სითხეების ულტრაბგერითი გაჟონვა და ქაფის გამოდევნა
ულტრაბგერითი გამოყენებით სითხეების გაჟონვა და ქაფის გამოდევნა ძალიან ეფექტური პროცესია. ულტრაბგერითი აშორებს მცირე შეჩერებულ გაზის ბუშტებს სითხიდან და ამცირებს გახსნილი აირის დონეს ბუნებრივი წონასწორობის დონეზე ქვემოთ.
სითხეების გაჟონვა და ქაფის გამოდევნა საჭიროა მრავალი მიზნისთვის, როგორიცაა შემდეგი პროცესები:
- ნიმუშის მომზადება ნაწილაკების ზომის გაზომვამდე, რათა თავიდან იქნას აცილებული გაზომვის შეცდომები
- ნავთობისა და ლუბრიკანტის დეგაზაცია ამოტუმბამდე, რათა შემცირდეს ტუმბოს ცვეთა კავიტაციის გამო
- თხევადი საკვების, მაგ. წვენის, სოუსის ან ღვინის დეგაზაცია მიკრობული ზრდის შესამცირებლად და შენახვის ვადის გაზრდის მიზნით
- პოლიმერების და ლაქების გაჟონვა გამოყენებამდე, გამკვრივებამდე ან ვაკუუმურ ინფუზიამდე
სითხეების გაჟონვისას, ხმის ტალღები, რომლებიც გავრცელდება გამოსხივების ზედაპირიდან თხევად მედიაში, იწვევს მაღალი წნევის და დაბალი წნევის ციკლების მონაცვლეობას, სიხშირე დამოკიდებულია სიხშირეზე. დაბალი წნევის ციკლის დროს, ულტრაბგერითმა ტალღებმა შეიძლება შექმნას პატარა ვაკუუმის ბუშტები ან სიცარიელეები სითხეში. პატარა ბუშტების დიდი რაოდენობა ქმნის ბუშტების მთლიან ზედაპირის მაღალ ფართობს. ბუშტები ასევე კარგად არის განაწილებული სითხეში. გახსნილი გაზი მიგრირებს ამ ვაკუუმურ ბუშტებში დიდი ზედაპირის გავლით და ზრდის ბუშტების ზომას.
აკუსტიკური ტალღები ხელს უწყობს მიმდებარე ბუშტების შეხებას და გაერთიანებას, რაც იწვევს ბუშტების დაჩქარებულ ზრდას. ხმოვანი ტალღები ასევე ხელს შეუწყობს ჭურჭლის ზედაპირიდან ბუშტების შერყევას და აიძულებს თხევადი ზედაპირის ქვემოთ მოთავსებულ პატარა ბუშტებს აწიოს და გაათავისუფლოს ჩაკეტილი გაზი გარემოში.
ზეთის ულტრაბგერითი გაჟონვა Hielscher 200 ვატიანი ულტრაბგერითი პროცესორის გამოყენებით.
ჩაატარეთ იგი გამოცდაზე
სითხეების გაჟონვისა და ქაფის გაფუჭების პროცესი ადვილად ჩანს. შუშის ჭიქაში ახლად ჩასხმული ონკანის წყალი, ულტრაბგერითი გამოსხივება აიძულებს პატარა შეჩერებულ ბუშტებს შეერთდნენ და სწრაფად აწიონ ზემოთ. თქვენ შეგიძლიათ იხილოთ ეს ეფექტი ქვემოთ მოცემულ პროგრესის სურათზე.
წყლის ულტრაბგერითი გაჟონვა (5 წამი)
აჟიტირებული ზეთი შეიცავს დიდი რაოდენობით შეჩერებულ ბუშტებს ან ქაფს. განსაკუთრებით გამაგრილებლებში ეს პრობლემაა. იქ გაზის ბუშტები ხელს უწყობს ტუმბოების ან საქშენების ცვეთას, რომელიც გამოწვეულია კავიტაციის გამო. ქვემოთ მოყვანილი პროგრესის სურათი გვიჩვენებს ულტრაბგერითი გამწმენდის ეფექტს.
ულტრაბგერითი გაჟონვა: ჩაფლული გაზის ბუშტები ამოღებულია ზეთიდან ულტრაბგერითი UP400St გამოყენებით
Sonication წარმოქმნის პატარა ვაკუუმ ბუშტებს გამჭვირვალე, შემორჩენილ წყალში. ეს ბუშტები ივსება გახსნილი გაზით, რომელიც გადადის ბუშტებში. შესაბამისად, ბუშტები იზრდება და მაღლა მოძრაობენ. დეგაზირების ეფექტი კარგად ჩანს ნებისმიერ გამჭვირვალე სითხეში.
ვინაიდან ულტრაბგერითი აუმჯობესებს პატარა შეჩერებული ბუშტების ამოსვლას თხევადი ზედაპირზე, ის ასევე ამცირებს ბუშტსა და სითხეს შორის კონტაქტის დროს. ამ მიზეზით, ის ასევე ზღუდავს გაზის ხელახლა დაშლას ბუშტიდან სითხემდე. ეს განსაკუთრებით საინტერესოა უფრო მაღალი სიბლანტის სითხეებისთვის, როგორიცაა ზეთები ან ფისები. იმის გამო, რომ ბუშტები უნდა გადავიდეს თხევად ზედაპირზე, ულტრაბგერითი გაჟონვა უკეთესად მუშაობს, თუ კონტეინერი ზედაპირულია ისე, რომ ზედაპირზე დრო უფრო მოკლეა.
ხილული ეფექტების მიღმა
ვიზუალური ინსპექტირებით გაჟონვის ეფექტის გაზომვა სიზუსტით შეზღუდულია. გაზის შემცველობის გაზომვები უფრო ზუსტი გზაა ულტრაბგერითი გაზის ეფექტურობის სათქმელად.
სითხეები შეიცავს გარკვეული რაოდენობის გახსნილ გაზს. გაზის კონცენტრაცია დამოკიდებულია ფაქტორებზე, როგორიცაა ტემპერატურა, გარემოს წნევა ან სითხის აგზნება. მუდმივ პირობებში გაზის კონცენტრაცია წონასწორობას მიაღწევს. ულტრაბგერითი დეგაზირება შეცვლის პირობებს, რადგან სითხე ექვემდებარება დაბალი წნევის ბუშტებს და აჟიოტაჟს. ამრიგად, ულტრაბგერითი დაქვეითება შეამცირებს გაზის კონცენტრაციას სითხეში წონასწორობის დონის ქვემოთ.
როდესაც ხმოვანი გამოსხივება შეჩერდება და საწყისი პირობები აღდგება, აირის კონცენტრაცია ნელ-ნელა მიუახლოვდება საწყის წონასწორობის დონეს, თუ სითხე არ ექვემდებარება რაიმე გაზს, მაგ. დახურულ ბოთლში. იმის გამო, რომ გაზის ხელახალი დაშლა სითხეში საკმაოდ ნელია, შესაძლებელია დაბალაირიან სითხესთან მუშაობა გაჟონვის შემდეგ. ქვემოთ მოცემული გრაფიკი ასახავს ამ ეფექტს.
წყლის ულტრაბგერითი დეგაზირების ილუსტრაცია
დეგაზირება ემულსიფიკაციამდე და დაშლამდე
ულტრაბგერითი დეგაზირებას შეუძლია გააუმჯობესოს დისპერსიებისა და ემულსიების ხარისხი.
Პრობლემა
ხშირად, ემულსიები და დისპერსიები შეიცავს სურფაქტანტებს მათი სტაბილურობის გაზრდის მიზნით. ზედაპირული აქტიური ნივთიერებები თხევად ფაზაში აფერხებენ დისპერსიული მასალის კონტაქტს და გაერთიანებას ან აგლომერაციას. ამისთვის ზედაპირულად აქტიური ნივთიერებები ქმნიან ფენას თითოეული ნაწილაკების გარშემო. იგივე ზედაპირულ ფაქტორებს შეუძლიათ აგრეთვე დაფარონ გაზის ბუშტები, რომლებიც შეჩერებულია თხევად ფაზაში. ასეთი სტაბილიზირებული ბუშტები შეიძლება აღმოჩნდეს ძალიან გამძლე. სტაბილიზირებული ბუშტები მოიხმარენ ზედაპირულ აქტიურ ნივთიერებას, ამცირებს ემულსიის ან დისპერსიის ხარისხს და შეუძლიათ ნაწილაკების ზომის გაზომვისას არასტაბილური მონაცემების წარმოქმნა.
გამოსავალი: ულტრაბგერითი დეგაზირება
სტაბილიზებული გაზის ბუშტების პრობლემის შესამცირებლად, სითხეები უნდა იყოს დეგაზირებული ზონირებით. დისპერსიული ფაზის, მაგალითად ზეთის ან ფხვნილის დამატებამდე, სითხე აურიეთ ბგერით, სანამ არ შემცირდება წარმოქმნილი ბუშტების რაოდენობა. სხვა მასალებში შერევისას მოერიდეთ ახალი ბუშტების ან მორევის წარმოქმნას მორევისას. ეს სწრაფად გაზრდის გაზის შემცველობას.
Water-based drilling mud before and after ultrasonic degassing with the sonicator UIP1000hd
კვლევა და სურათი Amani et al. 2016 წელი
ნახშირორჟანგის გამოდევნა
დეგაზირების ეფექტი გამოიყენება ქილების და ბოთლების გაჟონვის შესამოწმებლად, რომლებიც შეიცავს გაზიან სასმელებს, როგორიცაა კოლა, სოდა ან ლუდი. გთხოვთ, დააწკაპუნოთ აქ, რომ მიიღოთ მეტი ინფორმაცია ბოთლის გაჟონვის ტესტირების შესახებ.
მოკლედ ულტრაბგერითი დეგაზირება
სითხეების ულტრაბგერითი დეგაზირება უკეთესად მუშაობს შემდეგი ინსტალაციის გამოყენებისას.
- გამოიყენეთ დაბალი და ზომიერი ულტრაბგერითი ამპლიტუდა!
- გამოიყენეთ სონოტროდები დიდი ზედაპირით, მაგ. რადიალურად გამოსხივებული სონოტროდები!
- უზრუნველყავით დაბალი წნევა ან ვაკუუმი თხევადი ზედაპირის ზემოთ ბგერითი მუშაობისას!
- გააცხელეთ სითხე, რათა შეამციროთ მისი სიბლანტე!
- გამოიყენეთ ზედაპირული კონტეინერი გაზის გამოყოფისთვის სონიკაციის დროს ან მის შემდეგ!
- მოერიდეთ ტურბულენტურ აჟიოტაჟს, რათა აირის ბუშტებმა მაღლა ასწიონ!
ულტრაბგერითი დეგაზაცია შეიძლება გამოყენებულ იქნას პარტიულ რეჟიმში ან ინლაინ რეჟიმში. ინლაინ მუშაობის შემთხვევაში უნდა დამონტაჟდეს გაზის გამონადენის სადგამი მილი და დამონტაჟდეს გაზის ტუმბო.
ლიტერატურა / ლიტერატურა
- Rognerud, Maren; Solemslie, Bjørn; Islam, Md Hujjatul; Pollet, Bruno (2020): How to Avoid Total Dissolved Gas Supersaturation in Water from Hydropower Plants by Employing Ultrasound. Journal of Physics: Conference Series 2020.
- Mahmood Amani, Salem Al-Juhani, Mohammed Al-Jubouri, Rommel Yrac, Abdullah Taha (2016): Application of Ultrasonic Waves for Degassing of Drilling Fluids and Crude Oils. Advances in Petroleum Exploration and Development Vol. 11, No. 2, 2016. 21-30.
- Haghayeghi R.; Kapranos P. (2014): The effect of processing parameters on ultrasonic degassing efficiency. Materials Letter Volume 116, 1 February 2014. 399-401.
- Servant G.; Caltagirone J.P.; Gérard A.; Laborde J.L.; Hita A. (2000): Numerical simulation of cavitation bubble dynamics induced by ultrasound waves in a high frequency reactor. Ultrasonics Sonochemistry Volume 7, Issue 4, October 2000. 217-227.
Ultrasonic degassing setup
- მაღალი ეფექტურობის
- უახლესი ტექნოლოგია
- საიმედოობა & სიმტკიცე
- რეგულირებადი, ზუსტი პროცესის კონტროლი
- პარტია & ხაზში
- ნებისმიერი მოცულობისთვის
- ინტელექტუალური პროგრამული უზრუნველყოფა
- ჭკვიანი ფუნქციები (მაგ., პროგრამირებადი, მონაცემთა პროტოკოლირება, დისტანციური მართვა)
- მარტივი და უსაფრთხო ფუნქციონირება
- დაბალი მოვლა
- CIP (სუფთა ადგილზე)
Hielscher Ultrasonics აწარმოებს მაღალი ხარისხის ულტრაბგერითი ჰომოგენიზატორებისგან ლაბორატორია რომ სამრეწველო ზომა.