Visoko efikasna de-aeracija tečnosti pomoću ultrazvuka

Iako je degustacija ili izguglavanje često izuzetno dugotrajan procesni korak, ultrazvuk može da ubrza ugalj gasnih mehurića i njihov porast značajno. Ultrazvučno izglađivanje može da se koristi u grupnim i inlajn podešavanjima, a može se kombinovati i sa konvencionalnim tehnikama degagustacije kao što su sparing sa inertnim gasovima, degaseri, grejanje ili vakuum kako bi se poboljšala efikasnost i brzina uklanjanja gasa.

Uklanjanje gasa iz tečnosti

Uslovi deaetracije, degustacije i nadgađujuće odnose se na uklanjanje slobodnih i rastvorenih gasova, posebno reaktivnih gasova kao što su kiseonik ili koadrma₂, iz tečnosti. Eliminisanje kiseonika je važno da bi se sprečile štetne promene krajnjih proizvoda i poboljšala obrada nizvodno. Degasing je neophodan procesni korak za mnoge aplikacije i industrije. U industrijskoj proizvodnji, degustiranje je uobičajen procesni korak kako bi se osigurala stabilnost proizvoda, kvalitet i kontinuirani standardi proizvoda. Kiseonik je faktor koji utiče na kvalitet proizvoda i stabilnost na različitim nivoima.
Stoga je deaeracija utvrđeni procesni korak u hrani & pića, hemijske, farmaceutske i kozmetičke industrije. Ali i u laboratorijama, uzorci zahtevaju često degustiranje pre analize (npr. pre HPLC-a, napada, merenja čestica itd.).
Često mešanje procesa pomoću npr. Takva uključivanja gasa i vazduha obično imaju negativne efekte na proizvod, jer mogu da naprave masti i ulja uže, pogoršavaju proizvode oksidacijom, obesmišljavanje i neželjene izmene mirisa i ukusa. Kako su degazirani proizvodi hemijski stabilniji i imaju duži život na polici, degagacija je suštinski procesni korak koji zahteva pouzdanu tehniku.

Ultrazvučno degaziranje: Zapušteni mehurići gasa se uklanjaju iz nafte koristeći ultrazvuk УП400Ст

Ultrazvučna degazacija i de-aeracija

Ultrazvučna degustracija i deaeracija je veoma moćna alternativa tradicionalnim degazacionim metodama tečnosti koje uključuju ključanje, smanjenje pritiska na vakuum ili sparing sa inertnim gasovima. Ove tradicionalne metode degasinga često dolaze sa manama kao što su toplotna degradacija (zbog grejanja), prerada vremena i energije i/ili nedovoljno uklanjanje gasa. Ultrazvučno degustiranje se zasniva na radnom principu akustične kavijacije. Kada se ultrazvučni talasi visoke snage udostoje u tečnost, tečnost se sabija i proširuje tokom ciklusa visokog pritiska i niskog pritiska. Tokom ciklusa niskog pritiska stvaraju se minutni vakuumski mehurići (takozvani mehurići šupljine), koji rastu tokom nekoliko ciklusa pritiska. Tokom tih ciklusa rasta mehurića, rastvoreni gasovi u tečnosti ulaze u vakuumski mehur, tako da se vakuumski mehur transformiše u rastuće gasne mehuriće. Osim toga, mikro-turbulencije i tečni mlaznjaci izazivaju intenzivnu uznemirenost i masovni prenos. Ovi ultrasonično generisani uslovi uzrokuju ugalj gasnih mehurića, a to je ujedinjenje malih rastvorenih gasnih mehurića na veće gasne mehuriće, koji se brzo uzdižu na površinu tečnosti, gde tamo ostavljaju tečnost.
Promene temperature izazvane ultrazvučnim vibracijama i kavijacijom ograničene su na veoma male lokalne prostore i porast temperature u ukupnoj zapremini može biti zanemaren jer ne ometa kvalitet proizvoda.
U zavisnosti od jačine zvuka, viskoznosti i uključivanja gasa tečnosti ili mulja, ultrazvučna deeracija se može pokrenuti kao grupni ili inlajn proces. Ultrazvučna sonda visoke snage emituje akustičnu kavijaciju u tečnost, tako da se tečnost efikasno degazira.
Ultrazvučna degugacija se takođe može sprovesti kako bi se poboljšali već postojeći sistemi degazacije kao što su grejanje, vakuum ili sparing.
Ultrazvučno degustiranje i defoamiranje se koristi na industrijskom nivou za uklanjanje rastvorenih gasova iz vode, ulja, hrane i pića, hemijskih rastvora, hidrauličnih tečnosti, rashladnih tečnosti, tečnosti za bušenje, sirovog ulja, emulzija, boja, mastila, lepkova, laka, presvlaka, epoksija, šampona.

Ultrazvučno degaziranje pomoću podešavanja protočne ćelije. Ovaj eksperiment je bio prototip vodene petlje malih razmera sa zapreminom od 0,8 galona, inertnim protokom gasa od 0,2 sfcm/min i intenzitetom od 275 W/cm2. To pokazuje smanjenje vremena uklanjanja kiseonika za oko 70 odsto.
Studija i slika: Rubio et al. 2016

Ultrazvučno degusiranje u podešavanju pomoću ultrazvuka УИП1000хдТ sa ćelijom protoka.

Ultrasonično unapređeno sparing

Spargiranje tečnosti inertnim gasom (poznato i kao inertno čišćenje gasa) je uobičajen tretman za uklanjanje neželjenih gasova kao što su kiseonik i ugljen-dioksid iz tečnosti. Za sparging aplikacije obično se koriste azot, argon, helijum i drugi inertni gasovi. Penušavo rešenje sa gasom visoke čistoće (obično inertno) može da izvuče neželjene, obično reaktivne rastvorljive gasove kao što su kiseonik i ugljen-dioksid. Proces spargovanja se oslanja na masovni transfer i sam je po sebi prilično spora procedura. Naređujem da se intenzivira sparging inertnim gasovima, rastvor tečnog gasa je često energično i mehurić dugo vremena. Ultrazvučnost je tehnika intenziviranja degastacije, koja poboljšava masovni prenos i time značajno raste. Kada su ultrazvučni talasi velike snage u paru sa tečnošću ili ljagom, generišu se mehurići kavitacije. Ovi mehurići kavitacije razbijaju veće mehuriće gasa u male mehuriće i ravnomerno rasteruje mehuriće, što rezultira bržim i čistijim degazacionim efektima. Intenzivna agitacija i turbulencije nastale ultrazvučnošću promovišu prenos gasno-tečne mase i samim time brzo uklanjanje neželjenih gasova.
Da bi se ubrzala i kako bi postupak sparinga bio efikasniji, ultrazvuk visokih performansi se koristi za sonomehanički poboljšanje performansi masovnog prenosa između gasa i tečnosti. Sonomehanički efekti generisani akustičnim kavitacijama uključuju lokalni pritisak i temperaturne preferencije, mikroturbulencije i uznemirenost. Ove sile poboljšavaju degazivne performanse tako što doprinose povećanju difuzivnog masovnog prenosa usled raspada mehurića, raspršivanja i naknadnog povećanja međufašnog područja, što konačno rezultira brzim uklanjanjem zapušenih gasova iz tečnosti.
Da bi se postigli željeni efekti zagušivanja, potrebna je ultrazvuka visoke snage. Kada se tečnost poštedi inertnim gasom u dvofaznom toku, željeno je da se poveća masovna brzina prenosa i uklanjanja rastvorenih gasova. Primena ispravljene difuzije može biti teška jer zapušteni i rastvoreni mehurići gasa imaju tendenciju da izbegavaju ulazak u ultrazvučno polje kavijanja nižim intenzitetom. Međutim, povišenim intenzitetom (višim od 300 W/cm² približnih 20 kHz) mehurići gasa više ne izbegavaju zonu kavijacije i razbiju ih sonomehaničke sile. (cf. Jagannathan et al. 2011)

Ultrazvučno degaziranje moltenskih aluminijumskih aluminijuma

Generacija kavijacije u tečnim metalima je veoma zahtevna primena i postoji samo vrlo malo tehnika za proizvodnju dovoljne i pouzdane kavijacije u topljenju metala. Međutim, stopa i intenzitet kavijanja su ključni faktori koji oblikuju rezultate degavacije. Efikasna degasifikacija zahteva pouzdanu kavijaciju kako bi se dobila maksimalna strukturna prerada topljenja metala. Intenzivna kavijacija ultrazvuka visoke performanse može da poboljša degustaciju za 30 do 60%.
Smatra se da su degadžije ultrazvučne sonde jedna od najpouzdanijih metoda zagušivanje, za koju je dokazano da je naučno održiva u malom i velikom obimu. Generacija intenzivne akustične kavijacije zavisi od različitih faktora uključujući parametre ultrazvučnog procesa, metalni sastav, površinsku napetost, topljenje temperature, viskoznost, kao i nivo jačine zvuka i rastvora uključivanja gasa u metalno otapanje. Parametri ultrazvučnog procesa mogu se precizno podesiti na metalni topljeni sastav i faktore koji utiču na to da se dobije pravi intenzitet kavijacije. Tačno podešavanje ultrazvučnih parametara je fundamentalno za prednosti ultrazvučne degustacije topljenja metala. Glavne prednosti ultrazvučnog degusinga uključuju visoke stope degazacije i smanjen uticaj procesa na životnu sredinu. S obzirom da ultrazvučna degustacija rezultira samo vrlo malo drosa, ultrazvučno topljenje metala je zelena tehnika pogodna za životnu sredinu.
Degaziranje aluminijuma se topi: Ultrazvučno degustiranje je dokazana metoda za povećanje gustine aluminijumskih jedinica i smanjenje sadržaja vodonika u aluminijumskim jedinicama. U poređenju sa alternativnim procedurama degazovanja, kao što je nadmašivanje korišćenjem rotacionog impelera, ultrazvučno degustiranje se ističe brzinom i efikasnošću. Studije su pokazale da je ultrazvučni sistem za degaziranje sonde bio oko 3 puta brži od uklanjanja gasa podstaknutog impelerom.
Kako ultrazvučna degustacija ne podrazumeva konvencionalno mešanje metala, zaštitni aluminijum oksid na površini topljenja nije poremećen. Držanje sloja aluminijumskih oksida netaknutim sprečava uvođenje aluminijumskog oksida u aluminijum kako bi se održao zaštitni efekat protiv atmosferskih kontaminati. Ultrazvučno degustiranje poboljšava preradu žitarica i strukturu aluminijumskih odliva. To pored ultrasonično promovisanog uklanjanja nemetalnih gasnih uključenja iz tečnog aluminijuma, čini ultrazvučnim metalnim tretmanima superiornu tehniku za proizvodnju visokokvalitetnih metalnih kastinga.
Degasifikacija metalnih topljenja kao što su aluminijumske aloje zahteva visoke performanse ultrazvučnu opremu visoke snage. Ultrazvučna sonda mora biti navedena za upotrebu sa visokim temperaturama i visokim viskoznostima. Ultrazvučnik mora biti u stanju da isporučuje i održava konstantne amplitude tokom dužih vremenskih perioda. Hielscher Ultrasonics je specijalizovan za razvoj, proizvodnju i distribuciju ultrazvučne opreme visoke snage za zahtevne aplikacije kao što je degasifikacija topljenja metala. Snabdevajući ultrazvučnike visokih performansi u bilo kom obimu i ultrazvučne sonde razvijene specijalno za tretman tečnih metala, Hielscher Ultrasonics je vaš partner za pouzdane i efikasne aplikacije za topljenje metala.

Ultrazvučni degazacioni sistemi visoke snage

Hielscher Ultrasonics je dugoročni proizvođač ultrazvučne opreme visokih performansi koja se koristi širom sveta u laboratorijama i industrijskoj proizvodnji. Degustacija tečnosti i ljaga je zahtevna aplikacija koja zahteva ultrazvučne sonde visoke snage koje mogu da parira uspostavljenim amplitudama u tečnosti za uklanjanje zapuštenih gasnih mehurića i vazdušnih džepova. Svi Hielscher ultrazvučni uređaji su dizajnirani i proizvedeni tako da rade non-stop pod punim opterećenjem. Ultrazvučni procesori dostupni su od kompaktnih 50 vati laboratorijskih ultrazvučnika do 16.000vata moćnih inline ultrazvučnih sistema. Širok spektar booster rogova, sonotroda i protočnih ćelija omogućava individualno podešavanje ultrazvučnog sistema degazacije u korespondenciji sa tečnošću, viskoznošću i uključivanjem gasa.
Za deaeraciju i prenaglašavanje tečnih metala potrebna je precizno postavljena i održavana amplitude. Hielscher Ultrasonics proizvodi ultrazvučne sonde visokih performansi koje su navedene za veoma procesno optimizovane amplitude i temperature. Ako vaša degazna aplikacija zahteva neobične specifikacije, dostupni su prilagođeni ultrazvučni sonotrodi. Robustnost Hielscherove ultrazvučne opreme omogućava non-stop rad na teškim dužnostima i u zahtevnim okruženjima.

Grupa i ureрi

Hielscher ultrazvučne sonde za degustraciju mogu se koristiti za grupnu i kontinuiranu inlajn degustraciju i deaeration. U zavisnosti od jačine zvuka, viskoze i zapuštenih gasova, preporučićemo vam najpogodniju ultrazvučnu postavku za nadmašivanje.

Ultrazvučne sonde za degaziranje bilo kog volumena

Hielscher Ultrasonics proizvodni asortiman pokriva pun spektar ultrazvučnih procesora od kompaktnih laboratorijskih ultrazvučnih preko klupa-top i pilot sistema do potpuno industrijskih ultrazvučnih procesora sa kapacitetom obrade kamiona na sat. Kompletan asortiman proizvoda nam omogućava da vam ponudimo najpogodniju ultrazvučnu opremu za degaziranje za vaše tečne, procesne kapacitete i proizvodne ciljeve.

Precizno kontrolisane amplitude za optimalne rezultate

Svi Hielscher ultrasonični sistemi degusinga su precizno kontrolisani i samim tim pouzdani radni konji. Amplituda je jedan od ključnih parametara procesa koji utiču na efikasnost i delotvornost sonomehanički izazvane degazacije. Svi Hielscher Ultrasoničari’ procesori omogućavaju preciznu postavku amplitule. Sonotrode i sirene za potisnik su dodaci koji omogućavaju modifikaciju amplitude u još širem opsegu. Hielscherovi industrijski ultrazvučni procesori mogu da isporuče veoma visoke amplitude i isporuče potreban ultrazvučni intenzitet za zahtevne aplikacije. Amplitude do 200μm mogu se lako neprekidno voditi u 24/7 operaciji.
Precizna podešavanja amplitude i trajno praćenje parametara ultrazvučnog procesa putem pametnog softvera daju vam mogućnost prilagođavanja parametara ultrazvučnog procesa za najefikasniju ultrazvučnu degazaciju. Optimalna sonicija za visoko efikasno uklanjanje gasa!
Robusnost Hielscherove ultrazvučne opreme omogućava non-stop rad na velikim dužnostima i u zahtevnim sredinama. Na taj način Hielscherova ultrazvučna oprema čini pouzdanim radnim alatom koji ispunjava vaše zahteve procesa deaetracije.

Najviši kvalitet – Dizajnirani i proizvedeni u Nemačkoj

Kao porodični i porodični biznis, Hielscher daje prioritet najvišim standardima kvaliteta za svoje ultrazvučne procesore. Svi ultrazvučnici su dizajnirani, proizvedeni i temeljno testirani u našem sedištu u Teltowu blizu Berlina, Nemačka. Robusnost i pouzdanost Hielscherove ultrazvučne opreme čine ga radnim konjem u vašoj proizvodnji. 24/7 operacija pod punim opterećenjem i u zahtevnim okruženjima je prirodna karakteristika Hielscherorovih degavaca visokih performansi.