Cu ultrasunete Degazare de lichide extinctoare
Degazarea și defoamarea lichidelor folosind ultrasunete este un proces foarte eficient. Ultrasonication elimină mici bule de gaz suspendate din lichid și reduce nivelul de gaz dizolvat sub nivelul de echilibru natural.
Degazarea și defoamarea lichidelor este necesară în multe scopuri, ar fi următoarele procese:
- pregătirea probei înainte de măsurarea dimensiunii particulelor pentru a evita erorile de măsurare
- degazarea uleiului și lubrifiantului înainte de pompare pentru a reduce uzura pompei din cauza cavitației
- degazarea alimentelor lichide, de exemplu suc, sos sau vin, pentru a reduce creșterea microbiană și a crește termenul de valabilitate
- degazarea polimerilor și lacurilor înainte de aplicare, întărire sau perfuzie în vid
Atunci când sonicarea lichidelor, undele sonore care se propagă de la suprafața radiantă în mediile lichide duc la alternarea ciclurilor de înaltă presiune și joasă presiune, cu rate în funcție de frecvență. În timpul ciclului de joasă presiune, undele ultrasonice pot crea bule mici de vid sau goluri în lichid. Numărul mare de bule mici generează o suprafață totală ridicată a bulelor. Bulele sunt, de asemenea, bine distribuite în lichid. Gazul dizolvat migrează în aceste bule de vid prin suprafața mare și crește dimensiunea bulelor.
Undele acustice sprijini atingerea și coalescența adiacente bule care conduc la o creștere accelerată a bulelor. Valurile sonicare va ajuta, de asemenea, să se agită bule de pe suprafețele vaselor și va forța bule mai mici de repaus sub suprafața lichidului să crească prin și elibera gazul oclus în mediu.
Degazarea cu ultrasunete a uleiului folosind un procesor cu ultrasunete Hielscher 200 Watts.
Pune-l la încercare
Procesul de degazare și defoamare a lichidelor poate fi vizibil cu ușurință. Într-un pahar de apă proaspăt turnată de la robinet, ultrasonication va forța bulele mici suspendate să se coaguleze și să se deplaseze rapid. Puteți vedea acest efect în imaginea progresului de mai jos.
degazare cu ultrasunete de apă (5 secunde)
Uleiul agitat conține un număr mare de bule sau spumă suspendate. În special în lichidul de răcire, aceasta este o problemă. Acolo, bulele de gaz promovează uzura indusă de cavitație în pompe sau duze. Imaginea de progres de mai jos arată efectul de defoaming cu ultrasunete.
Degazare cu ultrasunete: bulele de gaz prinse sunt eliminate din ulei folosind ultrasonicator UP400St
Sonicare va genera bule mici de vid în apă limpede, învechite. Aceste bule se umplu cu gaz dizolvat, care migrează în bule. În consecință, bulele cresc și se mișcă în sus. Efectul degazare este bine vizibil în orice lichid translucid.
Pe măsură ce ultrasunetele îmbunătățesc creșterea bulelor mici suspendate la suprafața lichidului, reduce timpul de contact dintre balon și lichid. Din acest motiv, limitează și dizolvarea gazului din balon în lichid. Acest lucru este de interes special pentru lichidele cu vâscozitate mai mare, ar fi uleiurile sau rășinile. Deoarece bulele trebuie să se deplaseze la suprafața lichidului, degazarea cu ultrasunete funcționează mai bine, dacă recipientul este superficial, astfel încât timpul până la suprafață să fie mai scurt.
Dincolo de efectele vizibile
Măsurarea efectelor de degazare prin inspecție vizuală este limitată în precizie. Măsurătorile conținutului de gaz sunt o modalitate mai precisă de a spune despre eficiența degazării cu ultrasunete.
Fluidele conțin o anumită cantitate de gaz dizolvat. Concentrația gazului depinde de factori, ar fi temperatura, presiunea ambiantă sau agitația lichidului. În condiții constante, concentrația de gaz se va apropia de un echilibru. Degazarea cu ultrasunete va schimba condițiile, deoarece lichidul este expus la bule de joasă presiune și agitație. Prin urmare, ultrasonication va reduce concentrația de gaz în lichid sub nivelul de echilibru.
Când sonicare se oprește și condițiile inițiale sunt restabilite, concentrația de gaz se va apropia încet nivelul de echilibru inițial din nou, cu excepția cazului în lichid nu este expus la orice gaz, de exemplu, într-o sticlă închisă. Deoarece dizolvarea din nou a gazului în lichid este destul de lentă, este posibil să se lucreze cu lichidul cu gaz scăzut după sonicare. Graficul de mai jos ilustrează acest efect.
Ilustrație de degazare cu ultrasunete
Degazare înainte de emulsionare și dispersarea
Degazarea cu ultrasunete poate îmbunătăți calitatea dispersiilor și emulsiilor.
Problema
Adesea, emulsiile și dispersiile conțin agenți tensioactivi pentru a le crește stabilitatea. Agenții tensioactivi vor inhiba contactul și coalescența sau aglomerarea materialului dispersat în faza lichidă. Pentru aceasta, agenții tensioactivi vor forma un strat în jurul fiecărei particule. Aceiași agenți tensioactivi pot încapsula, de asemenea, bule de gaz care sunt suspendate în faza lichidă. Astfel de bule stabilizate se pot dovedi a fi foarte robuste. Bulele stabilizate consumă agent tensioactiv, reduc calitatea emulsiei sau dispersiei și pot genera citiri neregulate atunci când măsoară dimensiunea particulelor.
Soluția
Pentru a reduce problema bulelor de gaz stabilizate, lichidele ar trebui să fie degazate prin sonicare. Înainte de a adăuga faza de dispersie, ar fi uleiul sau pulberea, sonicați lichidul până când numărul de bule generate se reduce. Când amestecați în alte materiale, evitați generarea de noi bule sau un vortex în timp ce amestecați. Acest lucru ar crește rapid conținutul de gaz.
Forțarea Dioxid de carbon out
Efectul de degazare este utilizat în scurgere-testarea cutii și sticle care conțin băuturi carbogazoase, cum ar fi cola, suc sau bere. Vă rugăm să faceți clic aici pentru a obține mai multe informații despre testarea scurgerilor de sticle.
Cu ultrasunete Degazare pe scurt
Degazarea cu ultrasunete a lichidelor funcționează mai bine atunci când se utilizează următoarea configurare.
- Aplicați amplitudini ultrasonice mici până la moderate!
- Utilizați sonotrodes cu o suprafață mare, de exemplu, emițătoare radial sonotrodes!
- Oferiți o presiune scăzută sau vid deasupra suprafeței lichide wile sonicating!
- Încălziți lichidul, pentru a-i reduce vâscozitatea!
- Utilizați un recipient superficial pentru separarea gazului în timpul sau după sonicare!
- Evitați agitația turbulentă pentru a permite bulelor de gaz să avanseze!
Degazarea cu ultrasunete poate fi utilizată în modul lot sau în linie. În cazul unei operațiuni în linie, trebuie instalată o țeavă de stand pentru evacuarea gazului și ar trebui aplicată o pompă de gaz.