Degazimi tejzanor dhe shkumëzimi i lëngjeve

Degazimi dhe shkumëzimi i lëngjeve duke përdorur ultratinguj është një proces shumë efektiv. Ultratingulli heq flluska të vogla të pezulluara të gazit nga lëngu dhe zvogëlon nivelin e gazit të tretur nën nivelin e ekuilibrit natyror.

Degazimi dhe shkumëzimi i lëngjeve kërkohet për shumë qëllime, siç janë proceset e mëposhtme:

• përgatitja e mostrës përpara matjes së madhësisë së grimcave për të shmangur gabimet e matjes
• degazimi i vajit dhe lubrifikantit përpara pompimit për të reduktuar konsumin e pompës për shkak të kavitacionit
• degazimi i ushqimeve të lëngshme, p.sh. lëngu, salca ose vera, për të reduktuar rritjen e mikrobeve dhe për të rritur jetëgjatësinë
• degazimi i polimereve dhe llaqeve para aplikimit, kurimit ose infuzionit me vakum

Gjatë sonikimit të lëngjeve, valët e zërit që përhapen nga sipërfaqja rrezatuese në median e lëngshme rezultojnë në cikle të alternuara të presionit të lartë dhe presionit të ulët, me shpejtësi në varësi të frekuencës. Gjatë ciklit të presionit të ulët, valët tejzanor mund të krijojnë flluska të vogla vakumi ose zbrazëti në lëng. Numri i madh i flluskave të vogla gjeneron një sipërfaqe totale të lartë të flluskave. Flluskat janë gjithashtu të shpërndara mirë në lëng. Gazi i tretur migron në këto flluska vakumi nëpërmjet sipërfaqes së madhe dhe rrit madhësinë e flluskave.
Valët akustike mbështesin prekjen dhe bashkimin e flluskave ngjitur duke çuar në një rritje të përshpejtuar të flluskave. Valët e tingullit do të ndihmojnë gjithashtu në shkundjen e flluskave nga sipërfaqet e enëve dhe do të detyrojnë flluska më të vogla që qëndrojnë poshtë sipërfaqes së lëngshme të ngrihen dhe të lëshojnë gazin e bllokuar në mjedis.

Vendoseni në provë

Procesi i degazimit dhe shkumëzimit të lëngjeve mund të bëhet i dukshëm lehtësisht. Në një gotë qelqi me ujë çezme të sapoderdhur, ultratingulli do të detyrojë flluskat e vogla të varura të bashkohen dhe të lëvizin me shpejtësi lart. Ju mund ta shihni këtë efekt në imazhin e progresit më poshtë.

Shkarkimi me ultratinguj i ujit (5 sekonda)

Vaji i trazuar përmban një numër të madh flluskash të varura ose shkumë. Në veçanti në ftohësit, ky është një problem. Atje, flluskat e gazit nxisin konsumimin e shkaktuar nga kavitacioni në pompa ose grykë. Imazhi i progresit më poshtë tregon efektin e shkumës tejzanor.

Degazimi tejzanor: Flluskat e bllokuara të gazit hiqen nga vaji duke përdorur ultrasonikatorin UP400St

Sonication do të gjenerojë flluska të vogla vakumi në ujë të pastër dhe të ndenjur. Këto flluska mbushen me gaz të tretur, i cili migron në flluska. Rrjedhimisht flluskat rriten dhe lëvizin lart. Efekti i degazimit është i dukshëm në çdo lëng të tejdukshëm.
Meqenëse ultrazëri përmirëson ngritjen e flluskave të vogla të varura në sipërfaqen e lëngshme, redukton gjithashtu kohën e kontaktit midis flluskës dhe lëngut. Për këtë arsye, ai gjithashtu kufizon rishpërbërjen e gazit nga flluska në lëng. Kjo është me interes të veçantë për lëngjet me viskozitet më të lartë, të tilla si vajrat ose rrëshirat. Meqenëse flluskat duhet të lëvizin në sipërfaqen e lëngshme, degazimi tejzanor funksionon më mirë, nëse kontejneri është i cekët në mënyrë që koha në sipërfaqe të jetë më e shkurtër.

Përtej efekteve të dukshme

Matja e efekteve të gazrave me inspektim vizual është e kufizuar në saktësi. Matjet e përmbajtjes së gazit janë një mënyrë më e saktë për të treguar për efikasitetin e shkarkimit të gazit tejzanor.

Lëngjet përmbajnë një sasi të caktuar të gazit të tretur. Përqendrimi i gazit varet nga faktorë të tillë si temperatura, presioni i ambientit ose trazimi i lëngut. Në kushte konstante, përqendrimi i gazit do t'i afrohet një ekuilibri. Degazimi tejzanor do të ndryshojë kushtet, sepse lëngu është i ekspozuar ndaj flluskave me presion të ulët dhe trazimit. Prandaj, ultratingulli do të ulë përqendrimin e gazit në lëng nën nivelin e ekuilibrit.
Kur tingulli ndalon dhe kushtet fillestare rivendosen, përqendrimi i gazit ngadalë do t'i afrohet përsëri nivelit fillestar të ekuilibrit, përveç nëse lëngu nuk ekspozohet ndaj asnjë gazi, p.sh. në një shishe të mbyllur. Për shkak se rishpërbërja e gazit në lëng është mjaft e ngadaltë, është e mundur të punohet me lëngun me gaz të ulët pas sonikimit. Grafiku i mëposhtëm ilustron këtë efekt.

Ilustrim i degazimit tejzanor të ujit

Degazimi para emulsifikimit dhe shpërndarjes

Degazimi tejzanor mund të përmirësojë cilësinë e dispersioneve dhe emulsioneve.

Problemi

Shpesh, emulsionet dhe dispersionet përmbajnë surfaktantë për të rritur qëndrueshmërinë e tyre. Surfaktantët do të pengojnë kontaktin dhe bashkimin ose grumbullimin e materialit të shpërndarë në fazën e lëngshme. Për këtë, surfaktantët do të formojnë një shtresë rreth secilës grimcë. Të njëjtët surfaktantë gjithashtu mund të kapsulojnë flluska gazi që janë pezull në fazën e lëngshme. Flluska të tilla të stabilizuara mund të rezultojnë të jenë shumë të forta. Flluskat e stabilizuara konsumojnë surfaktant, zvogëlojnë cilësinë e emulsionit ose dispersionit dhe mund të gjenerojnë lexime të çrregullta kur matni madhësinë e grimcave.

Zgjidhja: Degazimi tejzanor

Për të reduktuar problemin e flluskave të stabilizuara të gazit, lëngjet duhet të degazohen me anë të sonikimit. Përpara se të shtoni fazën disperse, si vaj ose pluhur, sonikoni lëngun derisa numri i flluskave të krijuara të zvogëlohet. Kur përzieni me materiale të tjera, shmangni krijimin e flluskave të reja ose vorbullës gjatë përzierjes. Kjo do të rriste shpejt përmbajtjen e gazit.
 

Water-based drilling mud before and after ultrasonic degassing with the sonicator UIP1000hd
Studimi dhe fotografia nga Amani et al. 2016

Detyrimi i dioksidit të karbonit jashtë

Efekti i degazimit po përdoret në testimin e rrjedhjeve të kanaçeve dhe shisheve që përmbajnë pije të gazuara, si kola, sode ose birrë. Ju lutemi klikoni këtu për të marrë më shumë informacion rreth testimit të rrjedhjes së shisheve.

Shkurtimisht Degazimi tejzanor

Degazimi tejzanor i lëngjeve funksionon më mirë kur përdorni konfigurimin e mëposhtëm.

• Aplikoni amplituda ultrasonike të ulëta deri në mesatare!
• Përdorni sonotrode me sipërfaqe të madhe, p.sh. sonotroda që lëshojnë rreze!
• Siguroni një presion të ulët ose vakum mbi sipërfaqen e lëngut gjatë sonikimit!
• Ngrohni lëngun, për të zvogëluar viskozitetin e tij!
• Përdorni një enë të cekët për ndarjen e gazit gjatë ose pas sonikimit!
• Shmangni agjitacionin e turbullt për të lejuar që flluskat e gazit të lëvizin lart!

Degazimi tejzanor mund të përdoret në modalitet batch ose në linjë. Në rastin e një operimi inline, duhet të instalohet një tub për shkarkimin e gazit dhe duhet të vendoset një pompë gazi.

Literatura / Referencat