Hielscher ultraljud teknik

Elektro-ultraljudsbehandling – Ultraljudselektroder

Electro-Ultraljudsbehandling är kombinationen av effekterna av el med effekterna av ultraljudsbehandling. Hielscher Ultrasonics utvecklat en ny och elegant metod för att använda någon sonotrode som elektrod. Detta sätter kraften i ultraljud direkt vid gränssnittet mellan ultraljudselektrod och vätska. Där kan det främja elektrolys, förbättra massöverföring, och bryta gränsskikt eller avlagringar. Hielscher levererar produktionskvalitet utrustning för elektro-ultraljudsbehandling processer i batch och inline processer i valfri skala. Du kan kombinera elektro-ultraljudsbehandling med mano-ultraljudsbehandling (tryck) och termo-ultraljudsbehandling (temperatur).

Ultraljudselektrod applikationer

Tillämpningen av ultrasonics till elektroder är en ny teknik med fördelar för många olika processer i elektrolys, galvanisering, elektro-rening, väte generation och elektro-koagulering, partikelsyntes eller andra elektro-kemiska reaktioner. Hielscher Ultrasonics har ultraljud elektroder lätt tillgängliga för forskning och utveckling på lab skala eller pilot skala elektrolys. Efter att du testat och optimerat din elektrolytiska process, kan du använda Hielscher Ultrasonics produktion storlek ultraljud utrustning för att skala upp din process resultat till industriell produktion nivåer. Nedan hittar du förslag och rekommendationer för användning av ultraljudselektroder.

Ultrasonic generator and transducer with electrically isolated ultrasonic probe as sono-electrode

Ultraljudselektrod (Katod) för Tillämpning i Sono-Elektrokemi

Sono-elektrolys (ultraljud elektrolys)

Elektrolys är utbyte av atomer och joner genom avlägsnande eller tillsats av elektroner som härrör från tillämpningen av en elektrisk ström. Elektrolysens produkter kan ha ett annat fysikaliskt tillstånd än elektrolyten. Elektrolys kan producera fasta ämnen, såsom fällningar eller fasta lager på någon av elektroderna. Alternativt, elektrolys kan producerar gaser, såsom Väte, Klor eller Syre. Ultraljud agitation av en elektrod kan bryta fasta avlagringar från elektrodytan. Ultraljud avgasning snabbt producerar större gasbubblor från upplösta gaser av mikro-bubblor. Detta leder till en snabbare separation av de gasformiga produkterna från elektrolyten.

ultrasonic electrodes for sono-electrolytic applications

Ultraljud UIP2000hdT (2000 watt, 20kHz) som Katod och / eller Anod i en elektrolytisk cell

Ultraljudsförbättd Mass-Transfer på Elektrodyta

Under elektrolysprocessen ackumuleras produkterna nära elektroderna eller på elektrodytan. Ultraljud agitation är ett mycket effektivt verktyg för att öka mass-överföring vid gränsskikt. Denna effekt ger färsk elektrolyt i kontakt med elektroden yta. Den cavitational strömning transporterar produkter av elektrolysen, såsom gaser eller fasta ämnen bort från elektrodytan. Den hämmande bildningen av isolerande lager förhindras därför.

Effekter av Ultrasonics på dekompositionen Potential

Ultraljudsag agitation av anoden, av katoden, eller båda elektroderna, kan påverka sönderdelningspotentialen eller sönderdelningsspänningen. Enbart kavitation är känt för att bryta molekyler, producera fria radikaler eller ozon. Kombinationen av kavitation med elektrolys i en ultraljudsförstärkt elektrolys kan påverka den lägsta erforderliga spänningen mellan anod och katod i en elektrolytisk cell för elektrolys ska uppstå. De mekaniska och sonochemical effekterna av kavitation kan förbättra elektrolys energieffektivitet, alltför.

Ultraljud i Elektrorefinering och Elektrowinning

I processen för elektrorefinering kan fasta avlagringar av metaller, såsom koppar förvandlas till en suspension av fasta partiklar i elektrolyten. Vid elektrowinning, även kallad elektroextraktion, kan elektrodepositionen av metaller från deras orter förvandlas till fast fällning. Vanliga elektrowonmetaller är bly, koppar, guld, silver, zink, aluminium, krom, kobolt, mangan, och de sällsynta-jord-och alkalimetaller. Ultraljud är ett effektivt medel för urlakning av orm, alltför.

Sono-elektrolytisk rening av vätskor

Rena en vätska, t ex en vattenhaltiga lösningar som avloppsvatten, slam eller liknande, genom att leda lösningen genom det elektriska fältet av två elektroder! Elektrolys kan desinficera eller rena vattenlösningar. Utfodring en NaCI-lösning tillsammans med vatten genom elektroder eller över elektroder, genererar Cl2 eller CIO2, som kan oxidera föroreningar och desinficera vattnet eller vattenlösningar. Om vattnet innehåller tillräckliga naturliga klorider, finns det inget behov av tillägget.
Ultraljudsvibrationer av elektroden kan få gränsskiktet mellan elektroden och vattnet så tunn som möjligt. Detta kan förbättra massöverföringen med många storleksordningar. Ultraljudsvibrationer och kavitation minskar bildandet av mikroskopiska bubblor på grund av polarisering, betydligt. Användningen av ultraljudselektroder för elektrolys förbättrar den elektrolytiska reningsprocessen avsevärt.

Sono-elektrokoagulering (ultraljudselektrokoagulation)

Elektrokoagulation är en reningsmetod för avloppsvatten för avlägsnande av föroreningar, såsom emulgerad olja, totala petroleumkolväten, eldfasta organiska ämnen, suspenderade fasta ämnen, och tungmetaller. Även radioaktiva joner kan tas bort från för vattenrening. Tillsats av ultraljud elektrokoagulering, även känd som sono-elektrokoagulation, har en positiv effekt på kemisk syre efterfrågan eller grumlighet borttagning effektivitet. De elektrokoagulering kombinerade behandlingsprocesser har visat kraftigt förbättrade föreställningar i avlägsnandet av föroreningar från industriellt avloppsvatten. Integrationen av en fri radikal producera steg, såsom ultraljud kavitation med elektrokoagulation visar synergi och förbättringar i den totala rengöringsprocessen. Syftet med att anställa dessa ultraljud-elektrolytiska hybridsystem är att öka den totala behandlingseffektiviteten och eliminera nackdelarna med konventionella behandlingsprocesser. Hybrid ultraljud-elektrokoagulering reaktorer har visat att inaktivera Escherichia coli i vatten.

Ultrasonic UIP2000hdT (2000 watts, 20kHz) as Cathode and/or Anode in a sonoelectrochemical tank

Ultraljud UIP2000hdT (2000 watt, 20kHz) som Sono-Katod och/ eller Sono-Anod i en tank

Sono-elektrolytisk In-Situ-generering av reagenser eller reaktanter

Många kemiska processer, såsom heterogena reaktioner eller katalys dra nytta av ultraljud agitation och ultraljud kavitation. Den sono-kemiska påverkan kan öka reaktionshastigheten eller förbättra konverteringsavkastningen.
Ultraljud upprörda elektroder lägga till ett nytt kraftfullt verktyg för att kemiska reaktioner. Nu kan du kombinera fördelarna med sonochemistry med elektrolys. Producera väte, hydroxidjoner, hypoklorit och många andra joner eller neutrala material direkt i ultraljudskavitationfältet. Elektrolysens produkter kan fungera som reagenser eller som reaktanter på den kemiska reaktionen.

Reagenser tillsätts för att orsaka en kemisk reaktion eller test om en sådan inträffade. Reagenser konsumeras inte nödvändigtvis av en kemisk reaktion.
Reaktanter är insatsmaterial som deltar i en kemisk reaktion. Reaktanter konsumeras för att göra produkter av den kemiska reaktionen

Kombination av Ultraljud med Pulsed Electric Field

Kombinationen av pulserade elektriska fältet (PEF) och ultraljud (US) har positiva effekter för utvinning av fysikalkemiska, bioaktiva föreningar och den kemiska strukturen av extrakt. Vid extraktion av mandel, kombinerad behandling (PEF–US) har producerat de högsta nivåerna av totala fenoler, totala flavonoider, kondens tanniner, antocyanin innehåll och antioxidant aktivitet. Det minskade kraften och metallkelatverksamheten.
Ultraljud (US) och pulsade elektriska fältet (PEF) kan användas förbättra processeffektivitet och produktionstakt i jäsningsprocesser genom att förbättra massöverföring och cellpermeabilitet.
Kombinationen av pulsade elektriska fält och ultraljud behandling har en inverkan på lufttorkning kinetik och kvaliteten på torkade grönsaker, såsom morötter. Torktiden kan minskas med 20 till 40%, samtidigt som rehydreringsegenskaperna bibehålls.

Sono-elektrokemi / Ultraljuds elektrokemi

Lägg till ultraljudsförstärkt elektrolys för att producera reaktanter eller för att konsumera produkter av kemiska reaktioner för att flytta den kemiska reaktionens slutliga jämvikt eller för att ändra den kemiska reaktionsvägen.

Informationsförfrågan




Notera vår Integritetspolicy.


Förslag på inställning av ultraljudselektroder

Den innovativa isolatordesignen för ultraljudsatorer av sondtyp förvandlar en vanlig ultraljudssonotrod till en ultraljudsvibrerande elektrod. Detta gör ultraljud för elektroder mer tillgängliga, lättare att integrera och lätt skalbar till produktionsnivåer. Andra designer agiterade elektrolyten mellan två non-agiterade elektroder, endast. Skuggning och ultraljud våg förökning mönster ger sämre resultat jämfört med direkt elektrod agitation. Du kan lägga till ultraljudsvibrationer till anoder eller katoder, respektive. Naturligtvis kan du ändra spänningen och polariteten hos elektroderna när som helst. Hielscher Ultrasonics elektroder är lätta att eftermontera till befintliga uppställningar.

Förseglade sono-elektrolytiska cell- och elektrokemiska reaktorer

En trycktät tätning mellan ultraljudssonotrode (elektrod) och ett reaktorkärl finns tillgängligt. Därför kan du manövrera den elektrolytiska cellen vid annat än omgivande tryck. Kombinationen av ultraljud med tryck kallas mano-ultraljudsbehandling. Detta kan vara av intresse om elektrolysen producerar gaser, vid arbete vid högre temperaturer, eller vid arbete med flyktiga flytande komponenter. En tättsluten elektrokemisk reaktor kan arbeta med tryck över eller under omgivande tryck. Tätningen mellan ultraljudselektroden och reaktorn kan göras elektriskt ledande eller isolerande. Den senare gör det möjligt att driva reaktorväggarna som en andra elektrod. Naturligtvis kan reaktorn ha in- och utloppsportar för att fungera som en flödescellreaktor för kontinuerliga processer. Hielscher Ultrasonics erbjuder en mängd olika standardiserade reaktorer och mantade flödesceller. Alternativt kan du välja från en rad adaptrar för att passa Hielscher sonotrodes till din elektrokemiska reaktor.

Koncentriskt arrangemang i rörreaktorn

Om ultraljud upprörd elektrod är nära en andra icke-upprörd elektrod eller nära en reaktorvägg, ultraljud vågor propagera genom vätskan och ultraljud vågorna kommer att fungera på de andra ytorna också. En ultraljud upprörd elektrod som är koncentriskt orienterad i ett rör eller i en reaktor kan hålla innerväggarna fria från påväxt eller från ackumulerade fasta ämnen.

temperatur

Vid användning av hielschers sonotroder som elektroder kan elektrolyttemperaturen vara mellan 0 och 80 grader Celsius. Sonotrodes för andra elektrolyttemperaturer i intervallet från -273 grader Celsius till 500 grader Celsius finns tillgängliga på begäran. Kombinationen av ultraljud med temperatur kallas termo-ultraljudsbehandling.

Viskositet

Om elektrolytens viskositet hämmar massöverföring, kan ultraljudsagning blandning under elektrolys vara fördelaktigt eftersom det förbättrar överföringen av materialet till och från elektroderna.

Sono-elektrolys med pulserande ström

Pulserande ström på de ultraljud upprörda elektroderna resulterar i produkter som skiljer sig från likström (DC). Till exempel kan Pulserande ström öka förhållandet mellan ozon och syre som produceras vid anoden i elektrolysen av en vattenhaltig sur lösning, t ex späd svavelsyra. Pulsad strömelektrolys av etanol producerar en aldehyd istället för i första hand en syra.

Informationsförfrågan




Notera vår Integritetspolicy.


Utrustning för Electro-Ultraljudsbehandling

Hielscher Ultrasonics utvecklat en speciell elektrisk isolator. Denna isolator par mekaniska vibrationer från en standard UIP-givare till nästan alla typer av Hielscher sonotrodes.

Ultraljudselektroder (Sonotrodes)

Sonotrodes är elektriskt isolerade från ultraljud generator och givare. Därför kan du ansluta ultraljud sonotrode till en elektrisk spänning, så att sonotroden kan fungera som en elektrod. Standard elektrisk isoleringsgapet mellan sonotrodes och givarehornet är 2,5 mm. Därför kan du ansöka upp 2500 volt till sonotrode. Standard sonotrodes är solida och tillverkade av Titanium. Därför finns det nästan ingen begränsning till elektrodströmmen. Titan visar en god korrosionsbeständighet mot många alkaliska eller sura elektrolyter. Alternativa sonotrodematerial, såsom aluminium (Al), stål (Fe), rostfritt stål, nickel-krom-molybden, eller niob är möjliga. Hielscher erbjuder kostnadseffektiva offerodesonotrodes, t ex tillverkade av aluminium eller stål.

Ultraljud Generator, strömförsörjning

Ultraljud generatorn behöver inte någon ändring och den använder en standard eluttag med jord. Givaren horn och alla yttre ytor av givaren och generatorn är anslutna till marken av eluttaget, naturligtvis. Sonotroden och ett stärkande element är de enda delar som är anslutna till elektrodspänningen. Detta underlättar utformningen av inställningen. Du kan ansluta sonotroden till likström (DC), pulserande likström eller växelström (AC). Ultraljudselektroder kan drivas som anoder respektive katoder.

Produktionsutrustning för elektro-ultraljudsbehandling processer

Du kan använda alla Hielscher ultraljud enhet, såsom UIP500hdT, UIP1000hdT, UIP1500hdT, UIP2000hdT eller UIP4000hdT till par upp till 4000 watt ultraljud makt till någon standard sonotrode eller cascatrode. Ultraljud ytintensitet på sonotrode ytan kan vara mellan 1 watt till 100 watt watt per kvadratcentimeter. Olika sonotrode geometrier med amplituder från 1 mikron till 150 mikron (peak-peak) finns tillgängliga. Ultraljudsfrekvensen på 20kHz är mycket effektiv vid generering av kavitation och akustisk strömning i elektrolyten. Hielscher ultraljud enheter kan fungera 24 timmar per dag, sju dagar i veckan. Du kan arbeta kontinuerligt vid full uteffekt eller pulsera, t ex för periodisk rengöring av elektroderna. Hielscher Ultrasonics kan leverera ultraljud elektroder med upp till 16 kilowatt ultraljud makt (mekanisk agitation) per enda elektrod. Det finns nästan ingen gräns för den elektriska kraft du kan ansluta till elektroderna.

Begär mer information!

Använd formuläret nedan, om du vill begära ytterligare information angående användning av ultraljudselektroder. Vi kommer att vara glada att erbjuda dig ett ultraljud system som uppfyller dina krav.









Observera att våra Integritetspolicy.


En sak till: Sono-Elektrostatisk sprutning

Hielscher Ultrasonics gör utrustning för sprutning, nebuliserande, atomiserande eller aerosolyzing av vätskor. Ultraljudssprutning sonotrode kan ge den flytande dimman eller aerosoler en positiv laddning. Detta kombinerar ultraljudssprutning med elektrostatisk sprutteknik, t ex för beläggningsprocesser.

Ultrasonic Cathode and/or Anode in Batch Setup

Hög effekt 2000 Watts Ultraljud Katod och / eller Anod i batch setup