अल्ट्रासोनिक्स का उपयोग करके तरल पदार्थों का अत्यधिक कुशल डी-वातन

जबकि degassing या outgassing अक्सर एक अत्यंत समय लेने वाली प्रक्रिया कदम है, ultrasonication गैस बुलबुले के सहवास और उनके वृद्धि में काफी तेजी ला सकते हैं। अल्ट्रासोनिक आउटगैसिंग का उपयोग बैच और इनलाइन सेटअप में किया जा सकता है और गैस हटाने की दक्षता और गति को बढ़ाने के लिए अक्रिय गैसों, प्ररित करनेवाला degassers, हीटिंग या वैक्यूम के साथ पारंपरिक degassing तकनीकों के साथ भी जोड़ा जा सकता है।

तरल पदार्थ से गैस निकालना

शब्द deaeration, degassing और outgassing एक तरल पदार्थ से मुक्त और भंग गैसों, विशेष रूप से प्रतिक्रियाशील गैसों जैसे ऑक्सीजन या CO2 को हटाने का उल्लेख करते हैं। हानिकारक अंत-उत्पाद परिवर्तनों को रोकने और डाउनस्ट्रीम प्रसंस्करण में सुधार के लिए ऑक्सीजन को खत्म करना महत्वपूर्ण है। कई अनुप्रयोगों और उद्योगों के लिए Degassing एक आवश्यक प्रसंस्करण चरण है। औद्योगिक विनिर्माण में, उत्पाद स्थिरता, गुणवत्ता और निरंतर उत्पाद मानकों को सुनिश्चित करने के लिए degassing एक सामान्य प्रक्रिया कदम है। ऑक्सीजन एक ऐसा कारक है जो विभिन्न स्तरों पर उत्पाद की गुणवत्ता और स्थिरता को प्रभावित करता है।
इसलिए, भोजन में वातन एक स्थापित प्रक्रिया कदम है & पेय, रसायन, दवा और कॉस्मेटिक उद्योग। लेकिन प्रयोगशालाओं में भी, नमूनों को विश्लेषण से पहले अक्सर गिरावट की आवश्यकता होती है (उदाहरण के लिए, एचपीएलसी से पहले, परख, कण माप आदि)।
अक्सर मिश्रण प्रक्रियाओं का उपयोग करते हुए, उदाहरण के लिए, उच्च-कतरनी ब्लेड या रोटरी प्ररित करनेवाला मिक्सर अक्सर उत्पाद के बाद के डिगैसिंग को आवश्यक बनाते हैं, क्योंकि ये मिश्रण तकनीक आमतौर पर उत्पाद में गैसों की उच्च मात्रा का परिचय देती हैं। इस तरह के गैस और वायु समावेशन का आमतौर पर उत्पाद पर नकारात्मक प्रभाव पड़ता है, क्योंकि वे वसा और तेलों को बासी बना सकते हैं, ऑक्सीकरण, मलिनकिरण और गंध और स्वाद के अवांछित परिवर्तनों से उत्पादों को खराब कर सकते हैं। चूंकि degassed उत्पाद रासायनिक रूप से अधिक स्थिर होते हैं और लंबे समय तक शैल्फ जीवन होते हैं, इसलिए degasification एक आवश्यक प्रसंस्करण कदम है जिसके लिए एक विश्वसनीय तकनीक की आवश्यकता होती है।
 

अल्ट्रासोनिक degassing: तेल से फंसे गैस के बुलबुले हटा दिए जाते हैं अल्ट्रासोनिकेटर UP400St का उपयोग करना

अल्ट्रासोनिक Degasification और डी-वातन

अल्ट्रासोनिक degasification और deaeration तरल पदार्थ के पारंपरिक degassing तरीकों के लिए एक अत्यधिक शक्तिशाली विकल्प है जिसमें उबलना, वैक्यूम पर दबाव कम करना, या निष्क्रिय गैसों के साथ छेड़छाड़ करना शामिल है। ये पारंपरिक डिगैसिंग विधियां अक्सर थर्मल गिरावट (हीटिंग के कारण), समय- और ऊर्जा-खपत प्रसंस्करण और / या अपर्याप्त गैस हटाने जैसे नुकसान के साथ आती हैं। अल्ट्रासोनिक degassing ध्वनिक cavitation के कार्य सिद्धांत पर आधारित है। जब उच्च-शक्ति अल्ट्रासाउंड तरंगों को एक तरल में जोड़ा जाता है, तो तरल क्रमशः उच्च दबाव और कम दबाव चक्रों के दौरान संकुचित और विस्तारित होता है। कम दबाव चक्रों के दौरान, मिनट वैक्यूम बुलबुले (तथाकथित गुहिकायन बुलबुले) बनाए जाते हैं, जो कई दबाव चक्रों में बढ़ते हैं। बुलबुले के विकास के उन चक्रों के दौरान, तरल में घुली हुई गैसें वैक्यूम बुलबुले में प्रवेश करती हैं, ताकि वैक्यूम बुलबुला बढ़ते गैस बुलबुले में बदल जाए। इसके अलावा, सूक्ष्म अशांति और तरल जेट तीव्र आंदोलन और बड़े पैमाने पर हस्तांतरण का कारण बनते हैं। ये अल्ट्रासोनिक रूप से उत्पन्न स्थितियां गैस बुलबुला सहवास का कारण बनती हैं, जो छोटे भंग गैस बुलबुले का बड़े गैस बुलबुले के लिए एकीकरण है, जो जल्दी से तरल की सतह तक बढ़ जाती है, जहां वे तरल छोड़ देते हैं।
अल्ट्रासोनिक कंपन और गुहिकायन के कारण तापमान परिवर्तन बहुत छोटे स्थानीय स्थानों तक ही सीमित हैं और कुल मात्रा में तापमान वृद्धि की उपेक्षा की जा सकती है क्योंकि यह उत्पाद की गुणवत्ता में हस्तक्षेप नहीं करता है।
 

100%, 80%, 60%, 40% और 20% के आयामों पर सोनिकेटर UP400ST का उपयोग करके 24 kHz की अल्ट्रासोनिक आवृत्ति के लिए समय के साथ घुलित ऑक्सीजन की कमी।
अध्ययन: ©रोगनेरुड एट अल।

 
तरल या घोल की मात्रा, चिपचिपाहट और गैस समावेशन के आधार पर, अल्ट्रासोनिक डी-वातन को बैच या इनलाइन प्रक्रिया के रूप में चलाया जा सकता है। एक उच्च-शक्ति अल्ट्रासोनिक जांच तरल में ध्वनिक गुहिकायन का उत्सर्जन करती है, ताकि तरल कुशलता से degassed हो।
अल्ट्रासोनिक degasification भी इस तरह के हीटिंग, वैक्यूम या sparging के रूप में पहले से मौजूद degassing सिस्टम में सुधार करने के लिए लागू किया जा सकता है।
अल्ट्रासोनिक degassing और defoaming औद्योगिक पैमाने पर पानी, तेल, खाद्य पदार्थ और पेय पदार्थ, रासायनिक समाधान, हाइड्रोलिक तरल पदार्थ, शीतलक, ड्रिलिंग तरल पदार्थ, कच्चे तेल, पायस, पेंट, स्याही, चिपकने वाला, वार्निश, कोटिंग्स, epoxies, शैंपू, डिटर्जेंट और कई अन्य उत्पादों से भंग गैसों को हटाने के लिए प्रयोग किया जाता है।
 

एक प्रवाह सेल सेटअप का उपयोग कर अल्ट्रासोनिक degassing। यह प्रयोग 0.8 गैलन की मात्रा, 0.2 एसएफसीएम / मिनट के निष्क्रिय गैस प्रवाह और 275 डब्ल्यू / सेमी 2 की तीव्रता के साथ एक प्रोटोटाइप छोटे पैमाने पर पानी का लूप था। यह ऑक्सीजन हटाने के समय में लगभग 70% की कमी को दर्शाता है।
अध्ययन और चित्र: रुबियो एट अल

अल्ट्रासोनिकेटर का उपयोग करके इनलाइन सेटअप में अल्ट्रासोनिक डिगैसिंग UIP1000hdT प्रवाह सेल के साथ।

अल्ट्रासोनिक रूप से बढ़ाया स्पार्जिंग

अक्रिय गैस (जिसे अक्रिय गैस शुद्धिकरण के रूप में भी जाना जाता है) के साथ तरल पदार्थ को फैलाना तरल से ऑक्सीजन और कार्बन डाइऑक्साइड जैसी अवांछित गैसों को हटाने के लिए एक सामान्य उपचार है। स्पैगिंग अनुप्रयोगों के लिए, नाइट्रोजन, आर्गन, हीलियम और अन्य निष्क्रिय गैसों का आमतौर पर उपयोग किया जाता है। एक उच्च शुद्धता (आमतौर पर निष्क्रिय) गैस के साथ एक समाधान बुदबुदाते हुए अवांछित, आमतौर पर प्रतिक्रियाशील भंग गैसों जैसे ऑक्सीजन और कार्बन डाइऑक्साइड को बाहर निकाल सकता है। स्पैगिंग प्रक्रिया बड़े पैमाने पर स्थानांतरण पर निर्भर करती है और अपने आप में काफी धीमी प्रक्रिया है। मैं निष्क्रिय गैसों के साथ स्पैगिंग को तेज करने का आदेश देता हूं, तरल-गैस समाधान अक्सर जोर से उत्तेजित होता है और लंबे समय तक बुदबुदाता रहता है। अल्ट्रासोनिकेशन एक degasification-तीव्र तकनीक है, जो बड़े पैमाने पर हस्तांतरण में सुधार करती है और इस तरह स्पैगिंग में काफी सुधार करती है। जब उच्च शक्ति अल्ट्रासाउंड तरंगों को तरल पदार्थ या घोल में जोड़ा जाता है, तो गुहिकायन बुलबुले उत्पन्न होते हैं। ये गुहिकायन बुलबुले बड़े शुद्ध गैस बुलबुले को छोटे बुलबुले में तोड़ते हैं और बुलबुले को समान रूप से फैलाते हैं, जिसके परिणामस्वरूप तेजी से और क्लीनर डिगैसिंग प्रभाव होता है। अल्ट्रासोनिकेशन द्वारा बनाई गई तीव्र आंदोलन और अशांति गैस-तरल द्रव्यमान हस्तांतरण को बढ़ावा देती है और इस तरह अवांछित गैसों को जल्दी से हटा देती है।
स्पैगिंग प्रक्रिया में तेजी लाने और अधिक कुशल बनाने के लिए, उच्च-प्रदर्शन अल्ट्रासोनिक्स का उपयोग गैस और तरल के बीच बड़े पैमाने पर हस्तांतरण प्रदर्शन में सोनोमैकेनिकली सुधार करने के लिए किया जाता है। ध्वनिक गुहिकायन द्वारा उत्पन्न सोनोमैकेनिकल प्रभावों में स्थानीय दबाव और तापमान अंतर, माइक्रोटर्बुलेंस और आंदोलन शामिल हैं। ये बल बुलबुला ब्रेकअप, फैलाव और बाद में वृद्धि इंटरफेसियल क्षेत्र के कारण विसारक द्रव्यमान हस्तांतरण में वृद्धि में योगदान करके डिगैसिंग प्रदर्शन में सुधार करते हैं, जिसके परिणामस्वरूप अंततः तरल से फंसी गैसों को तेजी से हटाया जाता है।
वांछित आउटगैसिंग प्रभाव प्राप्त करने के लिए, उच्च शक्ति अल्ट्रासोनिकेशन की आवश्यकता होती है। जब एक तरल को दो चरण के प्रवाह में एक अक्रिय गैस के साथ बख्शा जाता है, तो भंग गैसों के बड़े पैमाने पर हस्तांतरण और हटाने की दर को बढ़ाने के लिए संशोधित प्रसार वांछित होता है। संशोधित प्रसार को लागू करना मुश्किल हो सकता है क्योंकि फंसे और भंग गैस बुलबुले कम तीव्रता पर अल्ट्रासोनिक कैविटेशन क्षेत्र में प्रवेश करने से बचते हैं। हालांकि, ऊंचा तीव्रता पर (300 W/cm से अधिक² लगभग 20 kHz) गैस के बुलबुले अब गुहिकायन क्षेत्र से नहीं बचते हैं और सोनोमैकेनिकल बलों द्वारा टूट जाते हैं। (cf. जगन्नाथन एट अल. 2011)

हाई-पावर अल्ट्रासोनिक डिगैसिंग सिस्टम

Hielscher Ultrasonics लंबे समय से उच्च प्रदर्शन अल्ट्रासोनिक उपकरण है कि प्रयोगशालाओं और औद्योगिक उत्पादन में दुनिया भर में प्रयोग किया जाता है के अनुभव निर्माता है। तरल पदार्थ और घोल का विघटन एक मांग वाला अनुप्रयोग है जिसके लिए उच्च-शक्ति अल्ट्रासोनिक जांच की आवश्यकता होती है जो फंसे हुए गैस बुलबुले और हवा की जेब को हटाने के लिए तरल पदार्थ में स्थापित आयामों को जोड़ सकता है। सभी Hielscher अल्ट्रासोनिक उपकरणों को पूर्ण भार के तहत 24/7 के लिए संचालित करने के लिए डिज़ाइन और निर्मित किया गया है। अल्ट्रासोनिक प्रोसेसर कॉम्पैक्ट 50 वाट प्रयोगशाला अल्ट्रासोनिकेटर से 16,000 वाट शक्तिशाली इनलाइन अल्ट्रासोनिक सिस्टम तक उपलब्ध हैं। बूस्टर सींग, sonotrodes और प्रवाह कोशिकाओं की एक विस्तृत विविधता तरल, चिपचिपाहट और गैस समावेशन के पत्राचार में एक अल्ट्रासोनिक degassing प्रणाली के व्यक्तिगत सेटअप के लिए अनुमति देते हैं।
तरल धातुओं के वातन और बहिर्वाह के लिए, सटीक रूप से सेट और रखरखाव आयामों की आवश्यकता होती है। Hielscher Ultrasonics उच्च प्रदर्शन अल्ट्रासोनिक जांच बनाती है जो बहुत प्रक्रिया-अनुकूलित आयाम और तापमान के लिए निर्दिष्ट हैं। यदि आपके degassing एप्लिकेशन को असामान्य विनिर्देशों की आवश्यकता होती है, तो अनुकूलित अल्ट्रासोनिक sonotrodes उपलब्ध हैं। Hielscher के अल्ट्रासोनिक उपकरण की मजबूती भारी शुल्क पर और मांग वातावरण में 24/7 आपरेशन के लिए अनुमति देता है।

बैच और इनलाइन

Degasification के लिए Hielscher अल्ट्रासोनिक जांच बैच और निरंतर इनलाइन degasification और deaeration के लिए इस्तेमाल किया जा सकता है। मात्रा, चिपचिपाहट और फंसी हुई गैसों के आधार पर, हम आपको सबसे उपयुक्त अल्ट्रासोनिक आउटगैसिंग सेटअप की सिफारिश करेंगे।

किसी भी मात्रा को कम करने के लिए अल्ट्रासोनिक जांच

Hielscher Ultrasonics उत्पाद रेंज प्रति घंटे ट्रक लोड को संसाधित करने की क्षमता के साथ बेंच-टॉप और पायलट सिस्टम पर कॉम्पैक्ट लैब अल्ट्रासोनिकेटर से अल्ट्रासोनिक प्रोसेसर के पूर्ण स्पेक्ट्रम को कवर करती है। पूर्ण उत्पाद श्रृंखला हमें आपको आपके तरल, प्रक्रिया क्षमता और उत्पादन लक्ष्यों के लिए सबसे उपयुक्त अल्ट्रासोनिक डिगैसिंग उपकरण प्रदान करने की अनुमति देती है।

इष्टतम परिणामों के लिए सटीक नियंत्रणीय आयाम

सभी Hielscher अल्ट्रासोनिक degassing सिस्टम ठीक नियंत्रणीय हैं और इस तरह विश्वसनीय काम घोड़ों हैं। आयाम महत्वपूर्ण प्रक्रिया मापदंडों में से एक है जो सोनोमैकेनिकली प्रेरित डिगैसिफिकेशन की दक्षता और प्रभावशीलता को प्रभावित करता है। सभी Hielscher Ultrasonics’ प्रोसेसर आयाम की सटीक सेटिंग के लिए अनुमति देते हैं। सोनोट्रोड्स और बूस्टर हॉर्न सहायक उपकरण हैं जो आयाम को और भी व्यापक रेंज में संशोधित करने की अनुमति देते हैं। Hielscher के औद्योगिक अल्ट्रासोनिक प्रोसेसर बहुत उच्च आयाम प्रदान कर सकते हैं और मांग अनुप्रयोगों के लिए आवश्यक अल्ट्रासोनिक तीव्रता प्रदान कर सकते हैं। 200μm तक के आयाम आसानी से 24/7 ऑपरेशन में लगातार चलाए जा सकते हैं।
सटीक आयाम सेटिंग्स और स्मार्ट सॉफ्टवेयर के माध्यम से अल्ट्रासोनिक प्रक्रिया मापदंडों की स्थायी निगरानी आपको सबसे प्रभावी अल्ट्रासोनिक degasification के लिए अल्ट्रासोनिक प्रक्रिया मापदंडों को समायोजित करने की संभावना देती है। अत्यधिक कुशल गैस हटाने के लिए इष्टतम sonication!
Hielscher के अल्ट्रासोनिक उपकरण की मजबूती भारी शुल्क पर और मांग वातावरण में 24/7 आपरेशन के लिए अनुमति देता है। यह Hielscher के अल्ट्रासोनिक उपकरण को एक विश्वसनीय कार्य उपकरण बनाता है जो आपकी deaeration प्रक्रिया आवश्यकताओं को पूरा करता है।

उच्चतम गुणवत्ता – डिजाइन और जर्मनी में निर्मित

एक परिवार के स्वामित्व वाली और परिवार द्वारा संचालित व्यवसाय के रूप में, Hielscher अपने अल्ट्रासोनिक प्रोसेसर के लिए उच्चतम गुणवत्ता मानकों को प्राथमिकता देता है। सभी अल्ट्रासोनिकेटर बर्लिन, जर्मनी के पास टेल्टो में हमारे मुख्यालय में डिजाइन, निर्मित और अच्छी तरह से परीक्षण किए गए हैं। Hielscher के अल्ट्रासोनिक उपकरण की मजबूती और विश्वसनीयता इसे आपके उत्पादन में एक काम घोड़ा बनाती है। पूर्ण भार के तहत और मांग वाले वातावरण में 24/7 ऑपरेशन Hielscher के उच्च-प्रदर्शन degassers की एक प्राकृतिक विशेषता है।