Электро-соника – Ультразвуковые электроды

Электро-Sonication представляет собой сочетание воздействия электричества с эффектами sonication. Hielscher Ultrasonics разработала новый и элегантный метод использования любого сонотрода в качестве электрода. Это ставит мощность ультразвука непосредственно на стыке между ультразвуковым электродом и жидкостью. Там он может способствовать электролизу, улучшить передачу массы и сломать пограничные слои или отложения. Hielscher поставляет оборудование производственного класса для электрозвукных процессов в пакетных и стационарных процессах любого масштаба. Электро-sonication можно совместить с мано-sonication (давление) и термо-sonication (температура).

Ультразвуковые электродные приложения

Применение ультразвука к электродам является новой технологией, способной использовать различные процессы в электролизе, оцинковки, электроочистки, генерации водорода и электрокоагуляции, синтезе частиц или других электрохимических реакциях. Hielscher Ultrasonics имеет ультразвуковые электроды легко доступны для исследований и разработок в лабораторных масштабах или экспериментального масштаба электролиза. После тестирования и оптимизации электролитического процесса можно использовать ультразвуковое оборудование Hielscher Ultrasonics для масштабирования результатов процесса до уровня промышленного производства. Ниже вы найдете предложения и рекомендации по использованию ультразвуковых электродов.

Соно-Электролиз (Ультразвуковой электролиз)

Электролиз – это обмен атомов и ионов путем удаления или добавления электронов в результате применения электрического тока. Продукты электролиза могут иметь различное физическое состояние от электролита. Электролиз может производить твердые тела, такие как осадки или твердые слои на любом из электродов. Кроме того, электролиз может производить газы, такие как водород, хлор или кислород. Ультразвуковое возбуждение электрода может выломать твердые отложения с поверхности электрода. Ультразвуковой дегазации быстро производит большие пузырьки газа из растворенных газов микро-пузырьков. Это приводит к более быстрому отделению газио продукции от электролита.

Ультразвуковой UIP2000hdT (2000 ватт, 20 кГц) как катод и/или анод в электролитной клетке

Ультрасонически улучшенный массовый перевод на поверхности электрода

В процессе электролиза продукты накапливаются вблизи электродов или на поверхности электрода. Ультразвуковое возбуждение является очень эффективным инструментом для увеличения масс-передачи на пограничных слоях. Этот эффект приносит свежий электролит в контакте с поверхностью электрода. Кавитация потокового транспортируется продукты электролиза, такие как газы или твердые тела от поверхности электрода. Таким образом, предотвращается ингибитивное образование изоляционых слоев.

Влияние ультразвука на потенциал разложения

Ультразвуковое возбуждение анода, катода, или обоих электродов, может повлиять на потенциал разложения или разложения напряжения. Кавитация сама по себе, как известно, сломать молекулы, производить свободные радикалы или озон. Сочетание кавитации с электролизом в ультрасонически усиленном электролизе может повлиять на минимальное необходимое напряжение между анодом и катодом электролитной клетки для возникновения электролиза. Механические и сонохимические эффекты кавитации также могут повысить энергоэффективность электролиза.

Ультразвук в электрорафинировании и электропобеде

В процессе электрорафинирования твердые отложения металлов, таких как медь, могут быть превращены в подвеску твердых частиц в электролите. В электропобеде, также называемой электроэкстракцией, электродепозиция металлов из их бед может быть превращена в твердый осадок. Общие электровоновые металлы свинца, меди, золота, серебра, цинка, алюминия, хрома, кобальта, марганца, а также редкоземельных и щелочных металлов. Ультразвук является эффективным средством для выщелачивания оров, тоже.

Соно-электролитическое очищение жидкостей

Очистить жидкость, например, aqueous решения, такие как сточные воды, шлам или аналогичный, путем ведущих решение через электрическое поле двух электродов! Электролиз может дезинфицировать или очищать aqueous растворы. Кормление раствором NaCI вместе с водой через электроды или через электроды, генерирует Cl2 или CIO2, которые могут окислять примеси и дезинфицировать воду или водные растворы. Если вода содержит достаточное количество природных хлоридов, нет необходимости в добавлении.
Ультразвуковые вибрации электрода могут получить пограничный слой между электродом и водой как можно тоньше. Это может улучшить передачу массы на многие порядки величины. Ультразвуковая вибрация и кавитация значительно уменьшают образование микроскопических пузырьков за счет поляризации. Использование ультразвуковых электродов для электролиза значительно улучшает процесс электролитической очистки.

Соно-Электрокоагуляция (ультразвуковая электрокоагуляция)

Электрокоагуляция является методом очистки сточных вод для удаления загрязняющих веществ, таких как эмульгируется нефть, общий объем нефтяных углеводородов, огнеупорной органики, подвесных твердых веществ и тяжелых металлов. Кроме того, радиоактивные ионы могут быть удалены из для очистки воды. Добавление ультразвуковой электрокоагуляции, также известной как соно-электрокоагуляция, положительно влияет на спрос на химический кислород или эффективность удаления мутности. Комбинированные процессы электрокоагуляции показали значительно более высокое значение удаления загрязняющих веществ из промышленных сточных вод. Интеграция свободного радикала производства шаг, таких как ультразвуковая кавитация с электрокоагуляции показывает синергию и улучшения в общем процессе очистки. Цель использования этих ультразвуко-электролитических гибридных систем заключается в повышении общей эффективности лечения и устранении недостатков обычных процессов лечения. Было продемонстрировано, что гибридные ультразвуково-электрокоагуляционные реакторы инактивируют кишечную палочку Escherichia в воде.

Ультразвуковой UIP2000hdT (2000 ватт, 20 кГц) как Соно-Катоде и/или Соно-Анод в танке

Соно-Электролитическое поколение реагентов или реагентов in-Situ

Многие химические процессы, такие как неоднородные реакции или катализ, выигрывают от ультразвукового возбуждения и ультразвуковой кавитации. Сонохимическое воздействие может увеличить скорость реакции или повысить урожайность конверсии.
Ультрасонически взволнованные электроды добавляют новый мощный инструмент к химическим реакциям. Теперь вы можете сочетать преимущества сонохимии с электролизом. Производить водород, ионы гидроксида, гипохлорит и многие другие ионы или нейтральные материалы прямо в ультразвуковом поле кавитации. Продукты электролиза могут выступать в качестве реагентов или в качестве реагентов на химическую реакцию.

Сочетание ультразвука с импульсным электрическим полем

Сочетание импульсного электрического поля (ПЭФ) и ультразвука (США) положительно влияет на извлечения физико-химических, биологически активных соединений и химической структуры экстрактов. При извлечении миндаля комбинированное лечение (PEF-US) привело к самым высоким уровням общего количества фенолов, общего количества флавоноидов, конденсированных танинов, содержания антоцианина и антиоксидантной активности. Это снизило мощность и активность челатов металла.
Ультразвуковое (США) и импульсное электрическое поле (PEF) могут быть использованы для повышения эффективности процесса и производственных показателей в процессах брожения за счет улучшения массовой передачи и проницаемости клеток.
Сочетание импульсного электрического поля и ультразвуковой обработки оказывает влияние на кинетику сушки воздуха и качество сушеных овощей, таких как морковь. Время сушки может быть сокращено на 20-40%, сохраняя при этом регидратационные свойства.

Соно-Электрохимия / Ультразвуковая электрохимия

Добавьте ультрасонически улучшенный электролиз для производства реакционирующих средств или потребления продуктов химических реакций для того, чтобы переместить окончательное равновесие химической реакции или изменить путь химической реакции.

Рекомендуемая установка ультразвуковых электродов

Инновационная конструкция ультразвуковых средств типа зонда превращает стандартный ультразвуковой сонотрод в ультразвуково вибрирующий электрод. Это делает ультразвук для электродов более доступным, более легким в интеграции и легко масштабируемым до производственных уровней. Другие конструкции агитировали электролит между двумя не-возбужденных электродов, только. Модели распространения теней и ультразвуковых волн дают более низкие результаты по сравнению с прямым электродеморазвумом. Вы можете добавить ультразвуковые вибрации к анодам или катодам, соответственно. Конечно, вы можете изменить напряжение и полярность электродов в любое время. Электроды Hielscher Ultrasonics легко модифицировать под существующие установки.

Запечатанные соно-электролитические клетки и электрохимические реакторы

Имеется герметичное уплотнение между ультразвуковым сонотроделем (электродом) и реактором. Таким образом, вы можете управлять электролитическими клетками при другом давлении окружающей среды. Сочетание ультразвука с давлением называется мано-звуковой. Это может быть интересно, если электролиз производит газы, при работе при более высоких температурах, или при работе с летучими жидкими компонентами. Плотно запечатанный электрохимический реактор может работать под давлением выше или ниже окружающего давления. Уплотнение между ультразвуковым электродом и реактором может быть сделано электрически проводящим или изоляционным. Последний позволяет эксплуатировать стенки реактора в качестве второго электрода. Конечно, реактор может иметь входные и выходные порты, чтобы выступать в качестве реактора ячейки потока для непрерывных процессов. Hielscher Ultrasonics предлагает различные стандартизированные реакторы и куртки потоковых элементов. Кроме того, вы можете выбрать из целого ряда адаптеров, чтобы соответствовать Hielscher sonotrodes к вашему электрохимическому реактору.

Концентрическое расположение в трубном реакторе

Если ультрасонически взволнованный электрод находится рядом со вторым неигитированным электродом или рядом со стенкой реактора, ультразвуковые волны распространяются через жидкость, и ультразвуковые волны будут работать и на других поверхностях. Ультрасонически взволнованный электрод, который концентрически ориентирован в трубе или в реакторе, может держать внутренние стены свободными от загрязнения или от накопленных твердых веществ.

температура

При использовании стандартных сонотродов Hielscher в качестве электродов, электролитная температура может быть от 0 до 80 градусов по Цельсию. Sonotrodes для других температур электролита в диапазоне от -273 градусов по Цельсию до 500 градусов по Цельсию доступны по запросу. Сочетание ультразвука с температурой называется термозвуковой.

вязкость

Если вязкость электролита подавляет передачу массы, ультразвуковое перемешивание возбуждения во время электролиза может быть полезным, поскольку улучшает передачу материала в электроды и из них.

Соно-Электролиз с пульсирующим током

Пульсирующий ток на ультрасонически взволнованных электродах приводит к продуктам, отличается от прямого тока (DC). Например, пульсирующий ток может увеличить соотношение озона к кислороду, вырабатываемому в аноде при электролизе акевого кислотного раствора, например, разбавить серную кислоту. Импульсный ток электролиз этанола производит альдегид вместо в первую очередь кислоты.

Оборудование для электро-соника

Hielscher Ultrasonics разработала специальную соноэлектрохимическую модернизацию для промышленных превью. Модернизированный предусер работает практически со всеми типами сонотродов Hielscher.

Ультразвуковые электроды (сонотроды)

Сонотроды электрически изолированы от ультразвукового генератора. Таким образом, вы можете подключить ультразвуковой сонотроде к электрическому напряжению, так что сонотрод может выступать в качестве электрода. Стандартный электрический изоляционный зазор между сонотродами и наземным контактом составляет 2,5 мм. Таким образом, вы можете применить до 2500 вольт к sonotrode. Стандартные сонотроды твердые и сделаны из титана. Таким образом, практически нет никаких ограничений на ток электрода. Титан показывает хорошую коррозионную устойчивость к многим щелочным или кислым электролитам. Возможны альтернативные сонотродные материалы, такие как алюминий (Al), сталь (Fe), нержавеющая сталь, никель-хром-молибден или ниобий. Hielscher предлагает экономически эффективные жертвенные сонородовые сонотроды, например, из алюминия или стали.

Ультразвуковой генератор, энергоснабжение

Ультразвуковой генератор не нуждается в каких-либо модификациях и использует стандартную электрическую розетку с землей. Вывести рога и все внешние поверхности предуцера и генератор подключены к земле розетки, конечно. Сонотрод и бодрящий элемент являются единственными частями, подключенными к напряжением электрода. Это облегчает проектирование установки. Можно подключить сонотрод к прямому току (DC), пульсирующему прямому току или переменного тока (ДК). Ультразвуковые электроды могут эксплуатироваться как аноды или катоды, соответственно.

Производственное оборудование для электро-звуковых процессов

Вы можете использовать любое ультразвуковое устройство Hielscher, такое как UIP500hdT, UIP1000hdT, UIP1500hdT, UIP2000hdT или UIP4000hdT, чтобы доработать до 4000 ватт ультразвуковой энергии для любого стандартного снотрода или каскада. Интенсивность ультразвуковой поверхности на поверхности сонотрода может быть от 1 Вт до 100 ватт на квадратный сантиметр. Доступны различные геометрии сонотрода с амплитудами от 1 микрона до 150 микрон (пик-пик). Ультразвуковая частота 20 кГц очень эффективна в генерации кавитации и акустической потоковой передачи в электролите. Ультразвуковые устройства Hielscher могут работать 24 часа в сутки, семь дней в неделю. Вы можете работать непрерывно при полной мощности или пульсировать, например, для периодической очистки электродов. Hielscher Ultrasonics может поставлять ультразвуковые электроды с до 16 киловатт ультразвуковой энергии (механическое возбуждение) на один электрод. Существует почти нет ограничений на электроэнергию можно подключить к электродам.

Еще одна вещь: Соно-Электростатическое распыление

Hielscher Ultrasonics производит оборудование для распыления, распыления, распыления или аэрозолизации жидкостей. Ультразвуковое распыление сонотрода может придать жидкому туману или аэрозолям положительный заряд. Это сочетает в себе ультразвуковое распыление с электростатической технологией распыления, например, для процессов покрытия.