Elektroi sonication – Ultraskaņas elektrodi

Electro-Sonication ir kombinācija elektroenerģijas ietekmi ar ietekmi ultraskaņas apstrādi. Hielscher Ultrasonics izstrādāja jaunu un elegantu metodi, lai izmantotu jebkuru sonotrodu kā elektrodu. Tas nostāda ultraskaņas jaudu tieši saskarnē starp ultraskaņas elektrodu un šķidrumu. Tur tas var veicināt elektrolīzi, uzlabot masas pārnesi un salauzt robežslāņus vai nogulsnes. Hielscher piegādā ražošanas kvalitātes iekārtas elektroa sonication procesiem partijas un inline procesos jebkurā mērogā. Jūs varat apvienot elektroa sonication ar mano-sonication (spiediens) un termo-sonication (temperatūra).

Ultraskaņas elektrodu lietojumprogrammas

Ultraskaņas izmantošana elektrodiem ir jauna tehnoloģija, kas dod labumu daudziem dažādiem procesiem elektrolīzi, cinkošanu, elektrotīrīšanu, ūdeņraža ražošanu un elektrokoagulāciju, daļiņu sintēzi vai citām elektroķīmiskām reakcijām. Hielscher Ultrasonics ir ultraskaņas elektrodi, kas ir viegli pieejami pētniecībai un attīstībai laboratorijas mērogā vai eksperimentālā mēroga elektrolīze. Pēc tam, kad esat pārbaudījis un optimizējis savu elektrolītisko procesu, varat izmantot Hielscher Ultrasonics ražošanas lieluma ultraskaņas iekārtas, lai mērogotu procesa rezultātus līdz rūpnieciskiem ražošanas līmeņiem. Zemāk jūs atradīsiet ieteikumus un ieteikumus ultraskaņas elektrodu izmantošanai.

Sono-elektrolīze (ultraskaņas elektrolīze)

Elektrolīze ir atomu un jonu apmaiņa, noņemot vai pievienojot elektronus, kas rodas, piemērojot elektrisko strāvu. Elektrolīzes produktiem var būt atšķirīgs fizikālais stāvoklis no elektrolītu. Elektrolīze var ražot cietas vielas, piemēram, nogulsnes vai cietus slāņus uz kāda no elektrodiem. Alternatīvi, elektrolīze var ražot gāzes, piemēram, ūdeņradis, hlors vai skābeklis. Elektroda ultraskaņas uzbudinājums var salauzt cietās nogulsnes no elektroda virsmas. Ultraskaņas degazēšana ātri rada lielākus gāzes burbuļus no mikroblīķu izšķīdinātām gāzēm. Tas noved pie ātrākas atdalīšanas gāzveida produktu no elektrolītu.

Ultraskaņas UIP2000hdT (2000 vati, 20kHz) kā katods un/vai anods elektrolītiskā šūnā

Ultraskaņas uzlabota mass-transfer pie elektrodu virsmas

Elektrolīzes procesā produkti uzkrājas elektrodu vai elektroda virsmas tuvumā. Ultraskaņas uzbudinājums ir ļoti efektīvs instruments, lai palielinātu masas pārnesi robežslāņos. Šis efekts rada svaigu elektrolītu saskarē ar elektroda virsmu. Kavitācijas straumēšana transportē elektrolīzes produktus, piemēram, gāzes vai cietās daļiņas, prom no elektroda virsmas. Tādēļ ir novērsta izolējošo slāņu inhibīcija.

Ultraskaņas ietekme uz sadalīšanās potenciālu

Anoda vai abu elektrodu ultraskaņas uzbudinājums var ietekmēt sadalīšanās potenciālu vai sadalīšanās spriegumu. Kavitācija vien ir zināms, lai izjauktu molekulas, ražot brīvos radikāļus vai ozonu. Kavitācijas kombinācija ar elektrolīzi ultraskaņas uzlabotā elektrolīzi var ietekmēt minimālo nepieciešamo spriegumu starp anodu un elektrolītiskā šūnas katodu elektrolīzes iesākšanas gadījumā. Kavitācijas mehāniskā un sonoķīmiskā iedarbība var uzlabot arī elektrolīzes energoefektivitāti.

Ultraskaņa electrorefining un Electrowinning

Elektrorefinēšanas procesā metāla cieto nogulsnes, piemēram, vara, var pārvērst cieto daļiņu suspensijā elektrolītā. Elektrowinning, ko sauc arī par elektroekstrakcijas, elektrodāzi metālu no to rūdām var pārvērst cietā nogulsnes. Kopējā electrowon metāli ir svina, vara, zelta, sudraba, cinka, alumīnija, hroma, kobalta, mangāna, un retzemju un sārmu metāliem. Ultrasonication ir efektīvs līdzeklis arī ordu izskalojumam.

Sono-elektrolītiskā šķidrumu attīrīšana

Attīra šķidrumu, piemēram, ūdens šķīdumus, piemēram, notekūdeņus, dūņas vai tamlīdzīgus, vadot šķīdumu caur divu elektrodu elektrisko lauku! Elektrolīze var dezinficēt vai attīrīt ūdens šķīdumus. NaCI šķīduma barošana kopā ar ūdeni, izmantojot elektrodus vai elektrodus, rada Cl2 vai CIO2, kas var oksidēt piemaisījumus un dezinficēt ūdeni vai ūdens šķīdumus. Ja ūdens satur pietiekamu dabīgo hlorīdu, nav nepieciešams to pievienot.
Elektroda ultraskaņas vibrācijas var iegūt robežslāni starp elektrodu un ūdeni pēc iespējas plānāk. Tas var uzlabot masveida pārskaitījumu ar daudziem pasūtījumiem apjomu. Ultraskaņas vibrācija un kavitācija ievērojami samazina mikroskopisko burbuļu veidošanos polarizācijas dēļ. Ultraskaņas elektrodu izmantošana elektrolīzei ievērojami uzlabo elektrolītisko attīrīšanas procesu.

Sono-Electrocoagulation (Ultraskaņas elektrokoagulācija)

Elektrokoagulācija ir notekūdeņu attīrīšanas metode piesārņotāju, piemēram, emulģētās eļļas, kopējā naftas ogļūdeņražu, ugunsizturīgo organisko vielu, suspendēto cieto daļiņu un smago metālu atdalīšanai. Arī radioaktīvie joni var noņemt no ūdens attīrīšanai. Ultrasonikācijas elektrokoagulācijas pievienošana, kas pazīstama arī kā sono-elektrokoagulācija, pozitīvi ietekmē ķīmisko skābekļa patēriņu vai duļķainuma noņemšanas efektivitāti. Elektrokoagulācijas kombinētie apstrādes procesi ir parādījuši ievērojami uzlabotus rādītājus, izvedot piesārņojošo vielus no rūpnieciskajiem notekūdeņiem. Brīvo radikāļu ražošanas posma integrācija, piemēram, ultraskaņas kavitācija ar elektrokoagulāciju parāda sinerģiju un uzlabojumus vispārējā tīrīšanas procesā. Šo ultraskaņas elektrolītisko hibrīdu sistēmu izmantošanas mērķis ir palielināt vispārējo apstrādes efektivitāti un novērst tradicionālo apstrādes procesu trūkumus. Ir pierādīts, ka hibrīdi ultraskaņas-elektrokoagulācijas reaktori inaktivē Escherichia coli ūdenī.

Ultraskaņas UIP2000hdT (2000 vati, 20kHz) kā Sono-Katode un/vai Sono-Anode tvertnē

Sono-elektrolītiskā reaģentu vai reaģentu ražošana in situ

Daudzi ķīmiskie procesi, piemēram, heterogēnas reakcijas vai katalīzes ieguvums no ultraskaņas uzbudinājuma un ultraskaņas kavitācijas. Sono-ķīmiskā ietekme var palielināt reakcijas ātrumu vai uzlabot konversijas ražu.
Ultraskaņas uzbudināti elektrodi pievienojiet jaunu spēcīgu instrumentu ķīmiskajām reakcijām. Tagad jūs varat apvienot priekšrocības sonochemistry ar elektrolīzi. Ražot ūdeņraža, hidroksīda jonus, hipohlorītu un daudzus citus jonus vai neitrālus materiālus tieši ultraskaņas kavitācijas laukā. Elektrolīzes produkti var darboties kā reaģenti vai ķīmiskās reakcijas reaģenti.

Ultraskaņas un impulsa elektriskā lauka kombinācija

Impulsa elektriskā lauka (PVPN) un ultraskaņas (ASV) kombinācijai ir pozitīva ietekme uz fizikāli ķīmisko, bioaktīvo savienojumu ekstrakciju un ekstraktu ķīmisko struktūru. Meļu ekstrakcijā kombinētā apstrāde (PVPN– ASV) ir radījusi augstāko kopējo fenolu, kopējo flavonoīdu, kondensēto tanīnu, antocianīna saturu un antioksidantu aktivitāti. Tas samazināja jaudas un metāla helātus veidojošo darbību.
Ultraskaņas (ASV) un impulsa elektrisko lauku (PVPN) var izmantot, lai uzlabotu procesa efektivitāti un ražošanas ātrumu fermentācijas procesos, uzlabojot masas pārnesi un šūnu caurlaidību.
Impulsa elektriskā lauka un ultraskaņas apstrādes kombinācija tomēr ietekmē gaisa žāvēšanas kinētismu un žāvētu dārzeņu, piemēram, burkānu, kvalitāti. Žāvēšanas laiku var samazināt par 20 līdz 40%, saglabājot rehidratācijas īpašības.

Sono-elektroķīmija / Ultraskaņas elektroķīmija

Pievienojiet ultrasoniski uzlabotu elektrolīzi, lai ražotu reaģentus vai patērētu ķīmisko reakciju produktus, lai pārvietotu ķīmiskās reakcijas galīgo līdzsvaru vai mainītu ķīmiskās reakcijas ceļu.

Ieteicamā ultraskaņas elektrodu iestatīšana

Inovatīvais zondes tipa ultrasonikatoru dizains pārvērš standarta ultraskaņas sonotrode par ultrasoniski vibrējošu elektrodu. Tas padara ultraskaņu elektrodiem pieejamāku, vieglāk integrējamu un viegli mērogojamu līdz ražošanas līmenim. Citas konstrukcijas elektrolītu kratīja tikai starp diviem ne-uzbudinātiem elektrodiem. Ēnošana un ultraskaņas viļņu izplatīšanās modeļi dod zemākus rezultātus, salīdzinot ar tiešo elektrodu uzbudinājumu. Jūs varat pievienot ultraskaņas vibrāciju attiecīgi anodiem vai katodiem. Protams, jebkurā laikā varat mainīt elektrodu spriegumu un polaritāti. Hielscher Ultrasonics elektrodi ir viegli modernizējami esošajos iestatījumos.

Hermētiski noslēgti sono elektrolītiskie šūnas un elektroķīmiskie reaktori

Ir pieejams spiediena necaurlaidīgais blīvējums starp ultraskaņas sonotrodu (elektrodu) un reaktora trauku. Tāpēc, jūs varat darboties elektrolītisko šūnu, kas nav apkārtējās vides spiediens. Ultraskaņas kombinācija ar spiedienu tiek saukta par mano-ultraskaņu. Tas var interesēt, ja elektrolīze rada gāzes, strādājot augstākā temperatūrā vai strādājot ar gaistošām šķidrām sastāvdaļām. Cieši noslēgts elektroķīmiskais reaktors var darboties pie spiediena, kas pārsniedz vai ir zemāks par apkārtējās vides spiedienu. Blīvējumu starp ultraskaņas elektrodu un reaktoru var padarīt elektriski vadošu vai izolēšu. Pēdējais ļauj darboties reaktora sienas kā otrais elektrods. Protams, reaktoram var būt ieplūdes un izplūdes atveres, kas darbojas kā plūsmas šūnu reaktors nepārtrauktiem procesiem. Hielscher Ultrasonics piedāvā dažādus standartizētus reaktorus un apvalkotas plūsmas šūnas. Alternatīvi, jūs varat izvēlēties no dažādiem adapteriem, lai ietilptu Hielscher sonotrodes jūsu elektroķīmisko reaktoru.

Koncentrisks izkārtojums cauruļu reaktorā

Ja ultraskaņas uzbudinātais elektrods atrodas tuvu otrajam neģitētajam elektrodam vai reaktora sienas tuvumā, ultraskaņas viļņi izplatās caur šķidrumu un ultraskaņas viļņi darbosies arī uz citām virsmām. Ultraskaņas uzbudināts elektrods, kas ir koncentriski orientēts caurulē vai reaktorā, var neļaut iekšējām sienām no apaugšanas vai uzkrātajām cietām vielām.

temperatūra

Izmantojot standarta Hielscher sonotrodes kā elektrodus, elektrolītu temperatūra var būt starp 0 un 80 grādu pēc Celsija. Sonotrodes citām elektrolītu temperatūrām diapazonā no -273 grādu pēc Celsija līdz 500 grādu pēc Celsija ir pieejami pēc pieprasījuma. Ultraskaņas kombinācija ar temperatūru tiek saukta par termoa sonication.

Viskozitāte

Ja elektrolītu viskozitāte nomāc masas pārnesi, ultraskaņas maisīšanas sajaukšana elektrolīzes laikā varētu būt izdevīga, jo tā uzlabo materiāla pārnesi uz elektrodiem un no tā.

Sono-Elektrolīze ar pulsējošu strāvu

Pulsējoša strāva uz ultrasoniski uzbudinātiem elektrodiem rada produktus, kas atšķiras no līdzstrāvas (DC). Piemēram, pulsējošā strāva var palielināt ozona attiecību pret skābekli, ko rada anods ūdens skāba šķīduma elektrolīcīšanās elektrolīcīgā, piemēram, atšķaidītā sērskābes, elektrolīgā. Impulsa pašreizējo etanola elektrolīzi ražo aldehīdu, nevis galvenokārt skābi.

Iekārtas elektro sonication

Hielscher Ultrasonics izstrādāja īpašu sonoelectrochemical jauninājumu rūpnieciskajiem pārveidotājiem. Modernizētais pārveidotājs darbojas ar gandrīz visu veidu Hielscher sonotrodes.

Ultraskaņas elektrodi (Sonotrodes)

Sonotrodes ir elektriski izolētas no ultraskaņas ģeneratora. Tāpēc jūs varat savienot ultraskaņas sonotrode ar elektrisko spriegumu, lai sonotrode varētu darboties kā elektrods. Standarta elektriskās izolācijas sprauga starp sonotrodiem un saskari ar zemi ir 2, 5 mm. Tāpēc sonotrode var pieteikties līdz 2500 voltiem. Standarta sonotrodes ir cietas un izgatavotas no titāna. Tāpēc elektrodu strāvai gandrīz nav ierobežojumu. Titānam ir laba izturība pret koroziju pret daudziem sārmainiem vai skābiem elektrolītiem. Ir iespējami alternatīvi sonotrode materiāli, piemēram, alumīnijs (Al), tērauds (Fe), nerūsējošais tērauds, niķeļa-hroma molibdenum vai niobijs. Hielscher piedāvā rentablus upurēšanas anoda sonotrodes, piemēram, izgatavotus no alumīnija vai tērauda.

Ultraskaņas ģenerators, barošanas bloks

Ultraskaņas ģeneratoram nav nepieciešama nekāda modifikācija, un tas izmanto standarta elektrības kontaktligzdu ar zemi. Zondes skaņas signāls un visas zondes un ģeneratora ārējās virsmas, protams, ir savienotas ar strāvas kontaktligzdas zemi. Sonotrode un spirdzinošs elements ir vienīgās daļas, kas savienotas ar elektroda spriegumu. Tas atvieglo uzstādīšanas dizainu. Jūs varat savienot sonotrode ar līdzstrāvu (DC), pulsējoša līdzstrāva vai maiņstrāva (AC). Ultraskaņas elektrodus var darbināt attiecīgi kā anodus vai katodus.

Ražošanas iekārtas elektrotī sonication procesiem

Jūs varat izmantot jebkuru Hielscher ultraskaņas ierīci, piemēram, UIP500hdT, UIP1000hdT, UIP1500hdT, UIP2000hdT vai UIP4000hdT, lai savienotu līdz pat 4000 vatiem ultraskaņas jaudas uz jebkuru standarta sonotrode vai cascatrode. Ultraskaņas virsmas intensitāte uz sonotroda virsmas var būt no 1 vatiem līdz 100 vatiem uz kvadrātcentimetru. Ir pieejamas dažādas sonotrodu ģeometrijas ar amplitūdām no 1 mikronu līdz 150 mikroniem (pīķa maksimums). Ultraskaņas frekvence 20kHz ir ļoti efektīva kavitācijas un akustiskās straumēšanas ģenerēšanai elektrolītā. Hielscher ultraskaņas ierīces var darboties 24 stundas dienā, septiņas dienas nedēļā. Jūs varat nepārtraukti darboties pie pilnas jaudas vai pulsāta, piemēram, elektrodu periodiskai tīrīšanai. Hielscher Ultrasonics var piegādāt ultraskaņas elektrodus ar līdz pat 16 kilovatiem ultraskaņas jaudu (mehānisku maisīt) uz vienu elektrodu. Nav gandrīz nekādu ierobežojumu elektroenerģijas jūs varat izveidot savienojumu ar elektrodiem.

Vēl viena lieta: Sono-Electrostatic Smidzināšanas

Hielscher Ultrasonics padara iekārtas šķidrumu izsmidzināšanai, izsmidzināšanai, izsmidzināšanai vai izsmidzināšanai. Ultraskaņas izsmidzināšanas sonotrode var dot šķidro miglu vai aerosoliem pozitīvu lādiņu. Tas apvieno ultraskaņas izsmidzināšanu ar elektrostatisko izsmidzināšanas tehnoloģiju, piemēram, pārklājuma procesiem.