અલ્ટ્રાસોનિક ડીગાસિંગ અને પ્રવાહીનું ડિફોમિંગ

અલ્ટ્રાસોનિકનો ઉપયોગ કરીને પ્રવાહીને ડીગાસિંગ અને ડિફોમિંગ એ ખૂબ જ અસરકારક પ્રક્રિયા છે. અલ્ટ્રાસોનિકેશન પ્રવાહીમાંથી નાના સસ્પેન્ડેડ ગેસ-બબલ્સને દૂર કરે છે અને કુદરતી સંતુલન સ્તરની નીચે ઓગળેલા ગેસનું સ્તર ઘટાડે છે.

પ્રવાહીને ડીગેસિંગ અને ડીફોમિંગ ઘણા હેતુઓ માટે જરૂરી છે, જેમ કે નીચેની પ્રક્રિયાઓ:

• માપની ભૂલોને ટાળવા માટે કણોના કદના માપન પહેલાં નમૂનાની તૈયારી
• પોલાણને કારણે પંપના ઘસારાને ઘટાડવા માટે પંમ્પિંગ પહેલાં તેલ અને લુબ્રિકન્ટ ડિગાસિંગ
• સૂક્ષ્મજીવાણુઓની વૃદ્ધિ ઘટાડવા અને શેલ્ફ લાઇફ વધારવા માટે પ્રવાહી ખોરાક, દા.ત. રસ, ચટણી અથવા વાઇનનું ડીગૅસિંગ
• એપ્લિકેશન, ક્યોરિંગ અથવા વેક્યૂમ ઇન્ફ્યુઝન પહેલાં પોલિમર અને વાર્નિશનું ડીગાસિંગ

પ્રવાહીને સોનિક કરતી વખતે, ધ્વનિ તરંગો કે જે રેડિયેટિંગ સપાટીથી પ્રવાહી મીડિયામાં પ્રસારિત થાય છે તે ઉચ્ચ-દબાણ અને ઓછા-દબાણના ચક્રમાં પરિણમે છે, આવર્તન પર આધાર રાખીને દરો સાથે. લો-પ્રેશર ચક્ર દરમિયાન, અલ્ટ્રાસોનિક તરંગો પ્રવાહીમાં નાના શૂન્યાવકાશ પરપોટા અથવા ખાલી જગ્યાઓ બનાવી શકે છે. મોટી સંખ્યામાં નાના પરપોટા એક ઉચ્ચ કુલ બબલ સપાટી વિસ્તાર પેદા કરે છે. પરપોટા પણ પ્રવાહીમાં સારી રીતે વિતરિત થાય છે. ઓગળેલા ગેસ મોટા સપાટી વિસ્તાર દ્વારા આ શૂન્યાવકાશ પરપોટામાં સ્થળાંતર કરે છે અને પરપોટાના કદમાં વધારો કરે છે.
એકોસ્ટિક તરંગો નજીકના પરપોટાના સ્પર્શ અને એકીકરણને ટેકો આપે છે જે પરપોટાની ઝડપી વૃદ્ધિ તરફ દોરી જાય છે. સોનિકેશન તરંગો જહાજની સપાટી પરથી પરપોટાને હલાવવામાં પણ મદદ કરશે અને પ્રવાહી સપાટીની નીચે આરામ કરી રહેલા નાના પરપોટાને બહાર નીકળવા અને પર્યાવરણમાં ફસાયેલા ગેસને મુક્ત કરવા દબાણ કરશે.

તેને ટેસ્ટમાં મૂકો

પ્રવાહીના ડિગૅસિંગ અને ડિફોમિંગની પ્રક્રિયા સરળતાથી જોઈ શકાય છે. તાજા રેડવામાં આવેલા નળના પાણીના ગ્લાસ બીકરમાં, અલ્ટ્રાસોનિકેશન નાના સસ્પેન્ડેડ પરપોટાને એકીકૃત થવા અને ઝડપથી ઉપર જવા માટે દબાણ કરશે. તમે નીચેની પ્રોગ્રેસ ઈમેજમાં આ અસર જોઈ શકો છો.

પાણીનું અલ્ટ્રાસોનિક ડીગાસિંગ (5 સેકન્ડ)

ઉત્તેજિત તેલમાં સસ્પેન્ડેડ પરપોટા અથવા ફીણની મોટી સંખ્યા હોય છે. ખાસ કરીને શીતકમાં, આ એક સમસ્યા છે. ત્યાં, ગેસના પરપોટા પંપ અથવા નોઝલમાં પોલાણ પ્રેરિત વસ્ત્રોને પ્રોત્સાહન આપે છે. નીચેની પ્રોગ્રેસ ઈમેજ અલ્ટ્રાસોનિક ડિફોમિંગ ઈફેક્ટ બતાવે છે.

અલ્ટ્રાસોનિક ડીગાસિંગ: અલ્ટ્રાસોનિકેટર UP400St નો ઉપયોગ કરીને તેલમાંથી ફસાયેલા ગેસ પરપોટા દૂર કરવામાં આવે છે

સોનિકેશન સ્પષ્ટ, વાસી પાણીમાં નાના વેક્યૂમ પરપોટા પેદા કરશે. આ પરપોટા ઓગળેલા ગેસથી ભરે છે, જે પરપોટામાં સ્થળાંતર કરે છે. પરિણામે પરપોટા વધે છે અને ઉપર જાય છે. કોઈપણ અર્ધપારદર્શક પ્રવાહીમાં ડિગાસિંગ અસર સારી રીતે દેખાય છે.
અલ્ટ્રાસાઉન્ડ પ્રવાહી સપાટી પર નાના સસ્પેન્ડેડ પરપોટાના ઉદયને સુધારે છે, તે બબલ અને પ્રવાહી વચ્ચેનો સંપર્ક સમય પણ ઘટાડે છે. આ કારણોસર, તે પરપોટામાંથી પ્રવાહીમાં ગેસના ફરીથી ઓગળવાને પણ મર્યાદિત કરે છે. ઉચ્ચ સ્નિગ્ધતાવાળા પ્રવાહી, જેમ કે તેલ અથવા રેઝિન માટે આ ખાસ રસ ધરાવે છે. પરપોટાને પ્રવાહી સપાટી પર જવાનું હોવાથી, જો કન્ટેનર છીછરું હોય તો અલ્ટ્રાસોનિક ડિગાસિંગ વધુ સારું કામ કરે છે જેથી સપાટી પર આવવાનો સમય ઓછો હોય.

બિયોન્ડ ધ વિઝિબલ ઇફેક્ટ્સ

વિઝ્યુઅલ ઇન્સ્પેક્શન દ્વારા ડિગાસિંગ ઇફેક્ટ્સનું માપન ચોકસાઈમાં મર્યાદિત છે. ગેસ સામગ્રી માપન એ અલ્ટ્રાસોનિક ડીગાસિંગ કાર્યક્ષમતા વિશે કહેવાની વધુ સચોટ રીત છે.

પ્રવાહીમાં ચોક્કસ માત્રામાં ઓગળેલા ગેસ હોય છે. ગેસની સાંદ્રતા તાપમાન, આસપાસના દબાણ અથવા પ્રવાહીના આંદોલન જેવા પરિબળો પર આધારિત છે. સતત પરિસ્થિતિઓમાં, ગેસની સાંદ્રતા સંતુલનની નજીક આવશે. અલ્ટ્રાસોનિક ડિગાસિંગ પરિસ્થિતિમાં ફેરફાર કરશે, કારણ કે પ્રવાહી ઓછા દબાણના પરપોટા અને આંદોલનના સંપર્કમાં આવે છે. તેથી, અલ્ટ્રાસોનિકેશન પ્રવાહીમાં ગેસની સાંદ્રતાને સંતુલન સ્તરથી નીચે કરશે.
જ્યારે સોનિકેશન બંધ થાય છે અને પ્રારંભિક સ્થિતિઓ પુનઃસ્થાપિત થાય છે, ત્યારે ગેસની સાંદ્રતા ધીમે ધીમે ફરીથી પ્રારંભિક સંતુલન સ્તરે પહોંચશે, સિવાય કે પ્રવાહી કોઈપણ ગેસના સંપર્કમાં ન આવે, દા.ત. બંધ બોટલમાં. કારણ કે પ્રવાહીમાં ગેસનું ફરીથી ઓગળવું એકદમ ધીમું છે, સોનિકેશન પછી લો-ગેસ પ્રવાહી સાથે કામ કરવું શક્ય છે. નીચેનો ગ્રાફ આ અસરને દર્શાવે છે.

પાણીના અલ્ટ્રાસોનિક ડીગાસિંગનું ચિત્ર

ઇમલ્સિફાઇંગ અને ડિસ્પર્સિંગ પહેલાં ડિગાસિંગ

અલ્ટ્રાસોનિક ડીગાસિંગ વિખેરાઈ અને પ્રવાહી મિશ્રણની ગુણવત્તામાં સુધારો કરી શકે છે.

મુશ્કેલી

મોટે ભાગે, પ્રવાહી અને વિક્ષેપમાં તેમની સ્થિરતા વધારવા માટે સર્ફેક્ટન્ટ્સ હોય છે. સર્ફેક્ટન્ટ્સ પ્રવાહી તબક્કામાં વિખરાયેલી સામગ્રીના સંપર્ક અને એકીકરણ અથવા એકત્રીકરણને અટકાવશે. આ માટે, સર્ફેક્ટન્ટ દરેક કણની આસપાસ એક સ્તર બનાવશે. સમાન સર્ફેક્ટન્ટ્સ ગેસ પરપોટાને પણ સમાવી શકે છે જે પ્રવાહી તબક્કામાં સસ્પેન્ડ કરવામાં આવે છે. આવા સ્થિર બબલ્સ ખૂબ જ મજબૂત સાબિત થઈ શકે છે. સ્થિર પરપોટા સર્ફેક્ટન્ટનો વપરાશ કરે છે, પ્રવાહી મિશ્રણ અથવા વિખેરવાની ગુણવત્તા ઘટાડે છે, અને કણોના કદને માપતી વખતે અનિયમિત રીડિંગ્સ પેદા કરી શકે છે.

ઉકેલ: અલ્ટ્રાસોનિક ડીગાસિંગ

સ્થિર ગેસના પરપોટાની સમસ્યાને ઘટાડવા માટે, પ્રવાહીને સોનિકેશન દ્વારા ડીગેસ કરવું જોઈએ. તેલ અથવા પાવડર જેવા વિખેરવાના તબક્કાને ઉમેરતા પહેલા, જ્યાં સુધી પેદા થયેલા પરપોટાની સંખ્યા ઓછી ન થાય ત્યાં સુધી પ્રવાહીને સોનિકેટ કરો. અન્ય સામગ્રીમાં મિશ્રણ કરતી વખતે, હલાવતા સમયે નવા પરપોટા અથવા વમળ પેદા કરવાનું ટાળો. તેનાથી ગેસનું પ્રમાણ ઝડપથી વધશે.
 

Water-based drilling mud before and after ultrasonic degassing with the sonicator UIP1000hd
અમાની એટ અલ દ્વારા અભ્યાસ અને ચિત્ર. 2016

કાર્બન ડાયોક્સાઇડ બહાર દબાણ

કોલા, સોડા અથવા બીયર જેવા કાર્બોનેટેડ પીણાં ધરાવતા કેન અને બોટલોના લીક-પરીક્ષણમાં ડીગેસિંગની અસરનો ઉપયોગ કરવામાં આવે છે. બોટલ લીક પરીક્ષણ વિશે વધુ માહિતી મેળવવા માટે કૃપા કરીને અહીં ક્લિક કરો.

સંક્ષિપ્તમાં અલ્ટ્રાસોનિક ડીગાસિંગ

નીચે આપેલા સેટઅપનો ઉપયોગ કરતી વખતે પ્રવાહીનું અલ્ટ્રાસોનિક ડીગાસિંગ વધુ સારું કામ કરે છે.

• નીચાથી મધ્યમ અલ્ટ્રાસોનિક કંપનવિસ્તાર લાગુ કરો!
• મોટા સપાટી વિસ્તાર સાથે સોનોટ્રોડ્સનો ઉપયોગ કરો, દા.ત. રેડિયલી ઉત્સર્જન કરતા સોનોટ્રોડ્સ!
• sonicating જ્યારે પ્રવાહી સપાટી ઉપર નીચા દબાણ અથવા વેક્યૂમ પ્રદાન કરો!
• પ્રવાહીને ગરમ કરો, તેની સ્નિગ્ધતા ઘટાડવા માટે!
• સોનિકેશન દરમિયાન અથવા પછી ગેસ અલગ કરવા માટે છીછરા કન્ટેનરનો ઉપયોગ કરો!
• ગેસના પરપોટાને ઉપર જવા દેવા માટે તોફાની આંદોલન ટાળો!

અલ્ટ્રાસોનિક ડીગાસિંગનો ઉપયોગ બેચ મોડ અથવા ઇનલાઇનમાં કરી શકાય છે. ઇનલાઇન ઓપરેશનના કિસ્સામાં, ગેસના ડિસ્ચાર્જ માટે સ્ટેન્ડ-પાઈપ સ્થાપિત કરવી જોઈએ અને ગેસ પંપ લાગુ કરવો જોઈએ.

સાહિત્ય / સંદર્ભો