Technologie des ultrasons Hielscher

Ultrasons Dégazage et écumage des liquides

Dégazage et démoussage des liquides est un application intéressante de dispositif à ultrasons. Dans ce cas, les ultrasons supprime les petites bulles de gaz en suspension dans le liquide et réduit le niveau de gaz dissous au-dessous du niveau d'équilibre naturel.

Le dégazage et démoussage des liquides est nécessaire à de nombreuses fins, telles que:

  • préparation des échantillons avant la mesure de la taille des particules pour éviter les erreurs de mesure
  • l'huile lubrifiante et dégazage avant pompage pour réduire l'usure de la pompe due à la cavitation
  • dégazage de liquides alimentaires, par exemple, jus, sauce ou vin, réduire la croissance microbienne et augmenter la durée de vie
  • dégazage de polymères et de vernis avant l'application et le durcissement

Lorsque sonication liquides, les ondes sonores qui se propagent à partir de la surface de rayonnement dans le milieu liquide conduisent à haute pression alternée (compression) et basse pression (cycles de raréfaction), avec des taux en fonction de la fréquence. Au cours du cycle à basse pression, les ondes ultrasonores peuvent créer de petites bulles de vide ou des vides dans le liquide. Le grand nombre de petites bulles génère une grande aire de surface totale des bulles. Les bulles sont également bien réparties dans le liquide. gaz dissous migre dans ceux-ci sous vide (basse pression) par l'intermédiaire de bulles de la grande surface et augmente la taille des bulles.
Les ondes acoustiques soutiennent le toucher et la coalescence des bulles adjacentes conduisant à une croissance accélérée des bulles. Les ondes de sonication aideront aussi à secouer bulles sur les surfaces des vaisseaux et forcera les petites bulles de repos en dessous de la surface de liquide à monter à travers et libérer le gaz emprisonné dans l'environnement.

Dégazage de l'eau en utilisant la UP200S avec sonotrode S40

Mettre à l'épreuve

Le processus de dégazage et démoussage des liquides peut être rendu visible facilement. Dans un récipient en verre d'eau du robinet fraîchement coulé, ultrasonication forcera les petites bulles en suspension (nébulosité) à s'unir et de se déplacer rapidement. Vous pouvez voir cet effet à l'image de progression ci-dessous. S'il vous plaît cliquer sur l'image ci-dessous pour agrandir les images.

(Cliquez pour agrandir!) Dégazage par ultrasons d'eau à l'aide d'un processeur à ultrasons UP200S (200 Watts)
dégazage par ultrasons de l'eau (5 secondes)

huile agitée contient un nombre élevé de bulles en suspension (mousse). En particulier dans les liquides de refroidissement, c'est un problème, car les bulles favorisent l'usure induite par cavitation dans les pompes et les buses. L'image de progression ci-dessous montre l'effet anti-mousse à ultrasons. Cliquez sur l'image ci-dessous pour agrandir les images.

(Cliquez pour agrandir!) Dégazage par ultrasons d'huile à l'aide d'un processeur à ultrasons UP200S (200 Watts)
dégazage par ultrasons d'huile (5 secondes)

Même dans l'eau encore, par exemple au bout de 24 heures, sonication produira de petites bulles dans l'eau claire. Ces bulles se remplissent de gaz dissous, qui migre dans les bulles. Par conséquent, les bulles grossissent et se déplacent vers le haut. L'effet de dégazage est bien visible dans un liquide translucide.
Comme les ultrasons permet d'améliorer la montée de petites bulles en suspension à la surface du liquide, il réduit le temps de contact entre la bulle et le liquide, aussi. Pour cette raison, elle limite la redissolution de gaz de la bulle au liquide, aussi. Ceci est d'un intérêt particulier pour des liquides à viscosité plus élevée, comme l'huile ou de la résine. Étant donné que les bulles doivent se déplacer à la surface du liquide, le dégazage par ultrasons fonctionne mieux, si le contenant est peu profonde pour que le temps à la surface est plus courte.

Dégazage d'huile en utilisant la UP200S avec sonotrode S40

Au-delà des effets visibles

Bien que la détermination visible des effets de dégazage est limitée dans la précision, les mesures de teneur en gaz, par exemple par radiographie à neutrons, sont un moyen plus précis de dire sur l'efficacité de dégazage par ultrasons.

Les fluides contiennent une certaine quantité de gaz dissous. La concentration de gaz dépend de facteurs tels que la température, la pression ambiante, l'agitation du liquide. Dans des conditions constantes, la concentration de gaz approchera d'un équilibre. Le dégazage ultrasonique changera les conditions, car le liquide est exposé à des bulles de basse pression et à l'agitation. Par conséquent, l'ultrasonication abaissera la concentration de gaz dans le liquide sous le niveau d'équilibre précédent.
Lorsque la sonication arrête et les conditions initiales sont rétablies, la concentration de gaz se rapprochera lentement le niveau d'équilibre initial à nouveau, à moins que le liquide ne soit pas exposé à un gaz, par exemple dans une bouteille fermée. Parce que la re-dissolution du gaz dans le liquide est assez lent, il est possible de travailler avec le liquide à faible gaz après traitement par ultrasons. Le graphique ci-dessous illustre cet effet. (Cliquez pour agrandir.)

(Cliquez pour agrandir!) Illustration par ultrasons Dégazage

Dégazage avant émulsification et Dispersant

dégazage par ultrasons peut contribuer de manière significative à la qualité des dispersions et des émulsions.

Le problème

émulsions et dispersions contiennent souvent des agents tensio-actifs afin d'augmenter la stabilité. Les agents tensio-actifs inhibent le toucher et la coalescence ou une agglomération de la matière dispersée dans la phase liquide. Pour cela, les agents tensioactifs forment une couche autour de chaque particule. Les mêmes agents tensio-actifs peuvent également encapsuler des bulles de gaz qui ont été mises en suspension dans la phase liquide. Ces bulles stabilisées peuvent se révéler être très robuste. Il consomme tensioactif, réduit la qualité de l'émulsion ou dispersion, et il peut produire des lectures erronées lors de la mesure de la taille des particules.

La solution

Afin de réduire le problème des bulles de gaz stabilisées, les liquides peuvent être simplement dégazé par sonication. Avant d'ajouter la phase dispersée, comme l'huile ou de poudre, le liquide sonication jusqu'à ce que le nombre de bulles générées réduit. Lors du mélange dans un autre matériau, d'éviter la génération de nouvelles bulles ou un vortex tout en agitant. Cela permettrait d'accroître rapidement la teneur en gaz.

Forcing le dioxyde de carbone

L'effet de dégazage est utilisé dans le test d'étanchéité des boîtes et des bouteilles contenant des boissons gazeuses, telles que le cola, soda ou de bière. S'il vous plaît cliquer ici pour obtenir plus d'informations.

Ultrasons Dégazage en bref

Le dégazage par ultrasons des liquides fonctionne mieux si vous:

  • appliquer faible à modérée amplitudes
  • utiliser sonotrodes avec plus grande surface
  • fournir une basse pression ou un vide au-dessus de la surface du liquide
  • chauffer le liquide
  • incorporer un récipient peu profond
  • éviter l'agitation turbulente

dégazage par ultrasons peut être utilisé en mode ou flux par lots. Dans le cas d'une opération d'écoulement, doit être installé un stand-tuyau pour l'évacuation du gaz et une pompe à gaz doit être appliquée.

Demander plus d'information!

Nous vous recommandons d'utiliser les appareils suivants pour le dégazage et démoussage des volumes indiqués ci-dessous. Utilisez le formulaire ci-dessous pour décrire vos besoins de dégazage liquides. Vérifiez les éléments de votre intérêt et nous serons heureux de vous faire parvenir une proposition de ce dispositif.









Veuillez prendre note de notre Politique de confidentialité.