هیدروژن، کلر یا اکسیژن تولید کند. بی قراری مافوق صوت از یک الکترود می تواند رسوب جامد از سطح الکترود شکستن. گاز زدایی مافوق صوت به سرعت حباب های گاز بزرگتری را از گازهای حل شده میکرو حباب ها تولید می کند. این امر منجر به جداسازی سریع تر محصولات گازی از الکترولیت می شود.

UIP2000hdT مافوق صوت (2000 وات، 20kHz) به عنوان کاتد و / یا آند در سلول الکترولیتی

مافوق صوت افزایش جرم انتقال در سطح الکترود

در طی فرایند الکترولیز، محصولات در نزدیکی الکترودها یا بر روی سطح الکترود تجمع می کنند. بی قراری مافوق صوت یک ابزار بسیار موثر برای افزایش انتقال جرم در لایه های مرزی است. این اثر الکترولیت تازه را در تماس با سطح الکترود به ارمغان می آورد. جریان حفره ای محصولات الکترولیز مانند گازها یا جامدات را به دور از سطح الکترود منتقل می کند. بنابراین از تشکیل بازدارنده لایه های منزوی کننده جلوگیری می شود.

اثرات مافوق صوت بر پتانسیل تجزیه

بی قراری مافوق صوت آند، کاتد، یا هر دو الکترود، ممکن است پتانسیل تجزیه یا ولتاژ تجزیه را تحت تاثیر قرار دهد. Cavitation به تنهایی شناخته شده است برای شکستن مولکول ها، تولید رادیکال های آزاد و یا ازن. ترکیب حفره با الکترولیز در الکترولیز مافوق صوت افزایش ممکن است حداقل ولتاژ مورد نیاز بین آند و کاتد از یک سلول الکترولیتی برای الکترولیز به رخ می دهد تاثیر می گذارد. اثرات مکانیکی و سونوشیمیایی حفره ممکن است بهره وری انرژی الکترولیز را بهبود بخشد, بیش از حد.

سونوگرافی در الکتروفینینگ و الکترووینینگ

در فرایند الکتروفینینگ، رسوب های جامد فلزات، مانند مس را می توان به تعلیق ذرات جامد در الکترولیت تبدیل کرد. در الکترووینینگ که الکترواستراق نیز نامیده می شود، می توان الکتروداژ فلزات از سنگ های یاس آن ها را به بارش جامد تبدیل کرد. فلزات الکتروون رایج سرب، مس، طلا، نقره، روی، آلومینیوم، کروم، کبالت، منگنز، و فلزات نادر زمین و آلکالی هستند. امواج فراصوت یک وسیله موثر برای سفید شدن از ores است, بیش از حد.

تصفیه سونو الکترولیتی مایعات

یک مایع را تصفیه کنید، به عنوان مانند محلول های آبی مانند فاضلاب، لجن یا مشابه آن، با هدایت محلول از طریق میدان الکتریکی دو الکترود! الکترولیز می تواند محلول های آبی را ضدفونی یا تصفیه کند. تغذیه یک محلول NaCI همراه با آب از طریق الکترودها یا در سراسر الکترودها، Cl2 یا CIO2 تولید می کند که می تواند ناهنجارها را اکسید کند و آب یا محلول های آبی را ضدفونی کند. اگر آب حاوی کلریدهای طبیعی کافی باشد، نیازی به اضافه شدن نیست.
ارتعاشات مافوق صوت الکترود می تواند لایه مرزی بین الکترود و آب را به عنوان نازک که ممکن است دریافت کنید. این می تواند انتقال جرم را با بسیاری از سفارشات بزرگی بهبود بخشد. لرزش مافوق صوت و حفره را کاهش می دهد تشکیل حباب میکروسکوپی به دلیل قطبش, به طور قابل توجهی. استفاده از الکترودهای مافوق صوت برای الکترولیز فرایند تصفیه الکترولیتی را به طور قابل توجهی بهبود می بخشد.

سونو-الکتروکواگولاسیون (الکتروکواگولاسیون مافوق صوت)

الکتروکوآگلاسیون یک روش تصفیه فاضلاب برای حذف مواد ضدعفونی کننده است، مانند روغن امولز شده، هیدروکربن های نفتی کل، آلی های نسوز، جامدات معلق، و فلزات سنگین. همچنین می توان برای تصفیه آب، از آن ها، از رادیواکتیو خارج کرد. علاوه بر این از الکترو انعقاد فراصوت، همچنین به عنوان sono- الکتروکوآگلاسیون شناخته می شود، اثر مثبت بر تقاضای اکسیژن شیمیایی و یا بهره وری حذف turbidity. فرایندهای تصفیه ترکیبی الکتروکواگولاسیون عملکردهای تا حد زیادی افزایش یافته در حذف آلاینده ها از فاضلاب صنعتی را نشان داده اند. ادغام یک گام تولید رادیکال آزاد، مانند حفره مافوق صوت با الکتروکواگولاسیون هم افزایی و بهبود در فرایند تمیز کردن کلی را نشان می دهد. هدف از استفاده از این سیستم های هیبریدی مافوق صوت الکترولیتی است برای افزایش بهره وری درمان کلی و از بین بردن معایب از فرایندهای درمان معمولی. راکتورهای هیبریدی-الکتروکوآگلاسیون برای غیر فعال کردن اشریشیا کلی در آب نشان داده شده است.

UIP2000hdT مافوق صوت (2000 وات، 20kHz) به عنوان سونو کاتد و / یا سونو آند در مخزن

Sono-Electrolytic In-Situ Generation of Reagents or Reactants

بسیاری از فرایندهای شیمیایی، مانند واکنش های نامتگن یا کاتالیزور از بی قراری مافوق صوت و حفره مافوق صوت بهره مند می شوند. تأثیر سونو-شیمیایی می تواند سرعت واکنش را افزایش دهد یا بازده تبدیل را بهبود بخشد.
الکترودهای فراصوتی آشفته یک ابزار قدرتمند جدید را به واکنش های شیمیایی اضافه می کنند. حالا شما می توانید مزایای سونوشیمی را با الکترولیز ترکیب کنید. تولید هیدروژن، یون هیدروکسید، هیپوکلریت و بسیاری از یون های دیگر و یا مواد خنثی حق در میدان حفره مافوق صوت. محصولات الکترولیز می توانند به عنوان واکنشگر یا به عنوان واکنشگر به واکنش شیمیایی عمل کنند.

ترکیب سونوگرافی با میدان الکتریکی پالسی

ترکیب میدان الکتریکی پالسی (PEF) و سونوگرافی (US) اثرات مثبتی برای استخراج ترکیبات فیزیکوشیمیایی، زیست فعال و ساختار شیمیایی عصاره ها دارد. در استخراج بادام، درمان ترکیبی (PEF–US) بیشترین سطوح فنلی کل، فلاونوئیدهای کل، تانن های متراکم، محتویات آنتوسیانین و فعالیت آنتی اکسیدانی را تولید کرده است. قدرت و فعالیت چلاتینگ فلزی را کاهش داد.
سونوگرافی (ایالات متحده) و میدان الکتریکی پالسی (PEF) را می توان به کار افزایش بهره وری فرایند و نرخ تولید در فرایندهای تخمیر با بهبود انتقال جرم و انتقال پذیری سلول.
ترکیب میدان الکتریکی پالسی و درمان سونوگرافی تأثیری بر جنبشی خشک کردن هوا و کیفیت سبزیجات خشک شده مانند هویج دارد. زمان خشک کردن را می توان ۲۰ تا ۴۰٪ کاهش داد، در حالی که خواص آب آوری مجدد را حفظ می کند.

سونو الکتروشیمی / الکتروشیمی مافوق صوت

اضافه کردن الکترولیز مافوق صوت افزایش یافته برای تولید واکنش دهنده ها و یا به مصرف محصولات واکنش های شیمیایی به منظور حرکت تعادل نهایی واکنش شیمیایی و یا برای تغییر مسیر واکنش شیمیایی.

راه اندازی پیشنهادی الکترودهای مافوق صوت

طراحی نوآورانه برای مافوق صوت نوع کاوشگر تبدیل sonotrode مافوق صوت استاندارد را به الکترود مافوق صوت ارتعاش. این باعث می شود سونوگرافی برای الکترودها در دسترس تر, آسان تر به ادغام و به راحتی قابل مقیاس به سطح تولید. طرح های دیگر الکترولیت بین دو الکترود غیر آشفته را آشفته کردند، تنها. سایه و امواج سونوگرافی الگوهای انتشار تولید نتایج پایین تر زمانی که در مقایسه با بی قراری مستقیم الکترود. شما می توانید لرزش سونوگرافی به ترتیب به آند یا کاتد اضافه کنید. البته شما می توانید ولتاژ و قطبیت الکترودها را در هر زمان تغییر دهید. الکترودهای اولتراسونیک Hielscher آسان به مقاوم سازی به راه اندازی های موجود است.

سلول های سونولو الکترولتیک مهر و موم شده و رآکتورهای الکتروشیمیایی

مهر و موم فشار تنگ بین sonotrode مافوق صوت (الکترود) و یک رگ راکتور در دسترس است. بنابراین، شما می توانید سلول الکترولیتی را در غیر از فشار محیط عمل کنید. ترکیب سونوگرافی با فشار را مانو-فراصوت می نامند. این ممکن است مورد علاقه باشد اگر الکترولیز گازها، هنگام کار در دماهای بالاتر، یا هنگام کار با اجزای مایع فرار تولید کند. یک رآکتور الکتروشیمیایی محکم مهر و موم شده می تواند در فشارهای بالا یا زیر فشار محیط عمل کند. مهر و موم بین الکترود مافوق صوت و راکتور را می توان از نظر الکتریکی هدایت کننده یا عایق ساخته شده است. دومی اجازه می دهد تا به کار دیوار راکتور به عنوان یک الکترود دوم. البته رآکتور می تواند پورت های خروجی و خروجی داشته باشد تا به عنوان رآکتور سلول جریان برای فرایندهای پیوسته عمل کند. Hielscher مافوق صوت ارائه می دهد انواع راکتورهای استاندارد و سلول های جریان ژاکت. متناوبا, شما می توانید از طیف وسیعی از آداپتور به تناسب Sonotrodes Hielscher به راکتور الکتروشیمیایی خود را انتخاب کنید.

آرایش هم مرکز در راکتور لوله

اگر الکترود مافوق صوت آشفته است در نزدیکی یک الکترود دوم غیر آشفته و یا در نزدیکی یک دیوار راکتور, امواج مافوق صوت از طریق مایع منتشر و امواج سونوگرافی بر روی سطوح دیگر نیز کار می کنند. الکترود مافوق صوت آشفته است که به طور متحدال مرکز در یک لوله و یا در یک راکتور می تواند دیوارهای داخلی آزاد از گرفتگی و یا از مواد جامد انباشته نگه دارید.

درجه حرارت

در هنگام استفاده از sonotrodes استاندارد Hielscher به عنوان الکترود، دمای الکترولیت می تواند بین ۰ تا ۸۰ درجه سانتیگراد باشد. Sonotrodes برای دیگر دماهای الکترولیت در محدوده از -273 درجه سانتیگراد تا 500 درجه سانتیگراد در درخواست در دسترس هستند. ترکیب سونوگرافی با دما را ترمو-فراصوت می نامند.

ویسکوزیته

اگر ویسکوزیته الکترولیت مانع انتقال جرم شود، مخلوط کردن بی قراری مافوق صوت در طول الکترولیز می تواند مفید باشد چرا که انتقال مواد به و از الکترودها را بهبود می بخشد.

Sono-Electrolysis with Pulsating Current

جریان ضربان دار در الکترودهای مافوق صوت آشفته نتایج در محصولات متفاوت از جریان مستقیم (DC). به عنوان مثال، جریان ضربان دار می تواند نسبت ازن به اکسیژن تولید شده در آند را در الکترولیز یک محلول اسیدی آبی، به عنوان مثال رقیق اسید گوگردیک افزایش دهد. الکترولیز جریان پالسی اتانول به جای اینکه در درجه اول یک اسید باشد، یک آلدهید تولید می کند.

تجهیزات برای الکترو فراصوت

Hielscher Ultrasonics توسعه ارتقاء ویژه sonoelectrochemical برای transducers صنعتی. ترنسدروسر ارتقا یافته تقریباً با تمام انواع sonotrodes Hielscher کار می کند.

الکترودهای مافوق صوت (Sonotrodes)

sonotrodes الکتریکی از ژنراتور مافوق صوت جدا شده است. بنابراین، شما می توانید sonotrode مافوق صوت به ولتاژ الکتریکی متصل, به طوری که sonotrode می تواند به عنوان یک الکترود عمل می کنند. فاصله جداسازی الکتریکی استاندارد بین sonotrodes و تماس زمینی 2.5 میلی متر است. بنابراین شما می توانید درخواست تا 2500 ولت به sonotrode. sonotrodes استاندارد جامد هستند و از تیتانیوم ساخته شده است. بنابراین تقریباً هیچ محدودیتی برای جریان الکترود وجود ندارد. تیتانیوم مقاومت خوردگی خوبی را در برابر بسیاری از الکترولیت های قلیایی یا اسیدی نشان می دهد. مواد جایگزین sonotrode، مانند آلومینیوم (Al)، فولاد (Fe)، فولاد ضد زنگ، نیکل-کروم-مولیبدن، یا نیوبیوم امکان پذیر است. Hielscher ارائه می دهد مقرون به صرفه قربانی آند sonotrodes, به عنوان مانند ساخته شده از آلومینیوم یا فولاد.

ژنراتور مافوق صوت, منبع تغذیه

ژنراتور مافوق صوت هیچ تغییری نیاز ندارد و آن را با استفاده از خروجی برق استاندارد با زمین. البته شاخ ترانس دوسر و تمام سطوح بیرونی ترانس دوسر و ژنراتور به زمین خروجی برق متصل می شوند. sonotrode و یک عنصر مهار بند تنها قطعات متصل به ولتاژ الکترود هستند. این کار طراحی راه اندازی را تسهیل می کند. شما می توانید sonotrode را به جریان مستقیم (DC) ، ضربان جریان مستقیم و یا جریان متناوب (AC) متصل کنید. الکترودهای مافوق صوت را می توان به ترتیب به عنوان آند یا کاتد عمل کرد.

تجهیزات تولید برای فرایندهای الکترو فراصوت

شما می توانید هر دستگاه Hielscher مافوق صوت استفاده کنید, مانند UIP500hdT, UIP1000hdT, UIP1500hdT, UIP2000hdT یا UIP4000hdT به زن و شوهر تا 4000 وات قدرت مافوق صوت به هر sonotrode استاندارد و یا cascatrode. شدت سطح مافوق صوت در سطح sonotrode می تواند بین 1 وات تا 100 وات در هر سانتی متر مربع باشد. هندسه های مختلف sonotrode با دامنه هایی از ۱ میکرون تا ۱۵۰ میکرون (پیک پیک) در دسترس هستند. فرکانس مافوق صوت از 20kHz بسیار موثر است در تولید حفره و جریان صوتی در الکترولیت. دستگاه های مافوق صوت Hielscher می تواند عمل 24 ساعت در روز, هفت روز در هفته. شما می توانید به طور مداوم در خروجی قدرت کامل و یا ضربان عمل, به عنوان مانند برای تمیز کردن دوره ای از الکترود. Hielscher مافوق صوت می تواند الکترودهای مافوق صوت با عرضه تا 16 کیلووات قدرت مافوق صوت (بی قراری مکانیکی) در هر الکترود تک. تقریبا هیچ محدودیتی برای قدرت الکتریکی شما می توانید به الکترودها متصل وجود دارد.

یک چیز دیگر: سمپاشی سونو-الکترواستاتیک

Hielscher مافوق صوت می سازد تجهیزات برای سمپاشی، سحابی، اتم سازی و یا آئروسولیز مایعات. sonotrode سمپاشی مافوق صوت می تواند مه مایع و یا آئروسل بار مثبت. این ترکیب سمپاشی مافوق صوت با فن آوری پاشش الکترواستاتیک، به عنوان مانند برای فرایندهای پوشش.