Елецтро-Соницатион – Ултразвучне електроде

Електросонизација је комбинација ефеката електричне енергије са ефектима соникације. Хиелсцхер Ултрасоницс је развио нову и елегантну методу за коришћење било које сонотроде као електроде. Ово ставља снагу ултразвука директно на интерфејс између ултразвучне електроде и течности. Тамо може да подстакне електролизу, побољша пренос масе и разбије граничне слојеве или наслаге. Хиелсцхер испоручује опрему за производњу за процесе електросоникације у серијским и инлине процесима на било којој скали. Можете комбиновати електросоникацију са мано-сонификацијом (притисак) и термо-сонификацијом (температура).

Примене ултразвучних електрода

Примена ултразвука на електродама је нова технологија са предностима за многе различите процесе у електролизи, галванизацији, електро-пречишћавању, генерисању водоника и електро-коагулацији, синтези честица или другим електрохемијским реакцијама. Хиелсцхер Ултрасоницс има ултразвучне електроде које су лако доступне за истраживање и развој у лабораторијској скали или електролизи пилот скале. Након што сте тестирали и оптимизовали свој електролитички процес, можете користити ултразвучну опрему Хиелсцхер Ултрасоницс производне величине да бисте повећали резултате процеса на нивое индустријске производње. У наставку ћете наћи предлоге и препоруке за употребу ултразвучних електрода.

Соно-електролиза (ултразвучна електролиза)

Електролиза је размена атома и јона уклањањем или додавањем електрона који је резултат примене електричне струје. Производи електролизе могу имати другачије физичко стање од електролита. Електролиза може да произведе чврсте материје, као што су преципитати или чврсти слојеви на било којој од електрода. Алтернативно, електролиза може да произведе гасове, као што су водоник, хлор или кисеоник. Ултразвучно мешање електроде може разбити чврсте наслаге са површине електроде. Ултразвучно дегазирање брзо производи веће мехуриће гаса из растворених гасова микромехурића. Ово доводи до бржег одвајања гасовитих производа од електролита.

Ултразвучни УИП2000хдТ (2000 вати, 20 кХз) као катода и/или анода у електролитичкој ћелији

Ултразвучно побољшан пренос масе на површини електроде

Током процеса електролизе, производи се акумулирају у близини електрода или на површини електроде. Ултразвучна агитација је веома ефикасан алат за повећање преноса масе на граничним слојевима. Овај ефекат доводи свеж електролит у контакт са површином електроде. Кавитационо струјање преноси производе електролизе, као што су гасови или чврсте материје, даље од површине електроде. Због тога се спречава инхибитивно формирање изолационих слојева.

Ефекти ултразвука на потенцијал разлагања

Ултразвучно мешање аноде, катоде или обе електроде може утицати на потенцијал распадања или напон распадања. Познато је да само кавитација разбија молекуле, производи слободне радикале или озон. Комбинација кавитације са електролизом у ултразвучно побољшаној електролизи може утицати на минимални потребан напон између аноде и катоде електролитичке ћелије да би се електролиза одвијала. Механички и сонохемијски ефекти кавитације такође могу побољшати енергетску ефикасност електролизе.

Ултразвук у електро-рафинирању и електро-обеђивању

У процесу електрорафинације, чврсте наслаге метала, као што је бакар, могу се претворити у суспензију чврстих честица у електролиту. У електро-вађењу, такође званом електроекстракција, електродепозиција метала из њихових руда може се претворити у чврсти талог. Уобичајени електромагнетски метали су олово, бакар, злато, сребро, цинк, алуминијум, хром, кобалт, манган и реткоземни и алкални метали. Ултразвучна обрада је такође ефикасно средство за испирање руда.

Соно-електролитичко пречишћавање течности

Пречистите течност, нпр. водени раствор као што је отпадна вода, муљ или слично, проводећи раствор кроз електрично поље две електроде! Електролиза може дезинфиковати или пречистити водене растворе. Напајање раствора НаЦИ заједно са водом кроз електроде или преко електрода ствара Цл2 или ЦИО2, који могу оксидирати нечистоће и дезинфиковати воду или водене растворе. Ако вода садржи довољно природних хлорида, нема потребе за додавањем.
Ултразвучне вибрације електроде могу учинити гранични слој између електроде и воде што тањи. Ово може побољшати пренос масе за много редова величине. Ултразвучне вибрације и кавитација значајно смањују стварање микроскопских мехурића услед поларизације. Употреба ултразвучних електрода за електролизу значајно побољшава процес електролитичког пречишћавања.

Соно-електрокоагулација (ултразвучна електрокоагулација)

Електрокоагулација је метода третмана отпадних вода за уклањање загађивача, као што су емулговано уље, укупни нафтни угљоводоници, ватросталне органске материје, суспендоване чврсте материје и тешки метали. Такође, радиоактивни јони се могу уклонити за пречишћавање воде. Додатак ултразвучне електрокоагулације, такође познат као соно-електрокоагулација, има позитиван ефекат на хемијску потребу за кисеоником или ефикасност уклањања замућености. Комбиновани процеси третмана електрокоагулацијом показали су знатно побољшане перформансе у уклањању загађивача из индустријских отпадних вода. Интеграција корака производње слободних радикала, као што је ултразвучна кавитација са електрокоагулацијом, показује синергију и побољшања у целокупном процесу чишћења. Сврха употребе ових ултразвучно-електролитичких хибридних система је повећање укупне ефикасности третмана и елиминисање недостатака конвенционалних процеса третмана. Показано је да хибридни ултразвучно-електрокоагулацијски реактори инактивирају Есцхерицхиа цоли у води.

Ултразвучни УИП2000хдТ (2000 вати, 20 кХз) као соно-катода и/или соно-анода у резервоару

Соно-електролитичко генерисање реагенаса или реактаната на лицу места

Многи хемијски процеси, као што су хетерогене реакције или катализа, имају користи од ултразвучног мешања и ултразвучне кавитације. Соно-хемијски утицај може повећати брзину реакције или побољшати приносе конверзије.
Ултразвучно агитиране електроде додају ново моћно средство хемијским реакцијама. Сада можете комбиновати предности сонохемије са електролизом. Производи водоник, хидроксидне јоне, хипохлорит и многе друге јоне или неутралне материјале директно у пољу ултразвучне кавитације. Производи електролизе могу деловати као реагенси или као реактанти хемијске реакције.

Комбинација ултразвука са импулсним електричним пољем

Комбинација импулсног електричног поља (ПЕФ) и ултразвука (УС) има позитивне ефекте на екстракцију физичко-хемијских, биоактивних једињења и хемијску структуру екстраката. У екстракцији бадема, комбиновани третман (ПЕФ–УС) је произвео највише нивое укупних фенола, укупних флавоноида, кондензованих танина, садржаја антоцијана и антиоксидативне активности. Смањио је снагу и активност хелирања метала.
Ултразвук (УС) и пулсно електрично поље (ПЕФ) се могу користити за побољшање ефикасности процеса и стопе производње у процесима ферментације побољшањем преноса масе и пермеабилности ћелија.
Комбинација пулсног електричног поља и ултразвучног третмана има утицај на кинетику сушења на ваздуху и квалитет сушеног поврћа, као што је шаргарепа. Време сушења се може смањити за 20 до 40%, уз задржавање рехидратационих својстава.

Соно-Елецтроцхемистри? Ултрасониц Елецтроцхемистри

Додајте ултразвучно побољшану електролизу да бисте произвели реактанте или да бисте конзумирали производе хемијских реакција како бисте померили коначну равнотежу хемијске реакције или променили пут хемијске реакције.

Предложено подешавање ултразвучних електрода

Иновативни дизајн за ултразвучне апарате типа сонде претвара стандардну ултразвучну сонотроду у ултразвучну вибрирајућу електроду. Ово чини ултразвук за електроде приступачнијим, лакшим за интеграцију и лако прилагодљивим нивоима производње. Други дизајни су узнемирили електролит само између две не-агитиране електроде. Сенчење и обрасци ширења ултразвучних таласа дају инфериорне резултате у поређењу са директним мешањем електрода. Можете додати ултразвучну вибрацију на аноде или катоде, респективно. Наравно, у било ком тренутку можете променити напон и поларитет електрода. Хиелсцхер Ултрасоницс електроде се лако могу накнадно уградити у постојеће поставке.

Запечаћене соно-електролитичке ћелије и електрохемијски реактори

Доступна је заптивка која не пропушта притисак између ултразвучне сонотроде (електроде) и реакторске посуде. Због тога можете да управљате електролитичком ћелијом на притиску који није амбијентални. Комбинација ултразвука и притиска назива се мано-сонификација. Ово може бити од интереса ако електролиза производи гасове, када се ради на вишим температурама или када се ради са испарљивим течним компонентама. Чврсто затворени електрохемијски реактор може да ради на притисцима изнад или испод притиска околине. Заптивање између ултразвучне електроде и реактора може бити електрично проводљиво или изолационо. Ово последње омогућава рад зидова реактора као друге електроде. Наравно, реактор може имати улазне и излазне отворе да би деловао као реактор проточне ћелије за континуиране процесе. Хиелсцхер Ултрасоницс нуди низ стандардизованих реактора и проточних ћелија са омотачем. Алтернативно, можете бирати између низа адаптера за уклапање Хиелсцхер сонотрода у ваш електрохемијски реактор.

Концентрични распоред у цевном реактору

Ако је ултразвучно агитована електрода близу друге електроде која се не меша или близу зида реактора, ултразвучни таласи се шире кроз течност, а ултразвучни таласи ће деловати и на другим површинама. Ултразвучно агитована електрода која је концентрично оријентисана у цеви или у реактору може заштитити унутрашње зидове од прљања или накупљених чврстих материја.

температура

Када користите стандардне Хиелсцхер сонотроде као електроде, температура електролита може бити између 0 и 80 степени Целзијуса. Сонотроде за друге температуре електролита у опсегу од -273 степена Целзијуса до 500 степени Целзијуса доступне су на захтев. Комбинација ултразвука са температуром назива се термо-сонификација.

вискозитет

Ако вискозитет електролита инхибира пренос масе, ултразвучно мешање током електролизе може бити корисно јер побољшава пренос материјала на и са електрода.

Соно-електролиза са пулсирајућом струјом

Пулсирајућа струја на ултразвучно агитованим електродама резултира производима који се разликују од једносмерне струје (ДЦ). На пример, пулсирајућа струја може повећати однос озона и кисеоника који се производи на аноди у електролизи воденог киселог раствора, нпр. разблажене сумпорне киселине. Импулсна струјна електролиза етанола производи алдехид уместо првенствено киселине.

Опрема за електросоникацију

Хиелсцхер Ултрасоницс је развио специјалну соноелектрохемијску надоградњу за индустријске претвараче. Надограђени претварач ради са скоро свим типовима Хиелсцхер сонотрода.

Ултразвучне електроде (сонотроде)

Сонотроде су електрично изоловане од ултразвучног генератора. Због тога можете повезати ултразвучну сонотроду на електрични напон, тако да сонотрода може деловати као електрода. Стандардни размак електричне изолације између сонотрода и контакта са земљом је 2,5 мм. Стога бисте могли да примените до 2500 волти на сонотроду. Стандардне сонотроде су чврсте и направљене од титанијума. Због тога скоро да нема ограничења на струју електроде. Титанијум показује добру отпорност на корозију на многе алкалне или киселе електролите. Могући су алтернативни материјали за сонотроде, као што су алуминијум (Ал), челик (Фе), нерђајући челик, никл-хром-молибден или ниобијум. Хиелсцхер нуди економичне анодне сонотроде, нпр. направљене од алуминијума или челика.

Ултразвучни генератор, напајање

Ултразвучном генератору није потребна никаква модификација и користи стандардну електричну утичницу са уземљењем. Сирена сонде и све спољашње површине сонде и генератора су наравно спојени на масу утичнице. Сонотрода и елемент за учвршћивање су једини делови повезани на напон електроде. Ово олакшава дизајн подешавања. Можете повезати сонотроду на једносмерну струју (ДЦ), пулсирајућу једносмерну струју или наизменичну струју (АЦ). Ултразвучне електроде могу да раде као аноде или катоде.

Производна опрема за процесе електросоникације

Можете користити било који Хиелсцхер ултразвучни уређај, као што су УИП500хдТ, УИП1000хдТ, УИП1500хдТ, УИП2000хдТ или УИП4000хдТ да повежете до 4000 вати ултразвучне снаге на било коју стандардну сонотроду или каскатроду. Интензитет ултразвучне површине на површини сонотроде може бити између 1 вата и 100 вата по квадратном центиметру. Доступне су различите геометрије сонотрода са амплитудама од 1 микрона до 150 микрона (пеак-пеак). Ултразвучна фреквенција од 20 кХз је веома ефикасна у стварању кавитације и акустичног струјања у електролиту. Хиелсцхер ултразвучни уређаји могу радити 24 сата дневно, седам дана у недељи. Можете радити континуирано при пуној излазној снази или пулсирати, нпр. за периодично чишћење електрода. Хиелсцхер Ултрасоницс може да снабдева ултразвучне електроде са ултразвучном снагом до 16 киловата (механичко мешање) по једној електроди. Готово да нема ограничења за електричну енергију коју можете повезати са електродама.

Још једна ствар: соно-електростатичко прскање

Хиелсцхер Ултрасоницс прави опрему за прскање, распршивање, атомизацију или аеросолизацију течности. Ултразвучна сонотрода за распршивање може течној магли или аеросолима дати позитиван набој. Ово комбинује ултразвучно прскање са технологијом електростатичког прскања, нпр. за процесе наношења премаза.