Högeffektiva De-Aeration av vätskor med hjälp av Ultrasonics

Medan avgasning eller utgasning är ofta en extremt tidskrävande process steg, ultraljud kan påskynda kolestins av gasbubblor och deras ökning avsevärt. Ultraljud outgassing kan användas i parti och inline uppställningar och kan också kombineras med konventionella avgasning tekniker såsom sparging med inert gaser, impeller avgasare, uppvärmning eller vakuum för att öka effektiviteten och hastigheten på gasborttagning.

Ta bort Gas från vätskor

Termerna avarmering, avgasning och utgasning avser avlägsnande av fria och upplösta gaser, särskilt reaktiva gaser som syre eller CO2, från en vätska. Eliminera syre är viktigt att förhindra skadliga slutprodukt förändringar och förbättra nedströms bearbetning. Avgasning är ett nödvändigt bearbetningssteg för många applikationer och branscher. Inom industriell tillverkning är avgasning ett vanligt processsteg för att säkerställa produktstabilitet, kvalitet och kontinuerliga produktstandarder. Syre är en faktor som påverkar produktkvaliteten och stabiliteten på olika nivåer.
Därför är avaeration ett etablerat processsteg i de livsmedel som & dryckes-, kemi-, läkemedels- och kosmetikindustri. Men också i laboratorier, prover kräver ofta avgasning före analys (t.ex. före HPLC, analyser, partikelmätningar etc.).
Ofta blandar bearbetar att använda e.g., high-shear blad eller roterande impellerblandare ofta gör följande avgasning av produkten nödvändigt, sedan dessa blandningstekniker introducerar vanligt kickbelopp av gasar in i produkten. Sådana gas- och luftinneslutningar har vanligen negativa effekter på produkten, eftersom de kan få fetter och oljor att härsna, försämra produkterna genom oxidation, missfärgning och oönskade förändringar av lukt och smak. Eftersom degassed produkter är kemiskt stabilare och har en längre hållbarhet, är degasification ett viktigt bearbetningssteg som kräver en tillförlitlig teknik.
 

Denna video visar effektiv avgasning av viskös olja (40cP). Ultraljud tar bort små suspenderade gasbubblor från vätskan och minskar nivån av upplöst gas under den naturliga jämviktsnivån.

Ultraljud Inline avgasning & Skumdämpning av olja (40cP)

Video miniatyr

Informationsförfrågan




Notera vår Integritetspolicy.


Ultraljud genomströmningsreaktor för kontinuerlig inline avgasning och avluftning av vätskor såsom kylvätskor, hydrauloljor etc. Ultraljud intensifierar och påskyndar avlägsnandet av oönskade gaser och luft från vätskor effektivt.

Ultraljud-assisterad avluftning av vätskor i en ultraljudsflödesreaktor. Ultraljud intensifierar och påskyndar avlägsnandet av oönskade gaser och luft från vätskor effektivt.

Ultraljud avgasning är en effektiv teknik för snabb och effektiv avlägsnande av gaser från vätskor som oljor, vatten, lösningsmedel etc.

Ultraljudsavgasning: Entrappade gasbubblor avlägsnas från olja med hjälp av ultraljudsatorn UP400St

 

Ultraljud degasification och de-aeration

Ultraljud avgasning och avarmering är ett mycket potent alternativ till traditionella avgasning metoder för vätskor som inkluderar kokning, minska trycket till vakuum, eller sparging med inerta gaser. Dessa traditionella avgasningsmetoder kommer ofta med nackdelar som termisk nedbrytning (på grund av uppvärmning), tid- och energiförbrukande bearbetning och/eller otillräckligt gasborttagande. Ultraljud avgasning bygger på arbetsprincipen för akustisk kavitation. När hög effekt ultraljud vågor kopplas ihop till en vätska, vätskan komprimeras och expanderas under högtrycks- och lågtryckscykler, respektive. Under lågtryckscykler skapas småvakuumbubblor (så kallade kavitationsbubblor) som växer under flera tryckcykler. Under dessa cykler av bubbla tillväxt, de upplösta gaser i vätskan in i vakuumbubblan, så att vakuumbubblan förvandlas till växande gasbubblor. Vidare, mikro-turbulenser och flytande jets orsaka intensiv agitation och massöverföring. Dessa ultraljud genererade förhållanden orsaka gasbubbla kolescens, vilket är enandet av små upplösta gasbubblor till större gasbubblor, som snabbt stiga till ytan av vätskan, där de lämnar vätskan.
De temperaturförändringar som orsakas av ultraljudsvibrationer och kavitation är begränsade till mycket små lokala utrymmen och temperaturökningen i den totala volymen kan försummas eftersom den inte stör produktkvaliteten.
 

Ultraljud avgasning vid en frekvens av 24kHz visade sig vara effektivare än ultraljudsbehandling vid högre frekvenser. (jfr Rognerud et al. 2020)

Minskning av upplöst syre med tid för ultraljudsfrekvens på 24 kHz med hjälp av sonikator UP400ST vid amplituder på 100 %, 80 %, 60 %, 40 % och 20 %.
Studie: ©Rognerud et al., 2020.

 
Beroende på volym, viskositet och gas inneslutningar av vätskan eller flytgödsel, ultraljud av-aeration kan köras som batch eller inline process. En högeffekts ultraljudssond avger akustisk kavitation i vätskan, så att vätskan avgasas effektivt.
Ultraljud avgasning kan också genomföras för att förbättra redan befintliga avgasningssystem såsom uppvärmning, vakuum eller sparging.
Ultraljud avgasning och defoaming används i industriell skala för att avlägsna upplösta gaser från vatten, oljor, livsmedel och drycker, kemiska lösningar, hydraulvätskor, kylvätskor, borrvätskor, råolja, emulsioner, färger, bläck, lim, lacker, beläggningar, epoxies, schampo, rengöringsmedel och många andra produkter.
 

Ultraljud avgasning tar snabbt bort upplösta gaser från vätskor.

Ultraljud avgasning med hjälp av ett flöde cell setup. Detta experiment var en prototyp småskalig vattenslinga med en volym på 0,8 gallon, inert gasflöde av 0,2 sfcm/min, och intensiteten på 275 W/cm2. Detta visar en minskning av syreborttagningstiden med ca 70%.
Studie och bild: Rubio et al. 2016

 

Ultraljud Degasification och De-Aeration är lämplig för:

  • Batch och Infogad
  • Låg och Hög Viskositeter
  • Små och stora volymer
  • Kalla och varma temperaturer
  • Mångsidiga Installationer
  • 24/7 Drift under full belastning
Ultraljud avgasning inställning i kontinuerligt flöde

Ultraljud avgasning i en inline setup med hjälp av ultraljuds- UIP1000hdT med flödescell.

Flödesschemat visar installationen av ett ultraljud inline avs hela systemet

Ultraljud avgasning setup för kontinuerlig inline gas borttagning

Ultraljud Förstärkt Sparging

Att sparging vätskor med inert gas (även känd som inert gas rensning) är en vanlig behandling för att avlägsna oönskade gaser såsom syre och koldioxid från vätskan. För sparging applikationer används ofta kväve, argon, helium och andra inerta gaser. Bubblande en lösning med en hög renhet (typiskt inert) gas kan dra ut oönskade, typiskt reaktiva upplösta gaser såsom syre och koldioxid. Sparging processen förlitar sig på massöverföring och är i sig en ganska långsam förfarande. Jag för att intensifiera sparging med inert gaser, är flytande-gas lösningen ofta upprörd kraftigt och bubblade under lång tid. Ultraljud är en degasification-intensifiera teknik, som förbättrar massöverföring och därigenom sparging betydligt. När hög effekt ultraljud vågor kopplas till vätskor eller uppslamningar, kavitation bubblor genereras. Dessa kavitation bubblor bryta upp större purge gasbubblor i små bubblor och skingra bubblorna enhetligt, vilket resulterar i snabbare och renare avgasning effekter. Den intensiva agitation och turbulenser som skapas av ultraljud främjar gas-vätska massöverföring och därigenom den snabba avlägsnandet av oönskade gaser.
För att accelerera och för att göra spargingförfarandet effektivare, används högpresterande ultrasonics för att sonomekaniskt förbättra massöverföringsprestandan mellan gas och vätska. De sonomekaniska effekter som genereras av akustisk kavitation inkluderar lokala tryck- och temperaturdifferentialer, mikroturbulenser och agitation. Dessa krafter förbättrar avgasning prestanda genom att bidra till en ökning av den diffusiva massan överföring på grund av bubbla upplösning, spridning och den efterföljande öka interfacial område, som slutligen resultera i en snabb borttagning av enfångade gaser från vätskan.
För att uppnå de önskade outgassing effekter, hög effekt ultraljud krävs. När en vätska skonas med en inert gas i ett tvåfasflöde önskas rektifierad diffusion för att öka massöverförings- och borttagningshastigheten för upplösta gaser. Tillämpa rektad diffusion kan vara svårt eftersom entrapped och upplöst gas bubblor tenderar att undvika att komma in i ultraljud kavitation fältet vid lägre intensiteter. Vid förhöjda intensitetsnivåer (högre än 300 W/cm2 vid ca. 20 kHz) gasbubblor inte längre undvika kavitation zon och bryts upp av sonomekaniska krafter. (jfr Jagannathan m.fl. 2011)

Avgasning av vätskor är en kraftfull tillämpning av Hielscher ultraljud enheter. Videon visar Hielscher UP200S under avgasning av vatten.

Avgasning av vatten med UP200S med sonotrode S40

Video miniatyr

Ultraljud avgasning av borrning lera utförs med sond-typ ultraljud UIP1000hd

Vattenbaserad borrning lera före och efter ultraljud avgasning med UIP1000hd
Studie och bild av Amani et al. 2016

 

Informationsförfrågan




Notera vår Integritetspolicy.


Hög effekt Ultraljuds avgasningssystem

Hielscher Ultrasonics är långsiktiga erfarenheter tillverkare av högpresterande ultraljud utrustning som används över hela världen i laboratorier och industriell produktion. Avgasning av vätskor och uppslamningar är en krävande applikation som kräver ultraljudssonder med hög effekt som kan koppla etablerade amplituder till vätskor för att avlägsna fångade gasbubblor och luftfickor. Alla Hielscher ultraljud enheter är konstruerade och tillverkade för att användas för 24/7 under full belastning. Ultraljud processorer är tillgängliga från kompakta 50 watt laboratorium ultrasonicators till 16.000watts kraftfulla inline ultraljud system. Ett brett utbud av boosterhorn, sonotrodes och flödesceller möjliggör individuell installation av ett ultraljudsavgasningssystem i överensstämmelse med vätska, viskositet och gasinklusioner.
För avarmering och utgasning av flytande metaller krävs exakt inställda och underhållna amplituder. Hielscher Ultrasonics tillverkar högpresterande ultraljudssonder som är specificerade för mycket processoptimerade amplituder och temperaturer. Om din avgasning ansökan kräver ovanliga specifikationer, anpassade ultraljud sonotrodes finns tillgängliga. Robustheten i Hielschers ultraljudsutrustning möjliggör 24/7-drift vid kraftig och i krävande miljöer.

Batch och Infogad

Hielscher ultraljud sonder för avgasning kan användas för parti och kontinuerlig inline avgasning och avarmningen. Beroende på volym, viskositet och inspänd gaser, kommer vi att rekommendera dig den mest lämpliga ultraljud outgassing setup.

Avgasning av vätskor är en kraftfull tillämpning av Hielscher ultraljud enheter. Videon visar Hielscher UP200S under avgasning av olja.

Ultraljud avgasning och skumning av olja

Video miniatyr

Ultraljud Sonder för Avgasning valfri volym

Hielscher Ultrasonics produktsortiment täcker hela spektrumet av ultraljud processorer från kompakta lab ultrasonicators över bänk-top och pilotsystem till helt-industriella ultraljud processorer med kapacitet att bearbeta truckloads per timme. Det fullständiga produktsortimentet ger oss möjlighet att erbjuda dig den mest lämpliga ultraljudsavgasningsutrustningen för dina vätske-, processkapacitets- och produktionsmål.

Exakt kontrollerbara amplituder för optimala resultat

Hielscher ultrasonicators kan fjärrstyras via webbläsarkontroll. Ultraljudsbehandling parametrar kan övervakas och justeras exakt till processkraven.Alla Hielscher ultraljudsavgasningssystem är exakt kontrollerbara och därigenom pålitliga arbetshästar. Amplituden är en av de avgörande processparametrarna som påverkar effektiviteten och effektiviteten hos sonomekaniskt inducerad degasifiering. Alla Hielscher Ultrasonics’ processorer möjliggör den exakta inställningen av amplituden. Sonotrodes och booster horn är tillbehör som gör det möjligt att modifiera amplituden i ett ännu bredare sortiment. Hielschers industriella ultraljudsprocessorer kan leverera mycket höga amplituder och leverera den nödvändiga ultraljudsintensiteten för krävande applikationer. Amplituder på upp till 200μm kan enkelt köras kontinuerligt i 24/7 drift.
Exakta amplitudinställningar och den permanenta övervakningen av ultraljudsprocessparametrarna via smart programvara ger dig möjlighet att justera ultraljudsprocessparametrarna för den mest effektiva ultraljudsavgasningen. Optimal ultraljudsbehandling för högeffektiv gas borttagning!
Robustheten i Hielschers ultraljudsutrustning möjliggör 24/7-drift vid kraftig och i krävande miljöer. Detta gör Hielschers ultraljudsutrustning till ett pålitligt arbetsredskap som uppfyller dina krav på avarmeringsprocess.

Högsta kvalitet – Designad och Tillverkad i Tyskland

Som ett familjeägt och familjeägt företag prioriterar Hielscher högsta kvalitetsstandarder för sina ultraljudsprocessorer. Alla ultrasonicators är designade, tillverkade och noggrant testade i vårt huvudkontor i Teltow nära Berlin, Tyskland. Robusthet och tillförlitlighet hielschers ultraljud utrustning gör det ett arbete häst i din produktion. 24/7 drift under full belastning och i krävande miljöer är en naturlig egenskap hos Hielschers högpresterande avgasare.

Kontakta oss! / Fråga oss!

Be om mer information

Använd formuläret nedan för att begära ytterligare information om ultraljud processorer, applikationer och pris. Vi kommer att vara glada att diskutera din avgasning process med dig och att erbjuda dig en ultraljud degasser uppfyller dina krav!









Observera att våra Integritetspolicy.


Avgasning och skumning av vätskor är en intressant tillämpning av ultraljudsanordningar. I detta fall avlägsnar ultraljudet upplöst CO2 från öl. Med hjälp av Hielscher ultraljudsutrustning kan du avgasa eller skumma vätskor i bägare, tankar eller inline (flödescellreaktorer).

Snabb skumning med ultraljud

Video miniatyr



Litteratur / Referenser

Högpresterande ultraljud! Hielschers produktsortiment täcker hela spektrumet från den kompakta labb ultrasonicator över bänkenheter till fullindustriella ultraljudssystem.

Hielscher Ultrasonics tillverkar högpresterande ultraljud homogenisatorer från Labb till industriell storlek.


Vi diskuterar gärna din process.

Låt oss komma i kontakt.