초음파를 이용한 염수 제조

• 염수는 NaCl, KCl, KNO₃, KClO₃, CaCl₃ 등의 염을 물에 녹인 용액으로, 식품 산업, 양식업 또는 시추 유체용으로 제조됩니다.
• 교반하지 않거나 교반이 불충분하면 염을 물에 용해하는 데 시간이 오래 걸릴 수 있습니다.
• 산업용 염수 제조에서 초음파 용해는 높은 용해 속도와 높은 포화도를 달성하는 데 탁월한 기술입니다.

초음파를 이용한 염수 제조

용해할 물질:

많은 산업용 배합물에는 소금과 당류 등의 원료를 용해하는 과정이 필요합니다. 산업에서 염수는 부동액, 안정제, 조미료 및 보존제(예: 식품 산업)로 사용되며, 염분이 있는 물의 제조(예: 양식업) 또는 전기분해의 출발 물질로도 사용됩니다.
염수는 어는점을 낮추는 효과로 알려져 있어 유용한 이차 냉매로 사용됩니다. 또한 소금은 현탁액 내 입자를 안정화하고 침강을 방지하는 데 도움이 됩니다. 이러한 특성으로 인해 염수는 제품 배합에 널리 사용되는 첨가제입니다.

문제:

배치나 탱크 바닥에 있는 소금은 기계적 혼합 없이는 용해되는 데 며칠이 걸립니다. 염 농도가 증가하면 용해 속도가 크게 감소합니다. 특히 포화도가 높은 용액(예: 90°SAL)을 만들 때 마지막 몇 퍼센트의 염이 용해되는 데 오랜 시간이 걸립니다.
BaSO₄, PbS, HgS, AgCl 등 용해하기 어려운 염을 완전히 용해하려면 강한 교반이 필요합니다.

해결책:

강력한 초음파 전단력은 소금이나 설탕 등의 용해성 물질을 용해하는 데 필요한 에너지를 공급합니다. 강력한 초음파가 액체와 슬러리에 전달되면 강한 전단이 발생하며, 이로 인해 강력한 캐비테이션이 발생합니다. 캐비테이션 “핫스폿”에서는 국소적으로 발생하는 높은 온도와 냉각 속도, 높은 압력 차이, 액체 제트 등의 극한 조건이 형성됩니다.
초음파에 의한 유동과 전단은 용질과 용매의 접촉을 늘려 소금이 물에 훨씬 빠르게 용해되어 균일한 염수를 형성하도록 합니다.
대부분의 물질은 온도가 높아지면 용해도가 증가합니다. 캐비테이션 핫스폿에서는 최대 5000K의 고온과 빠른 냉각 속도가 발생할 수 있으며, 이는 용해 공정을 돕습니다. 소금이 응집체 없이 용해되어 안정적인 동시에 품질이 높은 제품을 얻습니다. 용해 공정 후에는 초음파를 사용하여 염수를 최종 제품에 균일하게 혼합할 수도 있습니다.
초음파 공정은 유연성이 높아 특정 요구 사항에 맞게 초음파 처리를 빠르고 간단하게 조정할 수 있으므로, 특정 요구 사항에 정확히 맞는 염수 배합물을 제조할 수 있습니다.

염수 제조용 초음파 장비

초음파를 이용한 용해 공정은 원료를 대상으로 배치 및 연속 인라인 공정으로 수행할 수 있습니다. 액체 내 물질에 대한 강력한 초음파 교반과 전단은 매우 빠르고 효율적인 용해를 가능하게 합니다. 낮은 포화도, 높은 포화도 또는 과포화가 필요한 경우에도 고출력 초음파는 높은 용해 속도로 신뢰할 수 있는 혼합을 제공합니다.
장치당 출력 범위가 50W – 16,000W 수준인 초음파 장비를 사용할 수 있어 모든 공정 규모에서 신뢰할 수 있는 용해 공정을 수행할 수 있습니다. Hielscher의 초음파 장치는 매우 견고하고 유지보수가 적게 필요하며, 24/7 고부하 운전을 위해 제작되었습니다.