Hielscher tecnologia de ultra-som

Ultrasonic desgaseificação e espumação de líquidos

Desgaseificação e espumação de líquidos é uma aplicação interessante do Dispositivos ultra-sônicos. Neste caso, o ultra-som remove as pequenas bolhas de gás-suspensas a partir do líquido e reduz o nível de gás dissolvido abaixo do nível de equilíbrio natural.

A desgaseificação e espumação de líquidos é necessária para muitos fins, tais como:

  • Preparação de amostra antes da medição do tamanho de partícula a fim de evitar os erros de medição
  • óleo e lubrificante desgaseificação antes de bombeamento para reduzir o desgaste da bomba devido à cavitação
  • desgaseificação de alimentos líquidos, por exemplo suco, molho ou vinho, para reduzir o crescimento microbiano e aumentar a vida de prateleira
  • desgaseificação de polímeros e vernizes antes da aplicação e cura

Quando são utilizados líquidos sonicantes, as ondas sonoras que se propagam da superfície radiante para a mídia líquida resultam em ciclos alternativos de alta pressão (compressão) e baixa pressão (ráfagas), com taxas dependendo da freqüência. Durante o ciclo de baixa pressão, as ondas ultra-sônicas podem criar pequenas bolhas de vácuo ou vazios no líquido. O grande número de pequenas bolhas gera uma superfície total elevada de bolhas. As bolhas também estão bem distribuídas no líquido. O gás dissolvido migra para essas bolhas de vácuo (baixa pressão) através da grande área superficial e aumenta o tamanho das bolhas.
As ondas acústicas apoiar o toque e a coalescência das bolhas adjacentes que conduzem a um crescimento acelerado das bolhas. As ondas de sonicação também irá ajudar a apertar a bolhas nas superfícies dos vasos e forçará bolhas menores que descansam abaixo da superfície do líquido a subir através e libertar o gás aprisionado para o meio ambiente.

Coloca-lo a prova

O processo de desgaseificação e a espumação de líquidos pode ser feita facilmente visível. Em um copo de vidro de água da torneira recém-vertida, ultra-sons irá forçar as pequenas bolhas de suspensão (nebulosidade) a coalescer e a mover-se rapidamente. Você pode ver este efeito na imagem de progresso abaixo. Por favor clique na imagem abaixo para ampliar as imagens.

(Clique para ver maior!) Ultrasonic desgaseificação de água usando um processador ultra-UP200S (200 Watts)
desgaseificação de ultra-sons de água (5 segundos)

óleo agitado contém um elevado número de bolhas em suspensão (espuma). Em especial em líquidos de arrefecimento, este é um problema, como as bolhas de promover caviation induzida desgaste nas bombas e injectores. A imagem de progresso abaixo mostra o efeito anti-espumante de ultra-som. Clique na imagem abaixo para ampliar as imagens.

(Clique para ver maior!) Ultrasonic desgaseificação do óleo usando um processador ultra-UP200S (200 Watts)
desgaseificação de ultra-sons de óleo (5 segundos)

Mesmo em água ainda, por exemplo, após 24 horas, ultra-sons irá gerar pequenas bolhas na água límpida. Estas bolhas de encher com gás dissolvido, que migra para as bolhas. Consequentemente, as bolhas crescem e mover-se. O efeito de desgaseificação é bem visível em qualquer líquido translúcido.
À medida que o ultra-som melhora a subida de bolhas pequenas em suspensão para a superfície do líquido, que reduz o tempo de contacto entre a espuma e o líquido, também. Por este motivo, ela limita a re-dissolução do gás a partir da bolha ao líquido, também. Isto é de particular interesse para líquidos de viscosidade mais elevada, tais como óleo ou resina. Desde as bolhas que se deslocar para a superfície do líquido, a desgaseificação ultra-som funciona melhor, se o recipiente é superficial para que o tempo para a superfície é mais curto.

Para além dos efeitos visíveis

Embora a determinação dos efeitos visíveis desgaseificação é limitado na precisão, medição do teor de gás, por exemplo por radiografia de nêutrons, são uma forma mais precisa para contar sobre a eficiência desgaseificação ultra-sônica.

Os fluidos contêm uma certa quantidade de gás dissolvido. A concentração de gás depende de fatores, como temperatura, pressão ambiente, agitação do líquido. Em condições constantes, a concentração de gás se aproximará de um equilíbrio. A desgaseificação ultra-sônica mudará as condições, pois o líquido está exposto a bolhas e agitação de baixa pressão. Portanto, a ultra-sonografia reduzirá a concentração de gás no líquido abaixo do nível de equilíbrio anterior.
Quando o pára sonicação e são restabelecidas as condições iniciais, a concentração de gás irá aproximar-se lentamente o nível de equilíbrio inicial novamente, a menos que o líquido não é exposto a qualquer gás, por exemplo em um frasco fechado. Porque a re-dissolução do gás dentro do líquido é relativamente lentos, é possível trabalhar com o líquido de baixa gás após sonicação. O gráfico abaixo ilustra este efeito. (Clique para ampliar.)

(Clique para ver maior!) Ilustração do Ultrasonic desgaseificação

Desgaseificação antes de emulsão e Dispersão

Ultrasonic desgaseificação pode contribuir significativamente para a qualidade de dispersões e emulsões.

O problema

emulsões e dispersões muitas vezes contêm surfactantes a fim de aumentar a estabilidade. Os surfactantes irá inibir a tocar e coalescência ou a aglomeração do material disperso na fase líquida. Para isso, os surfactantes vai formar uma camada em torno de cada partícula. Os mesmos agentes tensioactivos também pode encapsular bolhas de gás que foram suspensas na fase líquida. Tais bolhas estabilizado pode provar ser muito robusto. Ele consome surfactante, reduz a qualidade da emulsão ou dispersão, e isto pode gerar leituras erráticas na medição do tamanho de partícula.

A solução

A fim de reduzir o problema de bolhas de gás estabilizadas, os líquidos podem ser simplesmente desgaseificada por sonicação. Antes de adicionar a fase dispersa, tal como óleo ou pó, sonicar o líquido até que o número de bolhas geradas reduz. Ao misturar outro material em, evitar a geração de novas bolhas ou um vórtice enquanto se agitava. Isso aumentaria o teor de gás rapidamente.

Forçando o dióxido de carbono

O efeito de desgaseificação estiver a ser utilizado no vazamento de testes de latas e garrafas que contenham bebidas carbonatadas, como cola, soda ou cerveja. Por favor clique aqui para obter mais informações.

Ultrasonic desgaseificação em Breve

A desgaseificação ultra-som de líquidos funciona melhor se você:

  • aplicar baixa a moderada amplitudes
  • usar sonotrodos com maior área de superfície
  • fornecer uma baixa pressão ou de vácuo acima da superfície do líquido
  • aquecer o líquido
  • incorporar um recipiente raso
  • evitar que a agitação turbulenta

Ultra-sons de desgaseificação pode ser utilizado no modo de batch- ou fluxo. No caso de uma operação de fluxo, uma conduta vertical para a descarga do gás deve ser instalado e uma bomba de gás deve ser aplicada.

Para mais informação!

Recomendamos a utilização dos seguintes dispositivos para a desgaseificação e espumação dos volumes especificados abaixo. Utilize o formulário abaixo para descrever as suas necessidades de desgaseificação de líquidos. Verifique os itens de seu interesse e teremos o maior prazer de lhe enviar uma proposta para este dispositivo.









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Desgaseificação do óleo usando o UP200S com sonotrodo S40

Desgaseificação da água utilizando o UP200S com sonotrodo S40

Desgaseificação do óleo usando o UP200S com sonotrodo S40