Ултразвучно Дегассинг и Дефоаминг течности
Degaziranje i defoamiranje tečnosti pomoću ultrazvučnog je veoma efikasan proces. Ultrazvučnost uklanja male suspendovane gasne mehuriće iz tečnosti i smanjuje nivo rastvorenog gasa ispod nivoa prirodne ravnoteže.
Degaziranje i defoamiranje tečnosti je potrebno u mnoge svrhe, kao što su sledeći procesi:
- uzorak pripreme pre merenja veličine čestica da bi se izbegle greške u merenju
- ulje i lubrikant degaziraju pre pumpanja da bi se smanjilo habanje pumpe zbog kavitacije
- degaziranje tečnih namirnica, npr. soka, sosa ili vina, kako bi se smanjio mikrobiološki rast i povećao vek trajanja polica
- degaziranje polimera i lakova pre navođivanja, lečenja ili infuzije vakuuma
Prilikom sonicanja tečnosti, zvučni talasi koji se propagiraju sa površine koja zrači u tečne medije rezultiraju naizmeničnim ciklusima visokog pritiska i niskog pritiska, sa stopama u zavisnosti od frekvencije. Tokom ciklusa niskog pritiska, ultrazvučni talasi mogu da stvore male vakuumske mehuriće ili praznine u tečnosti. Veliki broj malih mehurića generiše visoku ukupnu površinu mehurića. Mehurići su takođe dobro raspoređeni u tečnost. Rastvoreni gas migrira u ove vakuumske mehuriće preko velike površine i povećava veličinu mehurića.
Akustični talasi podržavaju dodirivanje i Sjedinu susednih mehurića koji dovode do ubrzanog rasta mehurića. Talasi u sontu takođe će pomoći da se proguraju mehurići sa plovnih površina i Nateraće manje mehuriće koji se odmaraju ispod tečne površine kako bi se uzdigli i oslobodili i oslobađali gas za životnu sredinu.
Ultrazvučno degaziranje ulja pomoću Hielscher 200 Watts ultrazvučnog procesora.
Stavi je na probu
Proces degazovanja i defoamiranja tečnosti može se lako napraviti vidljivim. U staklenom posudu sveže sipane vode iz česme, ultrazvučnost će naterati male suspendovane mehuriće da se udostoje i brzo krenu napred. Ovaj efekat možete videti na slici toka ispod.
ultrasonični degassing vode (5 sekundi)
Uznemireno ulje sadrži veliki broj suspendovanih mehurića ili pene. Posebno kod rashladni ljudi, ovo je problem. Tamo, gasni mehurići promovišu kavitaciju izazvanu nošenjem na pumpama ili reznicama. Dole navedena slika toka prikazuje ultrazvučni efekat defoaminga.
Ultrazvučni degazing: Mehurići za ulazak gasa uklanjaju se iz nafte pomoću ultrazvučnog UP400St
Sonicija će generisati male vakuumske mehuriće u bistrim, ustajalim vodama. Ovi mehurići se pune rastvorenim gasom, koji migriraju u mehuriće. Zbog toga mehurići rastu i pomeraju se na gore. Degazni efekat je dobro vidljiv u svakoj providnoj tečnosti.
Kako ultrazvuk poboljšava porast malih suspendovanih mehurića na tečnu površinu, on smanjuje vreme kontakta između mehura i tečnosti, takođe. Iz tog razloga ograničava ponovno rastvaranje gasa iz mehura u tečnost, takođe. To je od posebnog interesa za tečnost veće viskoznosti, kao što su ulja ili smole. Pošto mehurići moraju da se pomere na tečnu površinu, ultrazvučno degaziranje bolje funkcioniše, ako je posuda plitka tako da vreme za površinu bude kraće.
Izvan vidljivih efekata
Merenje degaznih efekata vizuelnom inspekcijom je ograničeno u tačnosti. Merenje sadržaja gasa je tačniji način da se kaže o ultrazvučnoj efikasnosti degazovanja.
Tečnosti sadrže određenu količinu rastvorenog gasa. Koncentracija gasa zavisi od faktora, kao što su temperatura, ambijentalni pritisak ili agitovanje tečnosti. U stalnim uslovima, koncentracija gasa će se približiti ravnoteži. Ultrazvučno degaziranje će promeniti uslove, jer je tečnost izložena mehurićima niskog pritiska i uznemirenosti. Zbog toga će ultrazvučnost smanjiti koncentraciju gasa u tečnosti na ispod nivoa ravnoteže.
Kada sonicija prestane i početni uslovi ponovo budu uspostavljeni, koncentracija gasa će se polako ponovo približiti početnom nivou ravnoteže, osim ako tečnost nije izložena nikakvom gasu, npr. S obzirom na to da je ponovno rastvaranje gasa u tečnost prilično sporo, moguće je raditi sa tečnošću niskog gasa nakon sonikacije. Grafikon ispod ilustruje ovaj efekat.
Ilustracija Ultrasonic Degassing
Degassing pre Emulisanja i širenja
Ultrazvučno degaziranje može poboljšati kvalitet disperzije i emulzije.
Taj problem
Često, emulzije i disperzije sadrže surfakte kako bi povećali svoju stabilnost. Surfaktati će inhibovati kontakt i koalescenciju ili aglomeraciju raspršenog materijala u tečnoj fazi. Za to će surfaktati formirati sloj oko svake čestice. Isti surfaktati takođe mogu da obložu mehuriće gasa koji su obustavljeni u tečnoj fazi. Takvi stabilizovani mehurići mogu se pokazati kao veoma robusni. Stabilizovani mehurići troše surfaktant, smanjuju kvalitet emulzije ili disperzije i mogu da generišu nepravilna očitavanja prilikom merenja veličine čestica.
Je rešenje
Da bi se smanjio problem stabilizovanih gasnih mehurića, tečnost bi trebalo da bude degazovana sonikacijom. Pre dodavanja faze raspršivanja, kao što su ulje ili prah, sonicirajte tečnost dok se broj generisanih mehurića ne smanji. Kada mešate u drugim materijalima, izbegavajte generisanje novih mehurića ili vrtloga dok mešate. To bi brzo povećalo sadržaj gasa.
Forsisavanje ugljen-dioksida
Efekat degassing se koristi u procivom-testiranju limenki i bočica koje sadrže gazirana pića, kao što su kola, sok ili pivo. Kliknite ovde da biste dobili više informacija o testiranju curenja flaša.
Ultrasonični Degassing ukratko
Ultrazvučno degaziranje tečnosti bolje funkcioniše prilikom korišćenja sledeće postavke.
- Primenite niske na umerene ultrazvučne amplitude!
- Koristite sonotrode sa velikom površinskom površinom, npr. radijalno emitujete sonotrode!
- Obezbedite nizak pritisak ili vakuum iznad tečne površine dok sonicirate!
- Zagrejte tečnost, da smanjite njenu viskoznost!
- Koristite plitku posudu za odvajanje gasa tokom ili posle sonikacije!
- Izbegavajte burne agitacije kako biste dozvolili da se mehurići gasa pomeraju naviše!
Ultrazvučni degazing se može koristiti u grupnom režimu ili umetnutom. U slučaju umetnute operacije treba ugraditi stend-cev za pražnjenje gasa i treba primeniti benzinsku pumpu.