Extrem de eficient de-aerare a lichidelor folosind ultrasonics

În timp ce degazarea sau outgassing este adesea un pas extrem de consumatoare de timp proces, ultrasonication poate accelera coalescența bulelor de gaz și creșterea lor în mod semnificativ. Outgassing cu ultrasunete pot fi utilizate în lot și inline setup-uri și pot fi, de asemenea, combinate cu tehnici convenționale de degazare, ar fi sparging cu gaze inerte, degazatoare rotor, încălzire sau vid, în scopul de a spori eficiența și viteza de eliminare a gazelor.

Eliminarea gazului din lichide

Termenii deaerare, degazare și de gaze de gazare se referă la îndepărtarea gazelor libere și dizolvate, în special a gazelor reactive, ar fi oxigenul sau CO2, dintr-un fluid. Eliminarea oxigenului este importantă pentru a preveni modificările dăunătoare ale produsului final și pentru a îmbunătăți prelucrarea în aval. Degazarea este o etapă necesară de procesare pentru multe aplicații și industrii. În industria de fabricație, degazarea este un pas comun de proces pentru a asigura stabilitatea produsului, calitatea și standardele continue ale produselor. Oxigenul este un factor care influențează calitatea și stabilitatea produsului pe diferite niveluri.
Prin urmare, deaeration este un pas de proces stabilit în produsele alimentare & industria băuturilor, a produselor chimice, farmaceutice și cosmetice. Dar, de asemenea, în laboratoare, probele necesită adesea degazare înainte de analiză (de exemplu, înainte de HPLC, teste, măsurători de particule etc.).
Adesea, procesele de amestecare folosind, de exemplu, lama de forfecare mare sau mixere rotatoare rotor face adesea degazarea ulterioară a produsului necesare, deoarece aceste tehnici de amestecare introduc frecvent cantități mari de gaze în produs. Astfel de incluziuni de gaze și aer au, de obicei, efecte negative asupra produsului, deoarece acestea pot face grăsimi și uleiuri râncede, deteriora produsele prin oxidare, decolorare și modificări nedorite ale mirosului și gustului. Deoarece produsele degazate sunt mai stabile din punct de vedere chimic și au o durată de valabilitate mai lungă, degazificarea este o etapă esențială de prelucrare care necesită o tehnică fiabilă.
 

Acest videoclip demonstrează degazarea eficientă a uleiului vâscos (40cP). Ultrasonication elimină mici bule de gaz în suspensie din lichid și reduce nivelul de gaz dizolvat sub nivelul de echilibru natural.

Degazare cu ultrasunete inline & Defoaming de ulei (40cP)

Miniatură video

Cerere de informatie





Reactor cu ultrasunete prin curgere pentru degazarea continuă inline și dezaerarea lichidelor, cum ar fi fluidele de răcire, uleiuri hidraulice etc. Ultrasunetele intensifică și accelerează îndepărtarea eficientă a gazelor nedorite și a aerului din fluide.

De-aerare asistată cu ultrasunete a fluidelor într-un reactor cu flux cu ultrasunete. Ultrasunetele intensifică și accelerează îndepărtarea eficientă a gazelor nedorite și a aerului din fluide.

Degazarea cu ultrasunete este o tehnică eficientă pentru îndepărtarea rapidă și eficientă a gazelor din lichide, cum ar fi uleiuri, apă, solvenți etc.

Degazare cu ultrasunete: Bule de gaz prinse sunt eliminate din ulei folosind ultrasonicator UP400St

 

Degazificare cu ultrasunete și de-aerare

Degazificarea cu ultrasunete și deaerarea este o alternativă foarte puternică la metodele tradiționale de degazare a lichidelor care includ fierberea, reducerea presiunii la vid, sau sparging cu gaze inerte. Aceste metode tradiționale de degazare vin adesea cu dezavantaje, ar fi degradarea termică (din cauza încălzirii), prelucrarea consumatoare de timp și energie și/sau eliminarea insuficientă a gazelor. Degazarea cu ultrasunete se bazează pe principiul de lucru al cavitației acustice. Atunci când undele cu ultrasunete de mare putere sunt cuplate într-un lichid, lichidul este comprimat și extins în timpul ciclurilor de înaltă presiune și, respectiv, joasă presiune. În timpul ciclurilor de joasă presiune, se creează bule de vid minute (așa-numitele bule de cavitație), care cresc pe parcursul mai multor cicluri de presiune. În timpul acestor cicluri de creștere a bulelor, gazele dizolvate din lichid intră în bula de vid, astfel încât bula de vid să se transforme în bule de gaz în creștere. În plus, microbulențele și jeturile lichide provoacă agitație intensă și transfer de masă. Aceste condiții generate cu ultrasunete provoacă coalescența bulelor de gaz, care este unificarea bulelor de gaz dizolvate mici la bule de gaz mai mari, care se ridică rapid la suprafața lichidului, unde se lasă lichidul.
Schimbările de temperatură cauzate de vibrații cu ultrasunete și cavitație sunt limitate la spații locale foarte mici și creșterea temperaturii în volumul total poate fi neglijată, deoarece nu interferează cu calitatea produsului.
 

Degazarea cu ultrasunete la o frecvență de 24kHz sa dovedit a fi mai eficientă decât sonicarea la frecvențe mai mari. (cf. Rognerud et al. 2020)

Scăderea oxigenului dizolvat cu timpul pentru frecvența ultrasonică de 24 kHz folosind sonicator UP400ST la amplitudini de 100 %, 80 %, 60 %, 40% și 20 %.
Studiu: ©Rognerud și colab., 2020.

 
În funcție de volum, vâscozitate și incluziuni de gaz ale lichidului sau dejecțiilor lichide, de-aerare cu ultrasunete poate fi rulat ca lot sau proces inline. O sondă cu ultrasunete de mare putere emite cavitație acustică în lichid, astfel încât lichidul este degazat eficient.
Degazificare cu ultrasunete poate fi, de asemenea, puse în aplicare pentru a îmbunătăți sistemele deja existente degazare, ar fi încălzirea, vid sau sparging.
Degazarea cu ultrasunete și despumarea este utilizată la scară industrială pentru a elimina gazele dizolvate din apă, uleiuri, alimente și băuturi, soluții chimice, fluide hidraulice, agenți de răcire, fluide de foraj, țiței, emulsii, vopsele, cerneluri, adezivi, lacuri, acoperiri, epoxies, șampoane, detergenți și multe alte produse.
 

Degazarea cu ultrasunete elimină rapid gazele dizolvate din lichide.

Degazare cu ultrasunete folosind o configurare a celulelor de flux. Acest experiment a fost un prototip de buclă de apă la scară mică, cu un volum de 0,8 galoane, debit de gaz inert de 0,2 sfcm/min și o intensitate de 275 W/cm2. Acest lucru arată o reducere a timpului de eliminare a oxigenului cu aproximativ 70%.
Studiu și imagine: Rubio et al. 2016

 

Degazificare cu ultrasunete și de-aerare este potrivit pentru:

  • Lot și în linie
  • Vâscozitate scăzută și ridicată
  • Volume mici și mari
  • Temperaturi reci și calde
  • Instalații versatile
  • Funcționare 24/7 în condiții de încărcare completă
Configurare degazare cu ultrasunete în flux continuu

Degazare cu ultrasunete într-o configurare inline folosind ultrasonicator UIP1000hdT cu celulă de curgere.

Diagrama de flux arată configurarea unui sistem de de-aerare inline cu ultrasunete

Configurare cu ultrasunete degazare pentru îndepărtarea continuă a gazelor inline

Sparging ultrasonically îmbunătățită

Lichidele de spaging cu gaz inert (cunoscut și sub numele de epurare a gazelor inerte) este un tratament comun pentru eliminarea gazelor nedorite, ar fi oxigenul și dioxidul de carbon din lichid. Pentru aplicațiile de sparging, azotul, argonul, heliul și alte gaze inerte sunt utilizate în mod obișnuit. Barbotarea unei soluții cu un gaz de înaltă puritate (de obicei inert) poate scoate gaze dizolvate nedorite, de obicei reactive, ar fi oxigenul și dioxidul de carbon. Procesul de sparging se bazează pe transferul în masă și este în sine o procedură destul de lentă. Am scopul de a intensifica sparging cu gaze inerte, soluția de gaz lichid este adesea agitat viguros și bubbled pentru o lungă perioadă de timp. Sonicare este o tehnică de degazificare-intensificare, care îmbunătățește transferul de masă și, prin urmare, sparging semnificativ. Atunci când undele cu ultrasunete de mare putere sunt cuplate în lichide sau slurries, bule de cavitație sunt generate. Aceste bule de cavitație descompun bulele de gaz de epurare mai mari în bule mici și dispersează bulele uniform, ceea ce duce la efecte de degazare mai rapide și mai curate. Agitația intensă și turbulențele create de ultrasonication promovează transferul de masă gaz-lichid și, prin urmare, îndepărtarea rapidă a gazelor nedorite.
În scopul de a accelera și de a face procedura de sparging mai eficient, ultrasonics de înaltă performanță este utilizat pentru a îmbunătăți sonomechanic performanța transferului de masă între gaz și lichid. Efectele sonomecanice generate de cavitația acustică includ diferențele locale de presiune și temperatură, microturbulențe și agitație. Aceste forțe îmbunătățesc performanța de degazare prin contribuția la o creștere a transferului de masă difuziv datorită destrămării bulelor, dispersiei și creșterii ulterioare a zonei interfaciale, ceea ce duce în cele din urmă la îndepărtarea rapidă a gazelor prinse din lichid.
Pentru a obține efectele dorite de outgassing, este necesară ultrasonication de mare putere. Atunci când un lichid este scutit cu un gaz inert într-un flux în două faze, se dorește difuzarea rectificată pentru a crește rata de transfer în masă și de îndepărtare a gazelor dizolvate. Aplicarea difuziei rectificate poate fi dificilă, deoarece bulele de gaz prinse și dizolvate tind să evite intrarea în câmpul de cavitație cu ultrasunete la intensități mai mici. Cu toate acestea, la intensități crescute (mai mare de 300 W/cm2 la aproximativ 20 kHz) bulele de gaz nu mai evită zona de cavitație și sunt rupte de forțele sonomecanice. (vezi Jagannathan et al. 2011)

Degazarea lichidelor este o aplicație puternică a dispozitivelor cu ultrasunete Hielscher. Videoclipul arată Hielscher UP200S în timpul degazificării apei.

Degazarea apei utilizând UP200S cu sonotrode S40

Miniatură video

Degazarea cu ultrasunete a noroiului de foraj efectuată cu ultrasonicator de tip sondă UIP1000hd

Noroi de foraj pe bază de apă înainte și după degazare cu ultrasunete cu Uip1000hd
Studiu și imagine de Amani et al. 2016

 

Cerere de informatie





Sisteme de degazare cu ultrasunete de mare putere

Hielscher Ultrasonics este producător de experiențe pe termen lung de echipamente cu ultrasunete de înaltă performanță, care este utilizat în întreaga lume în laboratoare și producție industrială. Degazificarea lichidelor și a suspensiilor este o aplicație solicitantă care necesită sonde cu ultrasunete de mare putere, care pot cupla amplitudinile stabilite în lichide pentru a îndepărta bulele de gaz prinse și buzunarele de aer. Toate dispozitivele cu ultrasunete Hielscher sunt proiectate și fabricate pentru a fi operate pentru 24/7 sub sarcină maximă. Procesoarele cu ultrasunete sunt disponibile de la ultrasonicators compacte de laborator de 50 wați la 16.000 wați sisteme puternice cu ultrasunete inline. O mare varietate de coarne de rapel, sonotrodes și celule de flux permit configurarea individuală a unui sistem de degazare cu ultrasunete în corespondență cu lichidul, vâscozitatea și incluziunile de gaz.
Pentru deaerarea și degazarea metalelor lichide, sunt necesare amplitudini stabilite și menținute cu precizie. Hielscher Ultrasonics produce sonde cu ultrasunete de înaltă performanță, care sunt specificate pentru amplitudini și temperaturi foarte optimizate pentru procese. În cazul în care cererea de degazare necesită specificații neobișnuite, sonotrodes cu ultrasunete personalizate sunt disponibile. Robustețea echipamentului cu ultrasunete Hielscher permite funcționarea 24/7 la sarcini grele și în medii solicitante.

Lot și în linie

Hielscher sonde cu ultrasunete pentru degazificare pot fi utilizate pentru lot și degazificare continuă în linie și deaerare. În funcție de volum, vâscozitate și gaze prinse, vă vom recomanda cel mai potrivit setup de outgassing cu ultrasunete.

Degazarea lichidelor este o aplicație puternică a dispozitivelor cu ultrasunete Hielscher. Video prezinta Hielscher UP200S în timpul degasificării de petrol.

Degazare cu ultrasunete și defoaming de ulei

Miniatură video

Sonde cu ultrasunete pentru degazare orice volum

Hielscher Ultrasonics gama de produse acoperă întregul spectru de procesoare cu ultrasunete de la ultrasonicators de laborator compact peste bench-top și sisteme pilot la procesoare cu ultrasunete complet industriale, cu capacitatea de a procesa camioane pe oră. Gama completă de produse ne permite să vă oferim cele mai potrivite echipamente de degazare cu ultrasunete pentru lichid, capacitatea de proces și obiectivele de producție.

Amplitudini controlabile precise pentru rezultate optime

Hielscher ultrasonicators pot fi controlate de la distanță prin intermediul controlului browser-ului. Parametrii sonicare pot fi monitorizați și ajustați cu precizie la cerințele procesului.Toate sistemele de degazare cu ultrasunete Hielscher sunt controlabile cu precizie și, prin urmare, cai de lucru fiabile. Amplitudinea este unul dintre parametrii cruciali ai procesului care influențează eficiența și eficacitatea degazificării induse de sonomechanic. Toate Hielscher Ultrasonics’ procesoarele permit setarea precisă a amplitudinii. Sonotrodes și coarne de rapel sunt accesorii care permit modificarea amplitudinii într-o gamă și mai largă. Hielscher de procesoare industriale cu ultrasunete poate oferi amplitudini foarte mari și să livreze intensitatea cu ultrasunete necesară pentru aplicații solicitante. Amplitudinile de până la 200μm pot fi ușor de rulat continuu în funcționare 24/7.
Setările precise de amplitudine și monitorizarea permanentă a parametrilor procesului cu ultrasunete prin intermediul software-ului inteligent vă oferă posibilitatea de a ajusta parametrii procesului cu ultrasunete pentru cea mai eficientă degazificare cu ultrasunete. Sonicare optimă pentru îndepărtarea foarte eficientă a gazelor!
Robustețea echipamentului cu ultrasunete Hielscher permite funcționarea 24/7 la sarcini grele și în medii solicitante. Acest lucru face hielscher de echipamente cu ultrasunete un instrument de lucru de încredere, care îndeplinește cerințele dumneavoastră procesul de deaeration.

Cea mai înaltă calitate – Proiectat și fabricat în Germania

Ca o afacere de familie și administrată de o familie, Hielscher prioritizează cele mai înalte standarde de calitate pentru procesoarele sale cu ultrasunete. Toate ultrasonicators sunt proiectate, fabricate și testate temeinic în sediul nostru din Teltow lângă Berlin, Germania. Robustețea și fiabilitatea echipamentului cu ultrasunete Hielscher face un cal de lucru în producția dumneavoastră. Funcționarea 24/7 la sarcină maximă și în medii solicitante este o caracteristică naturală a degazatoarelor de înaltă performanță hielscher.

Contacteaza-ne! / Intreaba-ne!

Cere mai multe informații

Vă rugăm să folosiți formularul de mai jos pentru a solicita informații suplimentare despre procesoare cu ultrasunete, aplicații și preț. Vom fi bucuroși să discutăm despre procesul de degazare cu tine și să vă oferim un degazant cu ultrasunete care îndeplinește cerințele dumneavoastră!









Vă rugăm să rețineți Politica de confidentialitate.


Degazarea și dezaburirea lichidelor este o aplicație interesantă a dispozitivelor cu ultrasunete. În acest caz, ultrasunetele elimină CO2 dizolvat din bere. Folosind echipamente cu ultrasunete Hielscher puteți degaza sau dezamorsa lichide în pahare, rezervoare sau inline (reactoare cu celule de flux).

Spumare rapidă folosind ultrasonics

Miniatură video



Literatură / Referințe

Ultrasunete de înaltă performanță! Gama de produse Hielscher acoperă întregul spectru de la ultrasonicator de laborator compact peste unități de banc-top la sisteme cu ultrasunete complet industriale.

Hielscher Ultrasonics produce omogenizatoare cu ultrasunete de înaltă performanță de la laborator la dimensiunea industrială.


Vom fi bucuroși să discutăm despre procesul dvs.

Să intrăm în contact.