Hielscher Echografietechniek

Zeer efficiënte ontluchting van vloeistoffen met behulp van ultrasonica

Hoewel ontgassing of outgassing vaak een uiterst tijdrovende processtap is, kan ultrasoonreiniging de coalescentie van gasbellen en hun stijging aanzienlijk versnellen. Ultrasone outgassing kan worden gebruikt in batch en inline opstellingen en kan ook worden gecombineerd met conventionele ontgassingstechnieken zoals sparging met inerte gassen, waaiergassers, verwarming of vacuüm om de efficiëntie en snelheid van de gasverwijdering te verbeteren.

Het verwijderen van gas uit vloeistoffen

De termen ontgassing, ontgassing en ontgassing hebben betrekking op het verwijderen van vrije en opgeloste gassen, met name reactieve gassen zoals zuurstof of CO2van een vloeistof. Het elimineren van zuurstof is belangrijk om schadelijke veranderingen in het eindproduct te voorkomen en de verwerking ervan te verbeteren. Ontgassing is een noodzakelijke verwerkingsstap voor vele toepassingen en industrieën. In de industriële productie is ontgassing een veel voorkomende processtap om productstabiliteit, kwaliteit en continue productnormen te garanderen. Zuurstof is een factor die de productkwaliteit en -stabiliteit op verschillende niveaus beïnvloedt.
Daarom is ontluchting een gevestigde processtap in het voedsel. & dranken-, chemische, farmaceutische en cosmetische industrie. Maar ook in laboratoria moeten de monsters vaak worden ontgast vóór de analyse (bijv. vóór HPLC, analyses, deeltjesmetingen enz.).
Vaak maken mengprocessen met behulp van bijvoorbeeld hoogscharige schoepen of roterende waaiermixers het achteraf ontgassen van het product noodzakelijk, omdat bij deze mengtechnieken vaak grote hoeveelheden gassen in het product terechtkomen. Dergelijke gas- en luchtinsluitingen hebben meestal negatieve effecten op het product, omdat ze vetten en oliën ranzig kunnen maken, producten kunnen aantasten door oxidatie, verkleuring en ongewenste veranderingen in geur en smaak. Aangezien ontgaste producten chemisch stabieler zijn en langer houdbaar zijn, is ontgassing een essentiële verwerkingsstap die een betrouwbare techniek vereist.

UP400St - a 400W powerful ultrasonic degasser

UP400St – digitaal ultrasoon ontgassingssysteem

Informatieaanvraag




Let op onze Privacybeleid.


Ultrasonic degassing is an efficient technique for rapid and effective removal of gases from liquids such as oils, water, solvents etc.

Ultrasone ontgassing: Ingesloten gasbellen worden uit de olie verwijderd met behulp van de ultrasone ontgasser. UP400St

Ultrasone ontgassing en ontluchting

Ultrasone ontgassing en ontgassing is een zeer krachtig alternatief voor de traditionele ontgassingsmethodes van vloeistoffen die onder andere koken, druk reduceren tot vacuüm of sparging met inerte gassen. Deze traditionele ontgassingsmethodes hebben vaak nadelen zoals thermische degradatie (door verhitting), tijd- en energieverslindende verwerking en/of onvoldoende gasverwijdering. Ultrasone ontgassing is gebaseerd op het werkingsprincipe van akoestische cavitatie. Wanneer krachtige ultrasone golven worden gekoppeld tot een vloeistof, wordt de vloeistof gecomprimeerd en geëxpandeerd tijdens respectievelijk hogedruk- en lagedrukcycli. Tijdens lagedrukcycli ontstaan minieme vacuümbellen (zogenaamde cavitatiebellen), die gedurende meerdere drukcycli groeien. Tijdens deze cycli van de groei van de luchtbellen komen de opgeloste gassen in de vloeistof in de vacuümbel terecht, zodat de vacuümbel verandert in groeiende gasbellen. Bovendien veroorzaken micro-turbulenties en vloeistofstralen intense agitatie en massatransfer. Deze ultrasonisch gegenereerde omstandigheden veroorzaken gasbellencoalescentie, wat de vereniging is van kleine opgeloste gasbellen tot grotere gasbellen, die snel opstijgen naar het oppervlak van de vloeistof, waar ze de vloeistof verlaten.
De temperatuurveranderingen die worden veroorzaakt door ultrasone trillingen en cavitatie zijn beperkt tot zeer kleine lokale ruimtes en de temperatuurstijging in het totale volume kan worden verwaarloosd omdat het niet interfereert met de kwaliteit van het product.
Afhankelijk van het volume, de viscositeit en de gasinclusies van de vloeistof of de slurry kan de ultrasone ontluchting worden uitgevoerd als een batch- of inline-proces. Een krachtige ultrasone sonde zendt akoestische cavitatie uit in de vloeistof, zodat de vloeistof efficiënt wordt ontgast.
Ultrasone ontgassing kan ook worden toegepast om reeds bestaande ontgassingssystemen te verbeteren, zoals verwarming, vacuüm of vonken.
Ultrasoon ontgassing en ontschuiming wordt op industriële schaal gebruikt om opgeloste gassen te verwijderen uit water, oliën, voedingsmiddelen en dranken, chemische oplossingen, hydraulische vloeistoffen, koelvloeistoffen, boorvloeistoffen, ruwe olie, emulsies, verf, inkt, lijm, vernis, coatings, epoxy's, shampoos, detergenten en vele andere producten.

Ultrasonic degassing removes dissolved gases rapidly from liquids.

Ultrasone ontgassing met behulp van een flowcelopstelling. Dit experiment was een prototype van een kleinschalige waterlus met een volume van 0,8 gallon, een inerte gasstroom van 0,2 sfcm/min, en een intensiteit van 275 W/cm2. Dit toont een vermindering van de zuurstofverwijderingstijd met ongeveer 70%.
Studie en beeld: Rubio et al. 2016

Ultrasone ontgassing en ontluchting is geschikt voor:

  • Batch en Inline
  • Lage en hoge viscositeit
  • Kleine en grote volumes
  • Koude en warme temperaturen
  • Veelzijdige installaties
  • 24 uur per dag, 7 dagen per week, onder volledige belasting
Ultrasonic degassing setup in continuous flow

Ultrasone ontgassing in een inline opstelling met behulp van de ultrasonicator UIP1000hdT met stroomcel.

The flow chart shows the setup of an ultrasonic inline de-aeration system

Ultrasone ontgassingsopstelling voor continue inline gasverwijdering

Ultrasonisch Verbeterde Sparging

Het scheiden van vloeistoffen met inert gas (ook wel inert gas purging genoemd) is een veel voorkomende behandeling om ongewenste gassen zoals zuurstof en kooldioxide uit de vloeistof te verwijderen. Voor spargingtoepassingen worden vaak stikstof, argon, helium en andere inerte gassen gebruikt. Het opblazen van een oplossing met een hoogzuiver (meestal inert) gas kan ongewenste, meestal reactief opgeloste gassen zoals zuurstof en kooldioxide verwijderen. Het spargingproces is afhankelijk van de massatransfer en is zelf een vrij langzame procedure. Om het vonken met inerte gassen te intensiveren, wordt de vloeibare-gasoplossing vaak krachtig geagiteerd en langdurig geborreld. Ultrasoon is een ontgassingsintensieve techniek, die de massaoverdracht en daarmee het vonken aanzienlijk verbetert. Wanneer krachtige ultrasone golven worden gekoppeld tot vloeistoffen of slurries, ontstaan er cavitatiebellen. Deze cavitatiebellen breken grotere spoelgasbellen op in kleine belletjes en verspreiden de belletjes gelijkmatig, wat resulteert in snellere en schonere ontgassingseffecten. De intense agitatie en turbulenties die ontstaan door ultrasonicatie bevorderen de gas-vloeistof massaoverdracht en daarmee de snelle verwijdering van ongewenste gassen.
Om de sparging procedure te versnellen en efficiënter te maken, wordt ultrasonica met hoge prestaties gebruikt om de massa-overdracht tussen gas en vloeistof sonomechanisch te verbeteren. De sonomechanische effecten die worden gegenereerd door akoestische cavitatie omvatten lokale druk- en temperatuurverschillen, microturbulenties en agitatie. Deze krachten verbeteren de ontgassingsprestaties door bij te dragen aan een toename van de diffusieve massaoverdracht als gevolg van het uiteenvallen van de luchtbellen, de dispersie en de daaropvolgende toename van het interfaciale gebied, wat uiteindelijk resulteert in een snelle verwijdering van de ingesloten gassen uit de vloeistof.
Om de gewenste outgassing effecten te bereiken, is high-power ultrasonication nodig. Wanneer een vloeistof wordt gespaard met een inert gas in een tweefasenstroom, is een gerectificeerde diffusie gewenst om de massaoverdracht en de verwijdering van opgeloste gassen te verhogen. Het toepassen van gerectificeerde diffusie kan moeilijk zijn omdat ingesloten en opgeloste gasbellen de neiging hebben om het ultrasone cavitatieveld bij lagere intensiteiten niet te betreden. Echter, bij verhoogde intensiteiten (hoger dan 300 W/cm2 bij ca. 20 kHz) gasbellen de cavitatiezone niet meer ontwijken en door sonomechanische krachten worden afgebroken. (cf. Jagannathan et al. 2011)

Deagssing van vloeistoffen is een krachtige toepassing van Hielscher ultrasone apparaten. De video toont de Hielscher UP200S tijdens de ontgassing van het water.

Ontgassing van water met behulp van de UP200S met sonotrode S40

Ultrasone ontgassing van gesmolten aluminiumlegeringen

Het genereren van cavitatie in vloeibare metalen is een zeer veeleisende toepassing en er zijn slechts zeer weinig technieken om voldoende en betrouwbare cavitatie in metaalsmelten te produceren. De snelheid en de intensiteit van de cavitatie zijn echter een cruciale factor die de ontgassingsresultaten vormgeeft. Voor een effectieve ontgassing is een betrouwbare cavitatie nodig om een maximale structurele verfijning van de metaalsmelt te verkrijgen. Intense cavitatie door middel van ultrageluid kan de ontgassing met 30 tot 60% verbeteren.
Ultrasonic probe for the degassing of liquid aluminium alloy.Ultrasone sonde-type ontgassers worden beschouwd als een van de meest betrouwbare ontgassingsmethodes, waarvan de wetenschappelijke haalbaarheid op kleine en grote schaal is bewezen. De generatie van intense akoestische cavitatie is afhankelijk van verschillende factoren, waaronder ultrasone procesparameters, metaalsamenstelling, oppervlaktespanning, smelttemperatuur, viscositeit, evenals volume en oplossingsniveau van gasinclusies in de metaalsmelting. Ultrasone procesparameters kunnen nauwkeurig worden afgestemd op de metaalsmeltsamenstelling en de beïnvloedende factoren, zodat de juiste intensiteit van de cavitatie wordt verkregen. De exacte aanpassing van de ultrasone parameters zijn de basis voor de voordelen van ultrasone ontgassing van metaalsmelten. De belangrijkste voordelen van ultrasone ontgassing zijn de hoge ontgassingssnelheden en de verminderde milieubelasting van het proces. Aangezien ultrasone ontgassing slechts in zeer weinig dross resulteert, is ultrasone metaalsmeltgassing een groene, milieuvriendelijke techniek.
Ontgassing van aluminium smelt: Ultrasone ontgassing is een beproefde methode om de dichtheid van aluminiumlegeringen te verhogen en het waterstofgehalte in aluminiumlegeringen te verlagen. In vergelijking met alternatieve ontgassingsprocedures zoals outgassing door gebruik te maken van een roterende waaier, blinkt ultrasone ontgassing uit door snelheid en efficiëntie. Studies hebben aangetoond dat een ultrasoon sonde ontgassingssysteem ongeveer 3 keer sneller was dan de gasverwijdering met behulp van een roterende waaier.
Aangezien bij ultrasone ontgassing geen conventionele metalen worden geroerd, wordt het beschermende aluminiumoxide aan het oppervlak van de smelt niet verstoord. Het intact houden van de aluminiumoxidelaag verhindert de introductie van aluminiumoxide in de aluminiumsmelt, zodat het een beschermend effect tegen atmosferische verontreinigingen behoudt. Ultrasone ontgassing verbetert de korrelverfijning en de structuur van de aluminiumlegeringen. Dit maakt, naast de ultrasoonbevorderde verwijdering van niet-metalen gasinclusies uit het vloeibare aluminium, de ultrasoon aangedreven metaalsmeltbehandelingen tot een superieure techniek voor de productie van hoogwaardige metaalgietstukken.
The degasification of metal melts such as aluminium alloys requires high-performance, high-power ultrasonic equipment. The ultrasonic probe must be specified for use with high temperatures and high viscosities. The ultrasonicator must be able to deliver and maintain constant amplitudes over long time periods. Hielscher Ultrasonics is specialised in the development, manufacturing and distribution of high-power ultrasound equipment for demanding applications such as the degasification of metal melts. Supplying high-performance ultrasonicators at any scale and ultrasonic probes developed specifically for the treatment of liquid metals, Hielscher Ultrasonics is your partner for reliable and efficient metal melt applications.

Ultrasonic degassing of drilling mud performed with the probe-type ultrasonicator UIP1000hd

Boorspoeling op waterbasis voor en na ultrasone ontgassing met UIP1000hd
Studie en foto door Amani et al. 2016

Ultrasone ontgassingssystemen met hoog vermogen

Hielscher Ultrasonics is een langdurig ervaren fabrikant van hoogwaardige ultrasone apparatuur die wereldwijd wordt gebruikt in laboratoria en in de industriële productie. De ontgassing van vloeistoffen en slurries is een veeleisende toepassing die krachtige ultrasone sondes vereist die gevestigde amplitudes in vloeistoffen kunnen koppelen om ingesloten gasbellen en luchtzakken te verwijderen. Alle Hielscher ultrasone apparaten zijn ontworpen en gefabriceerd om 24 uur per dag en 7 dagen per week onder volle belasting te worden gebruikt. Ultrasone processoren zijn verkrijgbaar van compacte ultrasone laboratoriumapparatuur van 50 watt tot 16.000 watt krachtige inline ultrasone systemen. Een grote verscheidenheid aan boosterhoorns, sonotrodes en flowcellen maken de individuele opstelling van een ultrasoon ontgassingssysteem mogelijk in overeenstemming met de vloeistof, de viscositeit en de gasinclusies.
For the deaeration and outgassing of liquid metals, precisely set and maintained amplitudes are required. Hielscher Ultrasonics manufactures high-performance ultrasonic probes that are specified for very process-optimized amplitudes and temperatures. If your degassing application requires unusual specifications, customized ultrasonic sonotrodes are available. The robustness of Hielscher’s ultrasonic equipment allows for 24/7 operation at heavy duty and in demanding environments.

Batch en Inline

Hielscher ultrasone sondes voor ontgassing kunnen worden gebruikt voor batch- en continue inline ontgassing en ontgassing. Afhankelijk van het volume, de viscositeit en de ingesloten gassen adviseren wij u de meest geschikte ultrasone ontgassingsopstelling.

Ultrasone sondes voor het ontgassen van elk volume

Het Hielscher Ultrasonics productassortiment omvat het volledige spectrum van ultrasone processoren, van compacte ultrasone laboratorium ultrasone systemen over bench-top en pilot systemen tot volledig industriële ultrasone processoren met de capaciteit om vrachtwagenladingen per uur te verwerken. Het volledige productassortiment stelt ons in staat om u de meest geschikte ultrasone ontgassingsapparatuur te bieden voor uw vloeistof, procescapaciteit en productiedoelen.

Precies beheersbare amplitudes voor optimale resultaten

Hielscher's industrial processors of the hdT series can be comfortable and user-friendly operated via browser remote control.Alle Hielscher ultrasoon ontgassingssystemen zijn nauwkeurig controleerbaar en daardoor betrouwbaar. De amplitude is een van de cruciale procesparameters die de efficiëntie en effectiviteit van de sonomechanisch geïnduceerde ontgassing beïnvloeden. Alle Hielscher ultrasone ontgassingssystemen’ processoren maken het mogelijk om de amplitude nauwkeurig in te stellen. Sonotrodes en boosterhoorns zijn accessoires die het mogelijk maken om de amplitude in een nog groter bereik te wijzigen. Hielscher's industriële ultrasone processoren kunnen zeer hoge amplitudes leveren en de vereiste ultrasone intensiteit voor veeleisende toepassingen. Amplituden tot 200µm kunnen eenvoudig continu worden uitgevoerd in 24 uur per dag, 7 dagen per week.
Precise amplitude settings and the permanent monitoring of the ultrasonic process parameters via smart software give you the possibility to adjust the ultrasonic process parameters for most effective ultrasonic degasification. Optimal sonication for highly efficient gas removal!
De robuustheid van Hielscher's ultrasone apparatuur maakt het mogelijk om 24 uur per dag en 7 dagen per week te werken in zware omstandigheden. Dit maakt de ultrasoon apparatuur van Hielscher tot een betrouwbaar werkinstrument dat voldoet aan uw ontgassingsprocessen.

Hoogste kwaliteit – Ontworpen en geproduceerd in Duitsland

Als familiebedrijf en familiebedrijf stelt Hielscher de hoogste kwaliteitseisen aan zijn ultrasone processoren. Alle ultrasone processoren worden ontworpen, gefabriceerd en grondig getest in ons hoofdkantoor in Teltow bij Berlijn, Duitsland. Robuustheid en betrouwbaarheid van Hielscher's ultrasoon apparatuur maken het een werkpaard in uw productie. 24 uur per dag, 7 dagen per week, onder volle belasting en in veeleisende omgevingen is een natuurlijk kenmerk van de hoogwaardige ontgassers van Hielscher.

Neem contact met ons op! / Vraag ons!

Vraag voor meer informatie

Gebruik het onderstaande formulier om aanvullende informatie aan te vragen over ultrasone processoren, toepassingen en prijs. Wij bespreken graag uw ontgassingsproces met u en bieden u een ultrasoon ontgasser aan die aan uw eisen voldoet!









Let op onze Privacybeleid.


Hielscher Ultrasonics produceert hoogwaardige ultrasone homogenisatoren voor dispersie, emulgatie en celextractie.

Krachtige ultrasone homogenisatoren van Laboratorium naar piloot en industrieel schaal.

Literatuur / Referenties