სითხეების მაღალეფექტური დეაერაცია ულტრაბგერითი გამოყენებით

მიუხედავად იმისა, რომ გაზისგან გაჟონვა ან გაჟონვა ხშირად ძალიან შრომატევადი პროცესია, ულტრაბგერითი დამუშავებამ შეიძლება მნიშვნელოვნად დააჩქაროს გაზის ბუშტების გაერთიანება და მათი აწევა. ულტრაბგერითი გამონაბოლქვი შეიძლება გამოყენებულ იქნას პარტიულ და ხაზოვან მოწყობილობებში და ასევე შეიძლება შერწყმული იყოს გაზის გაჟონვის ჩვეულებრივ ტექნიკასთან, როგორიცაა ინერტული გაზებით გაჟონვა, იმპულსების გამანადგურებელი, გათბობა ან ვაკუუმი, რათა გაზარდოს გაზის ამოღების ეფექტურობა და სიჩქარე.

გაზის ამოღება სითხეებიდან

ტერმინები დეაერაცია, დეგაზირება და გაჟონვა ეხება თავისუფალი და გახსნილი აირების, განსაკუთრებით რეაქტიული აირების, როგორიცაა ჟანგბადი ან CO2, მოცილებას სითხიდან. ჟანგბადის აღმოფხვრა მნიშვნელოვანია საბოლოო პროდუქტის საზიანო ცვლილებების თავიდან ასაცილებლად და ქვედა დინებაში დამუშავების გასაუმჯობესებლად. დეგაზირება არის გადამუშავების აუცილებელი ეტაპი მრავალი აპლიკაციისა და ინდუსტრიისთვის. სამრეწველო წარმოებაში დეგაზირება არის პროცესის საერთო ნაბიჯი, რათა უზრუნველყოს პროდუქტის სტაბილურობა, ხარისხი და უწყვეტი პროდუქტის სტანდარტები. ჟანგბადი არის ფაქტორი, რომელიც გავლენას ახდენს პროდუქტის ხარისხსა და სტაბილურობაზე სხვადასხვა დონეზე.
ამიტომ, დეაერაცია არის დამკვიდრებული პროცესის საფეხური საკვებში & სასმელების, ქიმიური, ფარმაცევტული და კოსმეტიკური ინდუსტრია. მაგრამ ასევე ლაბორატორიებში, ნიმუშები ხშირად საჭიროებენ დეგაზირებას ანალიზამდე (მაგ., HPLC-მდე, ანალიზი, ნაწილაკების გაზომვა და ა.შ.).
ხშირად შერევის პროცესები, მაგ., მაღალი ათვლის დანა ან მბრუნავი იმპულსების მიქსერების გამოყენებით, ხშირად საჭიროებს პროდუქტის შემდგომ დეგაზირებას, ვინაიდან ეს შერევის ტექნიკა ჩვეულებრივ აწარმოებს პროდუქტში გაზების დიდ რაოდენობას. ასეთი გაზი და ჰაერი ჩვეულებრივ უარყოფით გავლენას ახდენს პროდუქტზე, რადგან მათ შეუძლიათ გახადონ ცხიმები და ზეთები, გააფუჭონ პროდუქტები დაჟანგვის, გაუფერულების და სუნისა და გემოს არასასურველი ცვლილებებით. ვინაიდან დეგაზირებული პროდუქტები ქიმიურად უფრო სტაბილურია და უფრო ხანგრძლივი შენახვის ვადა აქვთ, დეგაზიზაცია გადამუშავების აუცილებელი ეტაპია, რომელიც მოითხოვს საიმედო ტექნიკას.
 

ულტრაბგერითი გაჟონვა: ჩაფლული გაზის ბუშტები ამოღებულია ზეთიდან ულტრაბგერითი UP400St-ის გამოყენებით

ულტრაბგერითი დეგაზიზაცია და დეაერაცია

ულტრაბგერითი დეგაზიზაცია და დეაერაცია არის უაღრესად ძლიერი ალტერნატივა სითხეების გაჟონვის ტრადიციული მეთოდებისთვის, რომელიც მოიცავს ადუღებას, წნევის შემცირებას ვაკუუმამდე ან ინერტული აირებით გაჟონვას. ეს ტრადიციული გაუზირებელი მეთოდები ხშირად თან ახლავს უარყოფითი მხარეებს, როგორიცაა თერმული დეგრადაცია (გათბობის გამო), დრო და ენერგია შრომატევადი დამუშავება და/ან გაზის არასაკმარისი მოცილება. ულტრაბგერითი დეგაზირება ეფუძნება აკუსტიკური კავიტაციის მუშაობის პრინციპს. როდესაც მაღალი სიმძლავრის ულტრაბგერითი ტალღები წყვილდება სითხეში, სითხე შეკუმშულია და ფართოვდება შესაბამისად მაღალი წნევის და დაბალი წნევის ციკლების დროს. დაბალი წნევის ციკლების დროს იქმნება წუთიერი ვაკუუმის ბუშტები (ე.წ. კავიტაციის ბუშტები), რომლებიც იზრდება წნევის რამდენიმე ციკლზე. ბუშტების ზრდის ამ ციკლების დროს, სითხეში გახსნილი აირები შედიან ვაკუუმის ბუშტში, ასე რომ ვაკუუმის ბუშტი გარდაიქმნება მზარდ გაზის ბუშტებად. გარდა ამისა, მიკროტურბულენტები და თხევადი ჭავლები იწვევს ინტენსიურ აჟიოტაჟს და მასის გადატანას. ეს ულტრაბგერითი წარმოქმნილი პირობები იწვევს გაზის ბუშტების შერწყმას, რაც წარმოადგენს მცირე გახსნილი გაზის ბუშტების გაერთიანებას უფრო დიდ გაზის ბუშტებთან, რომლებიც სწრაფად ამოდიან სითხის ზედაპირზე, სადაც ისინი ტოვებენ სითხეს.
ულტრაბგერითი ვიბრაციითა და კავიტაციის შედეგად გამოწვეული ტემპერატურის ცვლილებები შემოიფარგლება ძალიან მცირე ლოკალურ სივრცეებში და მთლიანი მოცულობის ტემპერატურის მატება შეიძლება უგულებელვყოთ, რადგან ეს ხელს არ უშლის პროდუქტის ხარისხს.
 

გახსნილი ჟანგბადის დაქვეითება ულტრაბგერითი სიხშირეზე 24 kHz დროის განმავლობაში სონიკატორი UP400ST-ის გამოყენებით 100%, 80%, 60%, 40% და 20% ამპლიტუდაზე.
კვლევა: ©Rognerud et al., 2020.

 
სითხის ან ხსნარის მოცულობის, სიბლანტისა და აირის ჩანართებიდან გამომდინარე, ულტრაბგერითი დეაერაცია შეიძლება განხორციელდეს როგორც სერიის ან შიდა პროცესი. მაღალი სიმძლავრის ულტრაბგერითი ზონდი ასხივებს აკუსტიკური კავიტაციას სითხეში, რის შედეგადაც სითხე ეფექტურად დეგაზირებულია.
ულტრაბგერითი დეგაზიფიკაცია ასევე შეიძლება განხორციელდეს უკვე არსებული დეგაზირების სისტემების გასაუმჯობესებლად, როგორიცაა გათბობა, ვაკუუმი ან გაჟონვა.
ულტრაბგერითი გაჟონვა და ქაფის ამოღება გამოიყენება სამრეწველო მასშტაბით გახსნილი გაზების მოსაშორებლად წყლისგან, ზეთებიდან, საკვებიდან და სასმელებიდან, ქიმიური ხსნარებიდან, ჰიდრავლიკური სითხეებიდან, გამაგრილებლებიდან, საბურღი სითხეებიდან, ნედლი ზეთიდან, ემულსიებიდან, საღებავებიდან, მელანებიდან, ადჰეზივებიდან, ლაქებიდან, საფარებიდან, ეპოქსიდებიდან. შამპუნები, სარეცხი საშუალებები და მრავალი სხვა პროდუქტი.
 

ულტრაბგერითი დეგაზირება ნაკადის უჯრედის დაყენების გამოყენებით. ეს ექსპერიმენტი იყო მცირე ზომის წყლის მარყუჟის პროტოტიპი, მოცულობით 0,8 გალონი, ინერტული აირის ნაკადი 0,2 სფსმ/წთ და ინტენსივობა 275 ვტ/სმ2. ეს აჩვენებს ჟანგბადის მოცილების დროის შემცირებას დაახლოებით 70%-ით.
კვლევა და სურათი: Rubio et al. 2016 წელი

ულტრაბგერითი გაჟონვა ინლაინ კონფიგურაციაში ულტრაბგერითი აპარატის გამოყენებით UIP1000hdT ნაკადის უჯრედით.

ულტრაბგერითი გაძლიერებული სპარგინგი

ინერტული გაზით სითხეების გაჟონვა (ასევე ცნობილია როგორც ინერტული აირის გამწმენდი) არის ჩვეულებრივი მკურნალობა სითხიდან არასასურველი აირების მოსაშორებლად, როგორიცაა ჟანგბადი და ნახშირორჟანგი. სპრეის გამოყენებისთვის ჩვეულებრივ გამოიყენება აზოტი, არგონი, ჰელიუმი და სხვა ინერტული აირები. მაღალი სისუფთავის (ჩვეულებრივ ინერტული) გაზით ხსნარის ბუშტუკების გამოყოფას შეუძლია არასასურველი, ჩვეულებრივ რეაქტიული დაშლილი აირები, როგორიცაა ჟანგბადი და ნახშირორჟანგი. გაფუჭების პროცესი ეყრდნობა მასის გადაცემას და თავისთავად საკმაოდ ნელი პროცედურაა. ინერტული აირებით გაჟონვის გაძლიერების მიზნით, თხევადი აირის ხსნარი ხშირად ენერგიულად აურიეთ და დიდი ხნის განმავლობაში ბუშტუკებს. ულტრაბგერითი არის დეგაზიფიკაციის გამაძლიერებელი ტექნიკა, რომელიც მნიშვნელოვნად აუმჯობესებს მასის გადაცემას და, შესაბამისად, დაშლას. როდესაც მაღალი სიმძლავრის ულტრაბგერითი ტალღები წყვილდება სითხეებში ან ნალექებში, წარმოიქმნება კავიტაციის ბუშტები. ეს კავიტაციის ბუშტები არღვევს გამწმენდი გაზის უფრო დიდ ბუშტებს პატარა ბუშტებად და ანაწილებს ბუშტებს ერთნაირად, რაც იწვევს უფრო სწრაფ და სუფთა გაზის ეფექტს. ულტრაბგერითი გამოსხივების შედეგად წარმოქმნილი ინტენსიური აჟიოტაჟი და ტურბულენტობა ხელს უწყობს გაზის სითხის მასის გადატანას და ამით არასასურველი აირების სწრაფ მოცილებას.
იმისათვის, რომ დააჩქაროს და გაჟღენთილი პროცედურა უფრო ეფექტური გახდეს, მაღალი ხარისხის ულტრაბგერითი გამოიყენება გაზსა და სითხეს შორის მასის გადაცემის შესრულების სონომექანიკურად გასაუმჯობესებლად. აკუსტიკური კავიტაციის შედეგად წარმოქმნილი სონომექანიკური ეფექტები მოიცავს ადგილობრივ წნევასა და ტემპერატურულ განსხვავებებს, მიკროტურბულენტობას და აგზნებას. ეს ძალები აუმჯობესებენ დეგაზირების მოქმედებას, რაც ხელს უწყობს დიფუზიური მასის გადაცემის ზრდას ბუშტების დაშლის, დისპერსიის და შემდგომი გაზრდის ინტერფეისის არეალის გამო, რაც საბოლოოდ იწვევს ჩაკეტილი აირების სწრაფ მოცილებას სითხიდან.
სასურველი გაჟონვის ეფექტის მისაღწევად, საჭიროა მაღალი სიმძლავრის ულტრაბგერითი გამომუშავება. როდესაც სითხეს ზოგავს ინერტული აირით ორფაზიან ნაკადში, სასურველია გამოსწორებული დიფუზია, რათა გაიზარდოს გახსნილი აირების მასის გადაცემის და მოცილების სიჩქარე. გამოსწორებული დიფუზიის გამოყენება შეიძლება რთული იყოს, რადგან ჩაკეტილი და გახსნილი გაზის ბუშტები თავიდან აიცილებენ ულტრაბგერითი კავიტაციის ველში შეღწევას უფრო დაბალი ინტენსივობით. თუმცა, ამაღლებული ინტენსივობით (300 ვტ/სმ-ზე მეტი² დაახლ. 20 kHz) გაზის ბუშტები აღარ გაურბის კავიტაციის ზონას და იშლება სონომექანიკური ძალებით. (შდრ. Jagannathan et al. 2011)

მაღალი სიმძლავრის ულტრაბგერითი დეგაზირების სისტემები

Hielscher Ultrasonics არის გრძელვადიანი გამოცდილებით მაღალი ხარისხის ულტრაბგერითი აღჭურვილობის მწარმოებელი, რომელიც გამოიყენება მთელ მსოფლიოში ლაბორატორიებში და სამრეწველო წარმოებაში. სითხეებისა და ხსნარების დეგაზიზაცია არის მოთხოვნადი პროგრამა, რომელიც მოითხოვს მაღალი სიმძლავრის ულტრაბგერითი ზონდებს, რომლებსაც შეუძლიათ დააკავშირონ დადგენილი ამპლიტუდები სითხეებში ჩაკეტილი გაზის ბუშტებისა და ჰაერის ჯიბეების მოსაშორებლად. Hielscher-ის ყველა ულტრაბგერითი მოწყობილობა შექმნილია და დამზადებულია 24/7 მუშაობისთვის სრული დატვირთვით. ულტრაბგერითი პროცესორები ხელმისაწვდომია კომპაქტური 50 ვატიანი ლაბორატორიული ულტრაბგერითიდან 16000 ვატიან მძლავრ შიდა ულტრაბგერით სისტემებამდე. გამაძლიერებელი რქების, სონოტროდების და ნაკადის უჯრედების მრავალფეროვნება იძლევა ულტრაბგერითი დეგაზირების სისტემის ინდივიდუალურ დაყენებას სითხის, სიბლანტისა და აირის ჩანართებთან შესაბამისობაში.
თხევადი ლითონების დეაერაციისა და გაჟონვისთვის საჭიროა ზუსტად დაყენებული და შენარჩუნებული ამპლიტუდები. Hielscher Ultrasonics აწარმოებს მაღალი ხარისხის ულტრაბგერითი ზონდებს, რომლებიც მითითებულია პროცესის ოპტიმიზებული ამპლიტუდებისა და ტემპერატურისთვის. თუ თქვენი დეგაზირების აპლიკაცია მოითხოვს უჩვეულო სპეციფიკაციებს, ხელმისაწვდომია მორგებული ულტრაბგერითი სონოტროდები. Hielscher-ის ულტრაბგერითი აღჭურვილობის გამძლეობა იძლევა 24/7 მუშაობის საშუალებას მძიმე მოვალეობასა და მომთხოვნ გარემოში.

პარტია და ინლაინ

Hielscher ულტრაბგერითი ზონდები დეგაზიფიკაციისთვის შეიძლება გამოყენებულ იქნას სერიული და უწყვეტი შიდა დეგაზიზაციისა და დეაერაციისთვის. მოცულობის, სიბლანტისა და ჩაკეტილი აირების მიხედვით, ჩვენ გირჩევთ ყველაზე შესაფერისი ულტრაბგერითი გაჟონვის დაყენებას.

ულტრაბგერითი ზონდები ნებისმიერი მოცულობის დეგაზაციისთვის

Hielscher Ultrasonics-ის პროდუქციის ასორტიმენტი მოიცავს ულტრაბგერითი პროცესორების სრულ სპექტრს კომპაქტური ლაბორატორიული ულტრაბგერითი აპარატებიდან სკამზე და საპილოტე სისტემებამდე სრულად ინდუსტრიულ ულტრაბგერით პროცესორებამდე, სატვირთო მანქანების საათში დამუშავების შესაძლებლობით. პროდუქციის სრული ასორტიმენტი საშუალებას გვაძლევს შემოგთავაზოთ ყველაზე შესაფერისი ულტრაბგერითი დეგაზაციის მოწყობილობა თქვენი სითხის, პროცესის სიმძლავრისა და წარმოების მიზნებისთვის.

ზუსტად კონტროლირებადი ამპლიტუდები ოპტიმალური შედეგებისთვის

ყველა Hielscher ულტრაბგერითი გაზის გაჟონვის სისტემა არის ზუსტად კონტროლირებადი და ამით საიმედო სამუშაო ცხენები. ამპლიტუდა არის პროცესის ერთ-ერთი გადამწყვეტი პარამეტრი, რომელიც გავლენას ახდენს სონომექანიკურად გამოწვეული დეგაზიზაციის ეფექტურობასა და ეფექტურობაზე. ყველა Hielscher ულტრაბგერითი’ პროცესორები ამპლიტუდის ზუსტი დაყენების საშუალებას იძლევა. Sonotrodes და Booster Horns არის აქსესუარები, რომლებიც საშუალებას გაძლევთ შეცვალოთ ამპლიტუდა კიდევ უფრო ფართო დიაპაზონში. Hielscher-ის სამრეწველო ულტრაბგერითი პროცესორებს შეუძლიათ მიაწოდონ ძალიან მაღალი ამპლიტუდები და მიაწოდონ საჭირო ულტრაბგერითი ინტენსივობა მომთხოვნი აპლიკაციებისთვის. 200 μm-მდე ამპლიტუდის ადვილად გაშვება შესაძლებელია 24/7 მუშაობისას.
ამპლიტუდის ზუსტი პარამეტრები და ულტრაბგერითი პროცესის პარამეტრების მუდმივი მონიტორინგი ჭკვიანი პროგრამული უზრუნველყოფის საშუალებით გაძლევთ შესაძლებლობას შეცვალოთ ულტრაბგერითი პროცესის პარამეტრები ყველაზე ეფექტური ულტრაბგერითი დეგაზიფიკაციისთვის. ოპტიმალური გაჟონვა მაღალეფექტური გაზის მოცილებისთვის!
Hielscher-ის ულტრაბგერითი აღჭურვილობის გამძლეობა იძლევა 24/7 მუშაობის საშუალებას მძიმე მოვალეობასა და მომთხოვნ გარემოში. ეს ხდის Hielscher-ის ულტრაბგერით მოწყობილობას საიმედო სამუშაო ინსტრუმენტად, რომელიც აკმაყოფილებს თქვენს დეაერაციის პროცესის მოთხოვნებს.

Უმაღლესი ხარისხი – შექმნილია და დამზადებულია გერმანიაში

როგორც საოჯახო და საოჯახო ბიზნესი, Hielscher პრიორიტეტს ანიჭებს უმაღლესი ხარისხის სტანდარტებს მისი ულტრაბგერითი პროცესორებისთვის. ყველა ულტრაბგერითი დაპროექტებულია, დამზადებულია და საფუძვლიანად ტესტირება ჩვენს სათაო ოფისში ტელტოვში, ბერლინთან, გერმანიაში. Hielscher-ის ულტრაბგერითი აღჭურვილობის სიმტკიცე და საიმედოობა მას სამუშაო ცხენად აქცევს თქვენს წარმოებაში. 24/7 მუშაობა სრული დატვირთვით და მომთხოვნი გარემოში არის Hielscher-ის მაღალი ეფექტურობის დეგაზატორების ბუნებრივი მახასიათებელი.