Electro-Sonication – Ultrasonic Elektroden

Electro-Sonication ass d'Kombinatioun vun den Effekter vun Elektrizitéit mat den Effekter vun der Sonikatioun. Hielscher Ultrasonics entwéckelt eng nei an elegant Method fir all Sonotrode als Elektrode ze benotzen. Dëst setzt d'Kraaft vum Ultraschall direkt op der Interface tëscht Ultraschallelektrode a Flëssegkeet. Do kann et Elektrolyse förderen, Massentransfer verbesseren, a Grenzschichten oder Oflagerungen briechen. Hielscher liwwert Produktiounsgrad Ausrüstung fir Elektro-Sonicatiounsprozesser a Batch- an Inline-Prozesser op all Skala. Dir kënnt Elektro-Sonication mat Mano-Sonication (Drock) an Thermo-Sonication (Temperatur) kombinéieren.

Ultrasonic Elektroden Uwendungen

D'Applikatioun vun Ultraschall op Elektroden ass eng nei Technologie mat Virdeeler fir vill verschidde Prozesser an der Elektrolyse, Galvaniséierung, Elektro-Reinigung, Waasserstoffgeneratioun an Elektrokoagulatioun, Partikelsynthese oder aner elektrochemesch Reaktiounen. Hielscher Ultrasonics huet Ultrasonic Elektroden liicht verfügbar fir Fuerschung an Entwécklung op Labo Skala oder Pilot Skala Elektrolyse. Nodeems Dir Ären elektrolytesche Prozess getest an optiméiert hutt, kënnt Dir Hielscher Ultrasonics Produktiounsgréisst Ultraschallausrüstung benotzen fir Är Prozessresultater op industrielle Produktiounsniveauen opzebauen. Hei ënnen fannt Dir Suggestiounen an Empfehlungen fir d'Benotzung vun Ultraschallelektroden.

Sono-Elektrolyse (Ultrasonic Electrolysis)

Elektrolyse ass den Austausch vun Atomer an Ionen duerch d'Entfernung oder Zousatz vun Elektronen entstinn aus der Uwendung vun engem elektresche Stroum. D'Produkter vun der Elektrolyse kënnen en anere kierperlechen Zoustand hunn wéi den Elektrolyt. Elektrolyse kann Feststoffer produzéieren, sou wéi Ausfäll oder zolidd Schichten op entweder vun den Elektroden. Alternativ kann Elektrolyse Gase produzéieren, wéi Waasserstoff, Chlor oder Sauerstoff. Ultrasonic Agitatioun vun enger Elektrode kann zolidd Oflagerungen vun der Elektroden Uewerfläch briechen. Ultrasonic Entgasung produzéiert séier méi grouss Gasblasen aus opgeléiste Gase vu Mikro-Blasen. Dëst féiert zu enger méi séier Trennung vun de gasforme Produkter aus dem Elektrolyt.

Ultraschall UIP2000hdT (2000 Watt, 20kHz) als Kathode an/oder Anode an enger elektrolytescher Zell

Ultraschall verbessert Mass-Transfer op der Elektrodenfläch

Während dem Prozess vun der Elektrolyse accumuléieren d'Produkter no bei den Elektroden oder op der Elektroden Uewerfläch. Ultrasonic Agitatioun ass e ganz effektiv Tool fir d'Masstransfer op Grenzschichten ze erhéijen. Dësen Effekt bréngt frësche Elektrolyt a Kontakt mat der Elektroden Uewerfläch. De Kavitational Streaming transportéiert Produkter vun der Elektrolyse, wéi Gase oder Feststoffer ewech vun der Elektroden Uewerfläch. Dofir gëtt d'inhibitiv Bildung vun Isoléierschichten verhënnert.

Effekter vun Ultraschall op den Zersetzungspotenzial

Ultraschall Agitatioun vun der Anode, vun der Kathode, oder béid Elektroden, kann den Zersetzungspotenzial oder Zersetzungsspannung beaflossen. Kavitatioun eleng ass bekannt fir Moleküle ze briechen, fräi Radikale oder Ozon ze produzéieren. D'Kombinatioun vu Kavitatioun mat Elektrolyse an enger ultraschall verstäerkter Elektrolyse kann de Minimum erfuerderlech Spannung tëscht Anode a Kathode vun enger elektrolytescher Zell fir Elektrolyse beaflossen. Déi mechanesch a sonochemesch Effekter vun der Kavitatioun kënnen d'Elektrolyse Energieeffizienz och verbesseren.

Ultraschall bei Elektroraffinéierung an Elektrowinning

Am Prozess vun der Elektroraffinéierung kënnen zolidd Oflagerunge vu Metaller, wéi zum Beispill Kupfer, an eng Suspension vu festen Partikelen am Elektrolyt ëmgewandelt ginn. Beim Elektrowinning, och Elektroextraktioun genannt, kann d'Elektrodepositioun vu Metaller aus hiren Äerzen a festen Nidderschlag ëmgewandelt ginn. Gemeinsam elektrowon Metalle si Bläi, Kupfer, Gold, Sëlwer, Zénk, Aluminium, Chrom, Kobalt, Mangan, an déi selten Äerd- an Alkalimetaller. Ultrasonication ass och en effektive Mëttel fir d'Ausleechung vun Äerzen.

Sono-elektrolytesch Reinigung vu Flëssegkeeten

Purifizéiert eng Flëssegkeet, zB eng wässerlech Léisung wéi Ofwaasser, Schlamm oder ähnlech, andeems Dir d'Léisung duerch d'elektrescht Feld vun zwou Elektroden féiert! Elektrolyse kann Waasserléisungen desinfizéieren oder purifizéieren. D'Fütterung vun enger NaCI-Léisung zesumme mat Waasser duerch Elektroden oder iwwer Elektroden generéiert Cl2 oder CIO2, déi Gëftstoffer oxidéiere kënnen an d'Waasser oder wässerlech Léisungen desinfizéieren. Wann d'Waasser genuch natierlech Chloriden enthält, ass et net néideg fir d'Zousatz.
Ultrasonic Schwéngungen vun der Elektrode kënnen d'Grenzschicht tëscht der Elektrode an dem Waasser esou dënn wéi méiglech kréien. Dëst kann d'Masstransfer vu villen Uerderen verbesseren. D'Ultraschallvibratioun an d'Kavitatioun reduzéiert d'Bildung vu mikroskopesche Blasen duerch Polariséierung wesentlech. D'Benotzung vun Ultraschallelektroden fir Elektrolyse verbessert den elektrolytesche Reinigungsprozess wesentlech.

Sono-Electrocoagulation (Ultrasonic Electrocoagulation)

Electrocoagulation ass eng Ofwaasserbehandlungsmethod fir d'Entfernung vu Verschmotzungen, wéi emulgéiert Ueleg, total Petrol Kuelewaasserstoff, refractaire Organesch, suspendéiert Feststoffer, a Schwéiermetaller. Och radioaktiv Ionen kënne fir d'Waasserreinung ewechgeholl ginn. D'Additioun vun der Ultraschallelektrokoagulatioun, och bekannt als Sono-Elektrokoagulatioun, huet e positiven Effekt op d'chemesch Sauerstoffbedarf oder d'Turbiditéitentfernungseffizienz. D'elektrokoagulatioun kombinéiert Behandlungsprozesser hu vill verbessert Leeschtunge bei der Entfernung vu Pollutanten aus industriellen Ofwaasser gewisen. D'Integratioun vun engem fräi Radikal produzéiert Schrëtt, wéi Ultraschall Kavitatioun mat Elektrokoagulatioun weist Synergie a Verbesserungen am Gesamtreinigungsprozess. Den Zweck fir dës ultraschall-elektrolytesch Hybridsystemer ze benotzen ass d'Gesamtbehandlungseffizienz ze erhéijen an d'Nodeeler vu konventionelle Behandlungsprozesser ze eliminéieren. Hybrid Ultraschall-Elektrokoagulatiounsreaktoren gouf bewisen fir Escherichia coli am Waasser ze inaktivéieren.

Ultrasonic UIP2000hdT (2000 Watt, 20kHz) als Sono-Kathode an/oder Sono-Anode an engem Tank

Sono-elektrolytesch In-Situ Generatioun vu Reagenzen oder Reaktanten

Vill chemesch Prozesser, wéi heterogen Reaktiounen oder Katalyse profitéieren vun Ultraschall Agitatioun an Ultraschall Kavitation. De sono-chemeschen Afloss kann d'Reaktiounsgeschwindegkeet erhéijen oder d'Konversiounsausgaben verbesseren.
Ultraschall agitéiert Elektroden addéieren en neit mächtegt Tool fir chemesch Reaktiounen. Elo kënnt Dir d'Virdeeler vun der Sonochemie mat der Elektrolyse kombinéieren. Produzéiere Waasserstoff, Hydroxidionen, Hypochlorit a vill aner Ionen oder neutral Materialien direkt am Ultraschallkavitatiounsfeld. D'Produkter vun der Elektrolyse kënnen als Reagenz oder als Reaktanten op déi chemesch Reaktioun handelen.

Kombinatioun vun Ultraschall mat pulséiert elektrescht Feld

D'Kombinatioun vum gepulste elektresche Feld (PEF) an Ultraschall (US) huet positiv Auswierkunge fir d'Extraktioun vu physikaleschen, bioaktiven Verbindungen an der chemescher Struktur vun Extrakten. An der Extraktioun vun Mandelen, kombinéiert Behandlung (PEF-US) huet den héchste Niveau vun total phenolics produzéiert, total flavonoids, kondenséiert Tannine, Anthocyanin Inhalt an antioxidant Aktivitéit. Et reduzéiert d'Kraaft an d'Metallchelataktivitéit.
Ultraschall (US) a pulséiert elektrescht Feld (PEF) kënne benotzt ginn d'Prozesseffizienz a Produktiounsraten an Fermentatiounsprozesser verbesseren andeems d'Masstransfer an d'Zellpermeabilitéit verbessert ginn.
D'Kombinatioun vum pulséierten elektresche Feld an der Ultraschallbehandlung huet en Impakt op d'Lofttrocknungskinetik an d'Qualitéit vu gedréchent Geméis, wéi Karotten. D'Trocknungszäit kann ëm 20 bis 40% reduzéiert ginn, wärend d'Rehydratiounseigenschaften behalen.

Sono-Electrochemistry / Ultrasonic Electrochemistry

Füügt ultraschall verstäerkte Elektrolyse fir Reaktanten ze produzéieren oder Produkter vu chemesche Reaktiounen ze konsuméieren fir de finalen Gläichgewiicht vun der chemescher Reaktioun ze bewegen oder de chemesche Reaktiounswee ze änneren.

Recommandéiert Opstellung vun Ultraschallelektroden

Den innovativen Design fir Sonde-Typ Ultraschaller verwandelt eng Standard Ultraschall Sonotrode an eng ultraschall vibréierend Elektrode. Dëst mécht Ultraschall fir Elektroden méi zougänglech, méi einfach ze integréieren a liicht skalierbar op Produktiounsniveauen. Aner Designen hunn den Elektrolyt tëscht zwou net agitéierten Elektroden agitéiert, nëmmen. Shadowing an Ultraschall Wellen Ausbreedungsmuster produzéieren schlecht Resultater am Verglach mat direkten Elektroden Agitatioun. Dir kënnt d'Ultraschallvibratioun un d'Anoden oder d'Katoden addéieren, respektiv. Natierlech kënnt Dir d'Spannung an d'Polaritéit vun den Elektroden zu all Moment änneren. Hielscher Ultrasonics Elektroden sinn einfach op existente Setups ëmzebauen.

Versiegelt Sono-Electrolytic Zell an Electrochemical Reactors

Eng Drockdicht Dichtung tëscht Ultraschall Sonotrode (Elektrode) an engem Reaktorbehälter ass verfügbar. Dofir kënnt Dir d'elektrolytesch Zell ënner anerem wéi den Ëmfelddrock operéieren. D'Kombinatioun vun Ultraschall mat Drock gëtt Mano-Sonication genannt. Dëst kann interessant sinn wann d'Elektrolyse Gase produzéiert, wann Dir bei méi héijen Temperaturen schafft oder wann Dir mat flüchtege flëssege Komponenten schafft. E enk zouene elektrochemesche Reaktor kann bei Drock iwwer oder ënner Ëmfelddrock funktionnéieren. D'Dichtung tëscht der Ultraschallelektrode an dem Reaktor kann elektresch konduktiv oder isoléierend gemaach ginn. Déi lescht erlaabt d'Reaktormaueren als zweet Elektrode ze bedreiwen. Natierlech kann de Reakter Inlet- an Outlet Ports hunn fir als Flowzellreaktor fir kontinuéierlech Prozesser ze handelen. Hielscher Ultrasonics bitt eng Vielfalt vu standardiséierte Reaktoren a jacketed Flowzellen. Alternativ kënnt Dir aus enger Rei vun Adapter wielen fir Hielscher Sonotroden op Ären elektrochemesche Reaktor ze passen.

Konzentresch Arrangement am Pipe Reactor

Wann d'Ultraschall-agitéiert Elektrode no bei enger zweeter net-agitéierter Elektrode oder bei enger Reaktormauer ass, propagéieren d'Ultraschallwellen duerch d'Flëssegkeet an d'Ultraschallwellen funktionnéieren och op déi aner Flächen. Eng ultraschall agitéiert Elektrode, déi konzentresch an engem Päif oder an engem Reaktor orientéiert ass, kann d'Bannenmauer fräi vu Fouling oder vu accumuléierte Feststoffer halen.

Temperatur

Wann Dir Standard Hielscher Sonotroden als Elektroden benotzt, kann d'Elektrolyttemperatur tëscht 0 an 80 Grad Celsius sinn. Sonotrodes fir aner Elektrolyttemperaturen am Beräich vun -273 Grad Celsius bis 500 Grad Celsius sinn op Ufro verfügbar. D'Kombinatioun vun Ultraschall mat Temperatur gëtt Thermo-Sonication genannt.

Viskositéit

Wann d'Viskositéit vum Elektrolyt d'Masstransfer hemmt, kann d'Ultraschall-Agitatioun Mëschung während der Elektrolyse profitabel sinn, well et den Transfer vum Material op a vun den Elektroden verbessert.

Sono-Elektrolyse mat Pulsatiounsstroum

Pulséierend Stroum op den ultraschall agitéierten Elektroden resultéiert a Produkter anescht wéi Direktstroum (DC). Zum Beispill, Pulsatiounsstroum kann d'Verhältnis vun Ozon zu Sauerstoff an der Anode produzéiert an der Elektrolyse vun enger wässerlech sauer Léisung erhéijen, zB verdënntem Schwefelsäure. Pulséiert Stroum Elektrolyse vun Ethanol produzéiert en Aldehyd anstatt haaptsächlech eng Säure.

Ausrüstung fir Electro-Sonication

Hielscher Ultrasonics entwéckelt e spezielle sonoelectrochemical Upgrade fir d'industriell Transducer. Den aktualiséierten Transducer funktionnéiert mat bal all Typen vun Hielscher Sonotroden.

Ultrasonic Elektroden (Sonotrodes)

D'Sonotroden sinn elektresch vum Ultraschallgenerator isoléiert. Dofir kënnt Dir d'Ultraschall-Sonotrode mat enger elektrescher Spannung verbannen, sou datt d'Sonotrode als Elektrode handele kann. De Standard elektresche Isolatiounspalt tëscht de Sonotroden an dem Buedemkontakt ass 2,5 mm. Dofir kënnt Dir bis zu 2500 Volt op d'Sonotrode applizéieren. Standard Sonotroden sinn zolidd an aus Titan gemaach. Dofir gëtt et bal keng Restriktioun fir den Elektrodenstroum. Titan weist eng gutt Korrosiounsbeständegkeet fir vill alkalesch oder sauer Elektrolyte. Alternativ Sonotrode Materialien, wéi Aluminium (Al), Stahl (Fe), Edelstol, Néckel-Chrom-Molybdän oder Niob sinn méiglech. Hielscher bitt kosteneffizient Opferanode Sonotroden, zB aus Aluminium oder Stahl.

Ultrasonic Generator, Stroumversuergung

Den Ultraschallgenerator brauch keng Ännerung an et benotzt e Standard elektreschen Outlet mat Buedem. Den Transducerhorn an all äusseren Flächen vum Transducer an dem Generator sinn natierlech mam Buedem vum Stroumoutlet verbonnen. D'Sonotrode an e Spannelement sinn déi eenzeg Deeler verbonne mat der Elektrodenspannung. Dëst erliichtert den Design vum Setup. Dir kënnt d'Sonotrode mat direktem Stroum (DC), pulséierend Gläichstroum oder ofwiesselnd Stroum (AC) verbannen. Ultraschallelektroden kënnen als Anoden respektiv Katoden bedriwwe ginn.

Produktioun Ausrüstung fir Electro-Sonication Prozesser

Dir kënnt all Hielscher Ultraschallapparat benotzen, wéi UIP500hdT, UIP1000hdT, UIP1500hdT, UIP2000hdT oder UIP4000hdT fir bis zu 4000 Watt Ultraschallkraaft un all Standard Sonotrode oder Kaskatrode ze koppelen. Ultrasonic Uewerflächintensitéit op der Sonotrode Uewerfläch kann tëscht 1 Watt an 100 Watt Watt pro Quadratzentimeter sinn. Verschidde Sonotrode Geometrien mat Amplituden vun 1 Mikron bis 150 Mikron (Peak-Peak) sinn verfügbar. D'Ultraschallfrequenz vun 20kHz ass ganz effektiv bei der Generatioun vu Kavitatioun an akustescher Streaming am Elektrolyt. Hielscher Ultraschall-Geräter kënnen 24 Stonnen den Dag, siwen Deeg an der Woch operéieren. Dir kënnt kontinuéierlech mat voller Kraaftoutput funktionnéieren oder pulséieren, zB fir periodesch Botzen vun den Elektroden. Hielscher Ultrasonics kënnen Ultraschallelektroden mat bis zu 16 Kilowatt Ultraschallkraaft (mechanesch Agitatioun) pro eenzeg Elektrode liwweren. Et gëtt bal keng Limite fir d'elektresch Kraaft, déi Dir mat den Elektroden verbënnt.

Eng Saach méi: Sono-elektrostatesch Sprayen

Hielscher Ultrasonics mécht Ausrüstung fir d'Sprayen, d'Nebuliséierung, d'Atomiséierung oder d'Aerosolyséiere vu Flëssegkeeten. D'Ultraschall-Spray-Sonotrode kann de flëssege Niwwel oder Aerosolen eng positiv Ladung ginn. Dëst kombinéiert Ultraschallsprëtzen mat elektrostatescher Spraytechnologie, zB fir Beschichtungsprozesser.