Ultradźwiękowy odgazowanie i pianotłumiące płynów

Odgazowywanie przeciwpieniący cieczy jest ciekawa aplikacja z Urządzenia ultradźwiękowe, W tym przypadku, gdy ultradźwięki usuwa małe pęcherzyki gazu w zawiesinie z płynu i zmniejsza poziom rozpuszczonego gazu poniżej naturalnego poziomu równowagi.

Wymagane jest odgazowanie i przeciwpieniący cieczy dla wielu zastosowań, takich jak:

• przygotowanie próbki przed pomiarem wielkości cząstek w celu uniknięcia błędów pomiarowych
• Olej smarujący odgazowanie przed pompowaniem w celu zmniejszenia zużycia pompy z powodu kawitacji
• odgazowanie płynnych produktów spożywczych, na przykład sok, sos lub wina, zmniejszenia wzrostu drobnoustrojów i zwiększenia trwałości
• odgazowanie polimerów lakierniczych przed zastosowaniem i utwardzania

Podczas rozchodzenia się cieczy, fale dźwiękowe, które rozprzestrzeniają się z powierzchni promieniującej do mediów płynnych, powodują naprzemienne cykle wysokiego ciśnienia (kompresji) i niskiego ciśnienia (rozrzedzanie), z szybkościami zależnymi od częstotliwości. Podczas cyklu niskiego ciśnienia fale ultradźwiękowe mogą tworzyć małe pęcherzyki próżniowe lub puste przestrzenie w cieczy. Duża liczba małych bąbelków generuje wysoki całkowity obszar powierzchni pęcherzyków. Bąbelki są również dobrze rozmieszczone w cieczy. Rozpuszczony gaz migruje do tych próżniowych (niskociśnieniowych) pęcherzyków poprzez dużą powierzchnię i zwiększa rozmiar pęcherzyków.
Fale akustyczne wspierać dotyku i koalescencji pęcherzyków sąsiednich prowadzących do przyspieszenia wzrostu pęcherzyków. Fale sonikacyjne pomoże wstrząsnąć Bubbles od powierzchni naczynia i zmusi mniejsze pęcherzyki spoczywają poniżej powierzchni cieczy wzrośnie przez i zwolnić uwięziony gaz z otoczenia.

Umieścić go na próbę

Proces odgazowania i Defoaming cieczy może być łatwo widoczne. W zlewce szklanej świeżo wylewa się wodą wodociągową, to ultrasonikacja wymuszenia małej zawieszonych pęcherzyków (zmętnienie) do koalescencji i poruszać się bardzo szybko. widać tego efektu w obrazie postępu poniżej. Proszę kliknąć na obrazek poniżej aby powiększyć zdjęcia.

ultradźwiękowy odgazowania wody (5 sekund)

Miesza w oleju zawiera dużą liczbę zawiesin pęcherzyków (pianka). W szczególności, w chłodziwo, jest to problemem, ponieważ pęcherzyki promować caviation wywołane zużycia w pompach i dysz. Poniższa grafika przedstawia postęp ultradźwiękowej efekt przeciw pienieniu. Kliknij na obrazek poniżej aby powiększyć zdjęcia.

ultradźwiękowy odgazowanie oleju (5 sekund)

Nawet w jeszcze wodą, np Po 24 godzinach, sonikacja generuje małe pęcherzyki w czystej wodzie. Pęcherzyki te wypełniają się rozpuszczonego gazu, który migruje do pęcherzyków. W rezultacie pęcherzyki rosną i poruszać się w górę. Efektem odgazowywania jest dobrze widoczny w każdym przezroczystego płynu.
Ponieważ ultradźwięki poprawia wschodu małych zawieszonych pęcherzyków na powierzchni cieczy, zmniejsza czas kontaktu między bańki i cieczy, zbyt. W związku z tym ogranicza do ponownego rozpuszczania gazu z bańki do cieczy za. Ma to szczególne znaczenie dla cieczy wyższej lepkości, takich jak ropa naftowa lub żywicy. Ponieważ pęcherzyki mają przenieść się do powierzchni cieczy, ultradźwiękowy odgazowania działa lepiej, gdy pojemnik jest płytka, tak że czas na powierzchni jest krótsza.

Oprócz widocznych efektów

Podczas gdy widoczne Określenie efektów odgazowania jest ograniczony dokładności pomiaru zawartości gazu, np radiografii neutronowej przez, są bardziej dokładny sposób, aby powiedzieć o ultradźwiękowej efektywności odgazowania.

Płyny zawierają pewną ilość rozpuszczonego gazu. Stężenie gazu zależy od czynników, takich jak temperatura, ciśnienie otoczenia, pobudzenie cieczy. W stałych warunkach stężenie gazu zbliża się do równowagi. Odgazowanie ultradźwiękowe zmieni warunki, ponieważ ciecz jest wystawiona na działanie pęcherzyków o niskim ciśnieniu i mieszania. Dlatego ultradźwięki obniży stężenie gazu w cieczy poniżej poprzedniego poziomu równowagi.
Gdy sonikacja zatrzymuje się, a warunki początkowe są ponownie ustalone stężenie gazu powoli ponownie zbliżyć się do początkowego poziomu równowagi, chyba, że ​​płyn nie jest wystawiony na działanie jakiegokolwiek gazu, np w zamkniętej butelce. Ponieważ ponowne rozpuszczanie gazu w cieczy jest stosunkowo powolny, to jest można pracować z cieczą o niskiej zawartości gazów po sonikacji. Poniższy wykres przedstawia ten efekt. (Kliknij, aby powiększyć.)

Odgazowanie przed emulgujące i dyspergujące

Ultradźwiękowy odgazowanie może znacząco przyczynić się do poprawy jakości dyspersji i emulsji.

Problem

emulsje i dyspersji często zawierają środki powierzchniowo czynne w celu zwiększenia stabilności. Środki powierzchniowo czynne, hamuje koalescencję lub dotykania i aglomerację rozproszonego materiału w fazie ciekłej. W tym celu, związki powierzchniowo czynne tworzą warstwę wokół każdej cząstki. Te same środki mogą też hermetyzacji pęcherzyki gazu, które w zawiesinie w fazie ciekłej. Takie stabilizowane pęcherzyki mogą okazać się bardzo solidne. Zużywa powierzchniowo czynny obniża jakość emulsji lub dyspersji i mogą generować błędne odczyty przy pomiarze wielkości cząstek.

Rozwiązanie

W celu zmniejszenia problemu stabilizowanych pęcherzyków gazu, cieczy może być po prostu odgazowano ultradźwiękami. Przed dodaniem fazy rozproszonej, takich jak olej lub proszek, sonikacja cieczy, aż liczba generowanych pęcherzyków zmniejsza. Podczas mieszania inny materiał, unikać tworzenia nowych pęcherzyków lub wir podczas mieszania. Oznaczałoby to zwiększenie zawartości gazu szybko.

Zmuszając Dwutlenek węgla Out

Efektem odgazowywania jest wykorzystywana w szczelny testów puszek i butelek zawierających napojów gazowanych, takich jak cola sody lub piwa. Proszę kliknąć tutaj, aby uzyskać więcej informacji.

Ultradźwiękowy odgazowanie w skrócie

Ultradźwiękowy odgazowanie cieczy działa lepiej, jeśli:

• zastosowanie niskiego do umiarkowanego amplitud
• używać sonotrody o większej powierzchni
• zapewnienia niskiego ciśnienia lub próżni nad powierzchnią cieczy
• podgrzewania płynu
• zawierać płytkie kontenera
• uniknąć burzliwego mieszania

Ultradźwiękowy odgazowania można stosować w trybie periodyczny lub przepływu. W przypadku operacji przepływu stojak rurowy do odprowadzania gazu powinny być instalowane i pompa gazowa powinna być stosowana.