Erittäin tehokas nesteiden ilmastus ultraäänellä

Vaikka kaasunpoisto tai kaasutus on usein erittäin aikaa vievä prosessivaihe, ultrasonication voi nopeuttaa kaasukuplien yhdistymistä ja niiden nousua merkittävästi. Ultraääniulkokaasua voidaan käyttää erä- ja inline-asetelmilla, ja sitä voidaan yhdistää myös tavanomaisiin kaasunpoistotekniikoihin, kuten inerttien kaasujen, juoksupyörän kaasujen, lämmityksen tai tyhjiön kanssa kaasunpoiston tehokkuuden ja nopeuden parantamiseksi.

Kaasun poistaminen nesteistä

Ilmastus, kaasunpoisto ja kaasunpoisto viittaavat vapaiden ja liuenneiden kaasujen, erityisesti reaktiivisten kaasujen, kuten hapen tai CO:n, poistamiseen.₂, nesteestä. Hapen poistaminen on tärkeää, jotta vältetään haitalliset lopputuotteen muutokset ja parannetaan jatkojalostusta. Kaasunpoisto on välttämätön käsittelyvaihe monille sovelluksille ja teollisuudenaloille. Teollisuusteollisuudessa kaasunpoisto on yhteinen prosessivaihe tuotteiden vakauden, laadun ja jatkuvien tuotestandardien varmistamiseksi. Happi on tekijä, joka vaikuttaa tuotteen laatuun ja vakauteen eri tasoilla.
Sen vuoksi deaerointi on vakiintunut prosessivaihe & kemian-, lääke- ja kosmetiikkateollisuudessa. Mutta myös laboratorioissa näytteet vaativat usein kaasunpoistoa ennen analysointia (esim. ennen HPLC:tä, määrityksiä, hiukkasmittauksia jne.).
Usein sekoitusprosessit, joissa käytetään esimerkiksi korkealeikkausterää tai pyörivää juoksupyöräsekoittimet, tekevät tuotteen myöhemmästä kaasunpoistosta usein tarpeen, koska nämä sekoitustekniikat tuovat yleensä suuria määriä kaasuja tuotteeseen. Tällaisilla kaasu- ja ilmansitelmillä on yleensä kielteisiä vaikutuksia tuotteeseen, koska ne voivat tehdä rasvoja ja öljyjä eltaantunut, heikentää tuotteita hapettumisen, värjäytymisen ja ei-toivottuja muutoksia haju ja maku. Koska kaasut ovat kemiallisesti vakaampia ja niillä on pidempi säilyvyysaika, kaasunpoisto on olennainen käsittelyvaihe, joka edellyttää luotettavaa tekniikkaa.

Ultraäänikaasunpoisto: Entrapped kaasukuplat poistetaan öljystä ultraäänilaitteella UP400St

Ultraääni kaasunpoisto ja de-aerointi

Ultraääni kaasunpoisto ja deaerointi on erittäin voimakas vaihtoehto perinteisille nesteiden kaasunpoistomenetelmille, jotka sisältävät kiehuvan, alipaineen alentamisen tai inerttien kaasujen säästämisen. Näissä perinteisissä kaasunpoistomenetelmissä on usein haittoja, kuten lämpöhajoaminen (lämmityksen, ajan ja energian käsittelyn ja/tai riittämättömän kaasunpoiston vuoksi). Ultraäänikaasunpoisto perustuu akustisen kavitoinnin toimintaperiaatteeseen. Kun suuritehoiset ultraääniaallot kytketään nesteeseen, neste puristetaan ja laajennetaan korkean paineen ja matalan paineen aikana. Matalapainejaksojen aikana luodaan minuuttityhjiökuplia (ns. kavitaatiokuplia), jotka kasvavat useiden painejaksojen aikana. Näiden kuplien kasvun aikana nesteen liuenneet kaasut tulevat tyhjiökuplaan niin, että tyhjiökupla muuttuu kasvaviin kaasukupliin. Lisäksi mikroturbulenssit ja nestesuihkut aiheuttavat voimakasta levottomuutta ja massansiirtoa. Nämä ultraäänellä tuotetut olosuhteet aiheuttavat kaasukuplan yhdistymisen, joka on pienten liuenneiden kaasukuplien yhdistyminen suurempiin kaasukupliin, jotka nopeasti nousevat nesteen pinnalle, jossa he jättävät nesteen.
Ultraäänivärähtelyn ja kavitaatioon liittyvät lämpötilan muutokset rajoittuvat hyvin pieniin paikallisiin tiloihin ja kokonaistilavuuden lämpötilan nousu voidaan jättää huomiotta, koska se ei häiritse tuotteen laatua.
Nesteen tai lietteen tilavuudesta, viskositeettia ja kaasua koskevista inkluusioista riippuen ultraäänihertointi voidaan suorittaa erä- tai inline-prosessina. Suuritehoinen ultraäänianturi päästää akustista kavitaatiota nesteeseen, jotta neste poistetaan tehokkaasti kaasusta.
Ultraääni kaasunpoisto voidaan myös toteuttaa parantaa jo olemassa kaasunpoistojärjestelmiä, kuten lämmitys, tyhjiö tai sparraus.
Ultraääni kaasunpoistoa ja vaahdonpoistoa käytetään teollisessa mittakaavassa liuenneiden kaasujen poistamiseksi vedestä, öljyistä, elintarvikkeista ja juomista, kemiallisista liuotoista, hydraulinesteistä, jäähdytysanteista, porausnesistä, raakaöljystä, emulsioista, maaleista, musteista, liimoista, lakoista, pinnoitteesta, epoksista, shampooista, pesuaineista ja monista muista tuotteista.

Ultraääni kaasunpoisto virtaussolun asetusten avulla. Tämä kokeilu oli prototyyppi pienimuotoinen vesisilmukka, jonka tilavuus oli 0,8 gallonaa, inertti kaasun virtaus 0,2 sfcm /min, ja intensiteetti 275 W / cm2. Tämä osoittaa, että hapenpoistoaika on vähentynyt noin 70%.
Tutkimus ja kuva: Rubio et al. 2016

Ultraäänikaasunpoisto inline-asennuksessa ultraäänilaitteen avulla UIP1000hdT virtauskennon kanssa.

Ultraäänellä parannettu sparging

Nesteiden sparging inertillä kaasulla (tunnetaan myös nimellä inertti kaasunpuhdistus) on yleinen hoito ei-toivottujen kaasujen, kuten hapen ja hiilidioksidin, poistamiseksi nesteestä. Sparging-sovelluksissa käytetään yleisesti typpeä, argonia, heliumia ja muita inerttiä kaasua. Erittäin puhtaalla (tyypillisesti inertissä) kaasulla kupliva liuos voi vetää pois ei-toivottuja, tyypillisesti reaktiivisia liuenneita kaasuja, kuten happea ja hiilidioksidia. Sparging-prosessi perustuu massasiirtoon ja on itsessään melko hidas menettely. Nestekaasuliuosta ravistetaan usein voimakkaasti ja kupliaan pitkään, jotta inerttikaasujen sylkimistä voidaan tehostaa. Ultrasonication on kaasutusta tehostava tekniikka, joka parantaa massansiirtoa ja siten spargingia merkittävästi. Kun suuritehoiset ultraääniaallot on yhdistetty nesteisiin tai lietteeseen, syntyy kavitaatiokuplia. Nämä kavitaatiokuplat hajottavat suurempia puhdistuskaasukuplia pieniksi kupliksi ja hajottavat kuplat tasaisesti, mikä johtaa nopeampiin ja puhtaampiin kaasunpoistovaikutuksiin. Ultrasonicationin synnyttämä voimakas kiihtymys ja turbulenssit edistävät kaasu-nesteen massansiirtoa ja siten ei-toivottujen kaasujen nopeaa poistamista.
Sparging-menettelyn tehostamiseksi ja säästämiseksi käytetään korkean suorituskyvyn ultraääniääntä sonomekaanisesti kaasun ja nesteen välisen massansiirtotehon parantamiseen. Akustisen kavitoinnin aiheuttamat sonomekaaniset vaikutukset sisältävät paikallisen paineen ja lämpötila-erojen, mikroturbulenssien ja kiihtymyksen. Nämä voimat parantavat kaasunpoiston suorituskykyä lisäämällä hajauttavaa massansiirtoa kuplan hajoamisen, hajonnuksen ja sen jälkeisen kasvusta, mikä johtaa lopulta siihen, että savukaasut poistetaan nopeasti nesteestä.
Haluttujen outgassing-vaikutusten saavuttamiseksi tarvitaan suuritehoista ultraääntä. Kun neste säästyy inertillä kaasulla kaksivaiheisessa virtauksessa, halutaan korjata diffuusio, jotta liuenneiden kaasujen massansiirto- ja poistonopeus kasvaisi. Puhdistetun diffuusion käyttäminen voi olla vaikeaa, koska imutetut ja liuenneet kaasukuplat pyrkivät välttämään ultraäänikavitaatiokenttään pääsyä pienemmillä intensiteeteillä. Kuitenkin kohonneilla intensiteetit (yli 300 W/cm² noin 20 kHz: n Taajuudella) kaasukuplat eivät enää vältä kavitaatioaluetta ja hajoavat sonomekaanisten voimien mukaan. (ks. jagannathan et al. 2011)

Sulan alumiiniseoksen ultraäänikaasunpoisto

Muodostuu kavitaatio nestemäisissä metalleissa on erittäin vaativa sovellus ja on vain hyvin vähän tekniikoita tuottaa riittävä ja luotettava kavitaatio metallisulat. Kavitaationopeuden ja -intensiteetin aste ja voimakkuus ovat kuitenkin ratkaisevia tekijöitä, jotka muokkaavat kaasunpoiston tuloksia. Tehokas kaasunpoisto edellyttää luotettavaa kavitaatiota, jotta saadaan mahdollisimman suuri rakenteellinen hienosäätö metallisulasta. Voimakas kavitaatio korkean performace ultraääni voi parantaa kaasunpoistoa 30-60%.
Ultraäänianturityyppisiä kaasuja pidetään yhtenä luotettavimmista outgassing-menetelmistä, jotka on todistettu tieteellisesti elinkelpoisiksi pienissä ja suurissa mittakaavassa. Voimakkaan akustisen kavitoinnin tuottaminen riippuu erilaisista tekijöistä, kuten ultraääniprosessin parametreista, metallikoostumuksesta, pintajännityksestä, sulan lämpötilasta, viskositeettista sekä kaasuinten sulkeutumisen tilavuudesta ja liukenemistasosta metallisulassa. Ultraääniprosessin parametrit voidaan tarkasti virittää metallisulakoostumukseen ja vaikuttamistekijöihin siten, että saadaan oikea kavitaatiovoima. Ultraääniparametrien tarkka säätö on olennainen osa metallisulaen ultraäänikaasunpoiston etuja. Ultraäänikaasun poiston tärkeimmät edut ovat korkeat kaasunpoistonopeudet ja prosessin vähäiset ympäristövaikutukset. Koska ultraäänikaasunpoisto johtaa vain hyvin pieniin kuonoihin, ultraäänimetallisulakaasujen poisto on vihreä, ympäristöystävällinen tekniikka.
Alumiinisulat: Ultraäänikaasunpoisto on osoittautunut menetelmäksi alumiiniseosten tiheyden lisäämiseksi ja vetypitoisuuden vähentämiseksi alumiiniseoksissa. Verrattuna vaihtoehtoisiin kaasunpoistomenetelmiin, kuten kaasutuskiertoon, ultraäänikaasunpoisto on erinomainen nopeus ja tehokkuus. Tutkimukset ovat osoittaneet, että ultraääni anturi kaasunpoistojärjestelmä oli noin 3 kertaa nopeampi kuin juoksupyörä-vetoinen kaasun poisto.
Koska ultraäänikaasunpoisto ei aiheuta tavanomaista metallia sekoittaen, sulan pinnalla oleva suojaava alumiinioksidi ei häiriinny. Alumiinioksidikerroksen pitäminen ehjänä estää alumiinioksidin kulkeutumisen alumiinisulaan niin, että se suojaa sitä ilmakehän epäpuhtauksia vastaan. Ultraäänikaasunpoisto parantaa alumiiniseosten viljan hienosäätöä ja rakennetta. Tämä lisäksi ultraäänellä edistää poistaminen ei-metallinen kaasu sulkeumia nestemäisestä alumiinista, tekee ultraääni-pohjaiset metallisulakäsittelyt erinomainen tekniikka tuotantoon laadukkaita metallivaluja.
Metallisulatteen, kuten alumiiniseoksien, kaasunpoisto vaatii suorituskykyistä, tehokasta ultraäänilaitetta. Ultraäänianturi on määritettävä käytettäväksi korkeissa lämpötiloissa ja korkeissa viskositeetissa. Ultraäänilaite on pystyttävä toimittamaan ja ylläpitämään jatkuvia amplitudia pitkiä aikoja. Hielscher Ultrasonics on erikoistunut suuritehoisten ultraäänilaitteiden kehittämiseen, valmistukseen ja jakeluun vaativiin sovelluksiin, kuten metallisulatteen kaasunpoistoon. Hielscher Ultrasonics toimittaa tehokkaita ultraäänimittapäitä missä tahansa mittakaavassa ja ultraäänimittapäitä, jotka on kehitetty erityisesti nestemäisten metallien käsittelyyn, ja se on kumppanisi luotettaviin ja tehokkaisiin metallin sulatussovelluksiin.

Suuritehoiset ultraäänikaasunpoistojärjestelmät

Hielscher Ultrasonics on pitkäaikainen kokemus korkean suorituskyvyn ultraäänilaitteiden valmistaja, jota käytetään maailmanlaajuisesti laboratorioissa ja teollisessa tuotannossa. Nesteiden ja lietteiden kaasunpoisto on vaativa sovellus, joka vaatii suuritehoisia ultraäänikoteja, jotka voivat yhdistää vakiintuneet amplitudit nesteisiin poistaakseen kaasukuplan ja ilmataskut. Kaikki Hielscherultraäänilaitteet on suunniteltu ja valmistettu br toimii 24 / 7 täydellä kuormituksella. Ultraääni prosessorit ovat saatavilla kompakti 50 wattia laboratorio ultrasonicators 16000watts voimakas inline ultraäänijärjestelmiä. Laaja valikoima booster sarvet, sonotrodes ja virtaussolut mahdollistavat yksilöllisen asennuksen ultraääni kaasunpoistojärjestelmä kirjeenvaihtona neste, viskositeetti ja kaasun sulkeumia.
Nestemäisten metallien deaerointiin ja uloskaasuun tarvitaan tarkasti asetettuja ja ylläpidetyt amplitudit. Hielscher Ultrasonics valmistaa korkean suorituskyvyn ultraäänimittapäitä, jotka on määritetty hyvin prosessioptimoiduille amplitudille ja lämpötiloille. Jos kaasunpoistosovellus vaatii epätavallisia spesifikaatioita, saatavilla on räätälöityjä ultraääninutraatioita. Hielscherin ultraäänilaitteiden kestävyys mahdollistaa 24/7-toiminnan raskaalla työllä ja vaativissa ympäristöissä.

Erä ja riviin

Hielscher ultraääni anturit kaasunpoistoa voidaan käyttää erän ja jatkuvan inline kaasunpoisto ja deaerointi. Tilavuudesta, viskositeettista ja savustetut kaasut, suosittelemme sinulle sopivin ultraääni outgassing setup.

Ultraääni anturit kaasunpoisto mitään tilavuus

Hielscher Ultrasonics -tuotevalikoima kattaa ultraääniprosessorien täyden kirjon kompakteista laboratorioultraäänitoista penkki- ja pilottijärjestelmien yli täysin teollisiin ultraääniprosessoreihin, joilla on kyky käsitellä kuorma-autokuormaa tunnissa. Koko tuotevalikoiman avulla voimme tarjota sinulle sopivimmat ultraäänikaasunpoistolaitteet neste-, prosessikapasiteetti- ja tuotantotavoitteisiin.

Tarkasti ohjattavat amplitudit optimaaliseen tulokseen

Kaikki Hielscherin ultraäänikaasunpoistojärjestelmät ovat tarkasti hallittavissa ja siten luotettavia työhevosia. Amplitudi on yksi tärkeimmistä prosessiparametreista, jotka vaikuttavat sonomekaanisesti aiheuttaman kaasunpoiston tehokkuuteen ja tehokkuuteen. Kaikki Hielscher Ultrasonics’ prosessorit mahdollistavat amplitudin tarkan asetuksen. Sonotrodes ja booster sarvet ovat lisävarusteita, joiden avulla voidaan muuttaa amplitudi vieläkin laajempi alue. Hielscherin teolliset ultraääniprosessorit voivat tuottaa erittäin korkeita amplitudit ja antaa vaaditun ultraäänivoimakkuuden vaativiin sovelluksiin. Amplitudit jopa 200μm voidaan helposti jatkuvasti ajaa 24 / 7 käyttö.
Tarkat amplitudiasetukset ja ultraääniprosessiparametrien jatkuva seuranta älykkään ohjelmiston avulla antavat sinulle mahdollisuuden säätää ultraääniprosessin parametreja tehokkaimman ultraäänikaasunpoiston varmistamiseksi. Optimaalinen sonikaatio erittäin tehokkaaseen kaasunpoistoon!
Hielscherin ultraäänilaitteiden kestävyys mahdollistaa 24/7-käytön raskaassa käytössä ja vaativissa ympäristöissä. Tämä tekee Hielscherin ultraäänilaitteista luotettavan työvälineen, joka täyttää deaerointiprosessin vaatimukset.

Korkealaatuisia – Suunniteltu ja valmistettu Saksassa

Perhe- ja perheyrityksenä Hielscher priorisoi ultraääniprosessoriensa korkeimmat laatustandardit. Kaikki ultrasonicators on suunniteltu, valmistettu ja perusteellisesti testattu pääkonttorimme Teltow lähellä Berliiniä, Saksa. Hielscherin ultraäänilaitteiden kestävyys ja luotettavuus tekevät siitä tuotantosi työhevosen. 24/7 käyttö täydellä kuormituksella ja vaativissa ympäristöissä on hielscherin tehokkaiden kaasujen ominaispiirre.