การขจัดอากาศของของเหลวที่มีประสิทธิภาพสูงโดยใช้อัลตราโซนิก

ในขณะที่การไล่แก๊สหรือการปล่อยก๊าซมักจะเป็นขั้นตอนกระบวนการที่ใช้เวลานานมาก แต่อัลตราโซนิกสามารถเร่งการรวมตัวของฟองอากาศและการเพิ่มขึ้นอย่างมีนัยสําคัญ การปล่อยก๊าซอัลตราโซนิกสามารถใช้ในการตั้งค่าแบบแบทช์และแบบอินไลน์และยังสามารถใช้ร่วมกับเทคนิคการขจัดแก๊สแบบเดิมเช่นการพ่นด้วยก๊าซเฉื่อยเครื่องขจัดแก๊สใบพัดความร้อนหรือสูญญากาศเพื่อเพิ่มประสิทธิภาพและความเร็วในการกําจัดก๊าซ

การนําก๊าซออกจากของเหลว

คําว่าการเติมอากาศ การขจัดแก๊ส และการปล่อยก๊าซหมายถึงการกําจัดก๊าซอิสระและก๊าซที่ละลายน้ํา โดยเฉพาะก๊าซที่ทําปฏิกิริยา เช่น ออกซิเจนหรือ CO2 ออกจากของเหลว การกําจัดออกซิเจนเป็นสิ่งสําคัญในการป้องกันการเปลี่ยนแปลงผลิตภัณฑ์ขั้นสุดท้ายที่เป็นอันตรายและปรับปรุงกระบวนการปลายน้ํา การขจัดแก๊สเป็นขั้นตอนการประมวลผลที่จําเป็นสําหรับการใช้งานและอุตสาหกรรมต่างๆ ในการผลิตทางอุตสาหกรรม การขจัดแก๊สเป็นขั้นตอนกระบวนการทั่วไปเพื่อให้มั่นใจถึงความเสถียรของผลิตภัณฑ์คุณภาพและมาตรฐานผลิตภัณฑ์ที่ต่อเนื่อง ออกซิเจนเป็นปัจจัยที่มีอิทธิพลต่อคุณภาพและความเสถียรของผลิตภัณฑ์ในระดับต่างๆ
ดังนั้นการเติมอากาศจึงเป็นขั้นตอนกระบวนการที่กําหนดไว้ในอาหาร & อุตสาหกรรมเครื่องดื่มเคมียาและเครื่องสําอาง ตัวอย่างมักต้องเสียแก๊สก่อนการวิเคราะห์ (เช่น ก่อน HPLC การทดสอบ การวัดอนุภาค ฯลฯ)
บ่อยครั้งที่กระบวนการผสมโดยใช้ เช่น ใบมีดเฉือนสูงหรือเครื่องผสมใบพัดแบบหมุนมักจะทําให้การขจัดแก๊สของผลิตภัณฑ์ในภายหลังมีความจําเป็น เนื่องจากเทคนิคการผสมเหล่านี้มักนําก๊าซจํานวนมากเข้าสู่ผลิตภัณฑ์ การรวมก๊าซและอากาศดังกล่าวมักจะส่งผลเสียต่อผลิตภัณฑ์เนื่องจากอาจทําให้ไขมันและน้ํามันหืนทําให้ผลิตภัณฑ์เสื่อมสภาพโดยการเกิดออกซิเดชันการเปลี่ยนสีและการเปลี่ยนแปลงของกลิ่นและรสชาติที่ไม่ต้องการ เนื่องจากผลิตภัณฑ์ที่ผ่านการขจัดแก๊สมีความเสถียรทางเคมีมากกว่าและมีอายุการเก็บรักษาที่ยาวนานขึ้นการแยกก๊าซจึงเป็นขั้นตอนการประมวลผลที่จําเป็นซึ่งต้องใช้เทคนิคที่เชื่อถือได้
 

การขจัดแก๊สอัลตราโซนิก: ฟองก๊าซที่ติดอยู่จะถูกลบออกจากน้ํามัน การใช้เครื่องอัลตราโซนิก UP400St

อัลตราโซนิก Degasification และ De-Aeration

การแยกก๊าซและการขจัดอากาศด้วยอัลตราโซนิกเป็นทางเลือกที่มีศักยภาพสูงสําหรับวิธีการขจัดแก๊สแบบดั้งเดิมของของเหลวซึ่งรวมถึงการต้มการลดความดันเป็นสุญญากาศหรือการพ่นด้วยก๊าซเฉื่อย วิธีการขจัดแก๊สแบบดั้งเดิมเหล่านี้มักมีข้อเสีย เช่น การเสื่อมสภาพทางความร้อน (เนื่องจากความร้อน) การประมวลผลที่ใช้เวลาและพลังงาน และ/หรือการกําจัดก๊าซไม่เพียงพอ การขจัดแก๊สอัลตราโซนิกขึ้นอยู่กับหลักการทํางานของโพรงอากาศอะคูสติก เมื่อคลื่นอัลตราซาวนด์กําลังสูงถูกจับคู่เป็นของเหลวของเหลวจะถูกบีบอัดและขยายตัวระหว่างรอบความดันสูงและความดันต่ําตามลําดับ ในระหว่างรอบความดันต่ํา ฟองอากาศสูญญากาศขนาดเล็ก (ที่เรียกว่าฟองอากาศ) จะถูกสร้างขึ้น ซึ่งจะเติบโตในรอบความดันหลายรอบ ในระหว่างวัฏจักรของการเจริญเติบโตของฟองอากาศก๊าซที่ละลายในของเหลวจะเข้าสู่ฟองสูญญากาศเพื่อให้ฟองสูญญากาศเปลี่ยนเป็นฟองก๊าซที่กําลังเติบโต นอกจากนี้ ความปั่นป่วนขนาดเล็กและไอพ่นของเหลวทําให้เกิดการปั่นป่วนและการถ่ายเทมวลอย่างรุนแรง สภาวะที่สร้างขึ้นด้วยอัลตราโซนิกเหล่านี้ทําให้เกิดการรวมตัวกันของฟองก๊าซซึ่งเป็นการรวมฟองก๊าซที่ละลายน้ําขนาดเล็กเป็นฟองก๊าซขนาดใหญ่ซึ่งลอยขึ้นสู่พื้นผิวของของเหลวอย่างรวดเร็วซึ่งพวกมันออกจากของเหลว
การเปลี่ยนแปลงอุณหภูมิที่เกิดจากการสั่นสะเทือนของอัลตราโซนิกและการเกิดโพรงอากาศนั้นจํากัดอยู่ในพื้นที่ขนาดเล็กมากและอุณหภูมิที่เพิ่มขึ้นในปริมาตรทั้งหมดสามารถละเลยได้เนื่องจากไม่รบกวนคุณภาพของผลิตภัณฑ์
 

การลดลงของออกซิเจนละลายน้ําตามเวลาสําหรับความถี่อัลตราโซนิก 24 kHz โดยใช้ UP400ST sonicator ที่แอมพลิจูด 100 %, 80 %, 60 %, 40% และ 20 %
การศึกษา: ©Rognerud et al., 2020.

 
ขึ้นอยู่กับปริมาตรความหนืดและการรวมก๊าซของของเหลวหรือสารละลายการเติมอากาศแบบอัลตราโซนิกสามารถทํางานเป็นชุดหรือกระบวนการแบบอินไลน์ โพรบอัลตราโซนิกกําลังสูงจะปล่อยโพรงอากาศแบบอะคูสติกเข้าไปในของเหลวเพื่อให้ของเหลวถูกไล่ออกจากแก๊สได้อย่างมีประสิทธิภาพ
การแยกก๊าซด้วยอัลตราโซนิกยังสามารถนําไปใช้เพื่อปรับปรุงระบบการขจัดแก๊สที่มีอยู่แล้วเช่นการทําความร้อนสูญญากาศหรือการพ่น
การขจัดแก๊สอัลตราโซนิกและ defoaming ใช้ในระดับอุตสาหกรรมเพื่อกําจัดก๊าซที่ละลายน้ําจากน้ําน้ํามันอาหารและเครื่องดื่มสารละลายเคมีของเหลวไฮดรอลิกสารหล่อเย็นของเหลวขุดเจาะน้ํามันดิบอิมัลชันสีหมึกกาวกาวเคลือบเงาสารเคลือบอีพ็อกซี่แชมพูผงซักฟอกและผลิตภัณฑ์อื่น ๆ อีกมากมาย
 

การขจัดแก๊สอัลตราโซนิกโดยใช้การตั้งค่าโฟลว์เซลล์ การทดลองนี้เป็นต้นแบบลูปน้ําขนาดเล็กที่มีปริมาตร 0.8 แกลลอน การไหลของก๊าซเฉื่อย 0.2 sfcm/min และความเข้ม 275 W/cm2 ซึ่งแสดงให้เห็นว่าเวลาในการกําจัดออกซิเจนลดลงประมาณ 70%
การศึกษาและรูปภาพ: Rubio et al. 2016

การขจัดแก๊สอัลตราโซนิกในการตั้งค่าแบบอินไลน์โดยใช้เครื่องอัลตราโซนิก ยูไอพี 1000hdT ด้วยโฟลว์เซลล์

การพ่นที่ปรับปรุงด้วยอัลตราโซนิก

การพ่นของเหลวด้วยก๊าซเฉื่อย (หรือที่เรียกว่าการล้างก๊าซเฉื่อย) เป็นการรักษาทั่วไปเพื่อกําจัดก๊าซที่ไม่ต้องการ เช่น ออกซิเจนและคาร์บอนไดออกไซด์ออกจากของเหลว สําหรับการใช้งานในการพ่น มักใช้ไนโตรเจน อาร์กอน ฮีเลียม และก๊าซเฉื่อยอื่นๆ การทําให้สารละลายมีก๊าซที่มีความบริสุทธิ์สูง (โดยทั่วไปคือเฉื่อย) สามารถดึงก๊าซที่ละลายน้ําที่ไม่พึงประสงค์และทําปฏิกิริยาออกได้ เช่น ออกซิเจนและคาร์บอนไดออกไซด์ กระบวนการพ่นต้องใช้การถ่ายโอนมวลและเป็นขั้นตอนที่ค่อนข้างช้า ฉันสั่งให้เพิ่มการพ่นด้วยก๊าซเฉื่อยสารละลายก๊าซเหลวมักจะถูกกวนอย่างแรงและฟองเป็นเวลานาน Ultrasonication เป็นเทคนิคการทําให้เข้มข้นขึ้นในการกําจัดก๊าซซึ่งช่วยเพิ่มการถ่ายเทมวลและด้วยเหตุนี้จึงมีการพ่นอย่างมีนัยสําคัญ เมื่อคลื่นอัลตราซาวนด์กําลังสูงถูกจับคู่เป็นของเหลวหรือสารละลายฟองอากาศจะถูกสร้างขึ้น ฟองอากาศเหล่านี้จะสลายฟองอากาศที่ใหญ่ขึ้นออกเป็นฟองอากาศขนาดเล็กและกระจายฟองอากาศอย่างสม่ําเสมอ ซึ่งส่งผลให้เกิดผลการขจัดแก๊สได้เร็วขึ้นและสะอาดยิ่งขึ้น การปั่นป่วนและความปั่นป่วนที่รุนแรงที่เกิดจากอัลตราโซนิกส่งเสริมการถ่ายโอนมวลของก๊าซ - ของเหลวและด้วยเหตุนี้จึงกําจัดก๊าซที่ไม่ต้องการได้อย่างรวดเร็ว
เพื่อเร่งความเร็วและทําให้ขั้นตอนการพ่นมีประสิทธิภาพมากขึ้นอัลตราโซนิกส์ประสิทธิภาพสูงถูกนํามาใช้เพื่อปรับปรุงประสิทธิภาพการถ่ายโอนมวลระหว่างก๊าซและของเหลว เอฟเฟกต์ sonomechanical ที่เกิดจากโพรงอากาศอะคูสติก ได้แก่ ความดันและความแตกต่างของอุณหภูมิในท้องถิ่น ความปั่นป่วนขนาดเล็ก และการปั่นป่วน แรงเหล่านี้ช่วยปรับปรุงประสิทธิภาพการขจัดแก๊สโดยก่อให้เกิดการเพิ่มการถ่ายเทมวลแบบกระจายเนื่องจากการแตกตัวของฟองอากาศการกระจายตัวและพื้นที่ส่วนต่อประสานที่เพิ่มขึ้นในภายหลังซึ่งส่งผลให้การกําจัดก๊าซที่ติดอยู่ออกจากของเหลวได้อย่างรวดเร็ว
เพื่อให้ได้ผลการปล่อยก๊าซที่ต้องการจําเป็นต้องมีอัลตราโซนิกกําลังสูง เมื่อของเหลวถูกเก็บไว้ด้วยก๊าซเฉื่อยในการไหลสองเฟส ต้องการการแพร่กระจายที่แก้ไขแล้วเพื่อเพิ่มการถ่ายโอนมวลและอัตราการกําจัดก๊าซที่ละลายน้ํา การใช้การแพร่กระจายที่แก้ไขแล้วอาจเป็นเรื่องยากเนื่องจากฟองอากาศที่ติดอยู่และละลายน้ํามักจะหลีกเลี่ยงการเข้าสู่ช่องโพรงอากาศอัลตราโซนิกที่ความเข้มต่ํากว่า อย่างไรก็ตาม ที่ความเข้มสูง (สูงกว่า 300 วัตต์/ซม.² ที่ประมาณ 20 kHz) ฟองอากาศจะไม่หลีกเลี่ยงโซนโพรงอากาศอีกต่อไปและถูกทําลายโดยแรงโซโนเมคคานิก (อ้างอิง Jagannathan et al. 2011)

ระบบขจัดแก๊สอัลตราโซนิกกําลังสูง

Hielscher Ultrasonics เป็นผู้ผลิตประสบการณ์ระยะยาวของอุปกรณ์อัลตราโซนิกประสิทธิภาพสูงที่ใช้ทั่วโลกในห้องปฏิบัติการและการผลิตทางอุตสาหกรรม การแยกก๊าซของของเหลวและสารละลายเป็นแอปพลิเคชั่นที่มีความต้องการสูงซึ่งต้องใช้โพรบอัลตราโซนิกกําลังสูงซึ่งสามารถจับคู่แอมพลิจูดที่กําหนดไว้ในของเหลวเพื่อขจัดฟองอากาศที่ติดอยู่และช่องอากาศ อุปกรณ์อัลตราโซนิกของ Hielscher ทั้งหมดได้รับการออกแบบและผลิตให้ใช้งานได้ตลอด 24 ชั่วโมงทุกวันภายใต้ภาระเต็มที่ โปรเซสเซอร์อัลตราโซนิกมีให้เลือกตั้งแต่เครื่องอัลตราโซนิกในห้องปฏิบัติการขนาดกะทัดรัด 50 วัตต์ไปจนถึงระบบอัลตราโซนิกอินไลน์ที่มีประสิทธิภาพ 16,000 วัตต์ ความหลากหลายของฮอร์นบูสเตอร์ sonotrodes และเซลล์การไหลช่วยให้สามารถตั้งค่าระบบขจัดแก๊สอัลตราโซนิกได้ตามความต้องการของของเหลวความหนืดและการรวมก๊าซ
สําหรับการขจัดอากาศและการปล่อยก๊าซของโลหะเหลวจําเป็นต้องมีแอมพลิจูดที่ตั้งค่าและบํารุงรักษาได้อย่างแม่นยํา Hielscher Ultrasonics ผลิตโพรบอัลตราโซนิกประสิทธิภาพสูงที่ระบุสําหรับแอมพลิจูดและอุณหภูมิที่ปรับให้เหมาะสมกับกระบวนการ หากแอปพลิเคชัน degassing ของคุณต้องการข้อกําหนดที่ผิดปกติ sonotrodes อัลตราโซนิกแบบกําหนดเองสามารถใช้ได้ ความทนทานของอุปกรณ์อัลตราโซนิกของ Hielscher ช่วยให้สามารถทํางานได้ตลอด 24 ชั่วโมงทุกวันในงานหนักและในสภาพแวดล้อมที่ต้องการ

แบทช์และอินไลน์

โพรบอัลตราโซนิก Hielscher สําหรับการแยกก๊าซสามารถใช้สําหรับการแยกก๊าซและการขจัดอากาศแบบอินไลน์แบบแบทช์และต่อเนื่อง ขึ้นอยู่กับปริมาตรความหนืดและก๊าซที่ติดอยู่เราจะแนะนําการตั้งค่าการปล่อยก๊าซอัลตราโซนิกที่เหมาะสมที่สุด

โพรบอัลตราโซนิกสําหรับการกําจัดแก๊สในปริมาณใด ๆ

กลุ่มผลิตภัณฑ์ Hielscher Ultrasonics ครอบคลุมสเปกตรัมทั้งหมดของโปรเซสเซอร์อัลตราโซนิกตั้งแต่เครื่องอัลตราโซนิกในห้องปฏิบัติการขนาดกะทัดรัดบนโต๊ะและระบบนําร่องไปจนถึงโปรเซสเซอร์อัลตราโซนิกอุตสาหกรรมเต็มรูปแบบที่มีความสามารถในการประมวลผลรถบรรทุกต่อชั่วโมง กลุ่มผลิตภัณฑ์เต็มรูปแบบช่วยให้เราสามารถนําเสนออุปกรณ์กําจัดก๊าซอัลตราโซนิกที่เหมาะสมที่สุดสําหรับของเหลวกําลังการผลิตและเป้าหมายการผลิตของคุณ

แอมพลิจูดที่ควบคุมได้อย่างแม่นยําเพื่อผลลัพธ์ที่ดีที่สุด

ระบบการไล่แก๊สอัลตราโซนิกของ Hielscher ทั้งหมดสามารถควบคุมได้อย่างแม่นยําและด้วยเหตุนี้ม้าทํางานที่เชื่อถือได้ แอมพลิจูดเป็นหนึ่งในพารามิเตอร์กระบวนการที่สําคัญที่มีอิทธิพลต่อประสิทธิภาพและประสิทธิผลของการแยกก๊าซที่เกิดจากโซโนเมคนิก อัลตราโซนิก Hielscher ทั้งหมด’ โปรเซสเซอร์ช่วยให้สามารถตั้งค่าแอมพลิจูดได้อย่างแม่นยํา Sonotrodes และแตรบูสเตอร์เป็นอุปกรณ์เสริมที่ช่วยให้สามารถปรับเปลี่ยนแอมพลิจูดได้ในช่วงที่กว้างยิ่งขึ้น โปรเซสเซอร์อัลตราโซนิกอุตสาหกรรมของ Hielscher สามารถให้แอมพลิจูดที่สูงมากและให้ความเข้มของอัลตราโซนิกที่จําเป็นสําหรับการใช้งานที่ต้องการ แอมพลิจูดสูงถึง 200μm สามารถทํางานต่อเนื่องได้อย่างง่ายดายในการทํางานตลอด 24 ชั่วโมงทุกวัน
การตั้งค่าแอมพลิจูดที่แม่นยําและการตรวจสอบพารามิเตอร์กระบวนการอัลตราโซนิกอย่างถาวรผ่านซอฟต์แวร์อัจฉริยะช่วยให้คุณสามารถปรับพารามิเตอร์กระบวนการอัลตราโซนิกเพื่อการแยกก๊าซอัลตราโซนิกที่มีประสิทธิภาพสูงสุด sonication ที่เหมาะสมที่สุดสําหรับการกําจัดก๊าซที่มีประสิทธิภาพสูง!
ความทนทานของอุปกรณ์อัลตราโซนิกของ Hielscher ช่วยให้สามารถทํางานได้ตลอด 24 ชั่วโมงทุกวันในงานหนักและในสภาพแวดล้อมที่ต้องการ สิ่งนี้ทําให้อุปกรณ์อัลตราโซนิกของ Hielscher เป็นเครื่องมือการทํางานที่เชื่อถือได้ซึ่งตอบสนองความต้องการของกระบวนการขจัดอากาศของคุณ

คุณภาพสูงสุด – ออกแบบและผลิตในประเทศเยอรมนี

ในฐานะธุรกิจที่ดําเนินกิจการโดยครอบครัวและดําเนินกิจการโดยครอบครัว Hielscher ให้ความสําคัญกับมาตรฐานคุณภาพสูงสุดสําหรับโปรเซสเซอร์อัลตราโซนิก เครื่องอัลตราโซนิกทั้งหมดได้รับการออกแบบผลิตและทดสอบอย่างละเอียดในสํานักงานใหญ่ของเราใน Teltow ใกล้กับเบอร์ลินประเทศเยอรมนี ความทนทานและความน่าเชื่อถือของอุปกรณ์อัลตราโซนิกของ Hielscher ทําให้เป็นม้าทํางานในการผลิตของคุณ การทํางานตลอด 24 ชั่วโมงทุกวันภายใต้ภาระเต็มที่และในสภาพแวดล้อมที่ต้องการเป็นลักษณะตามธรรมชาติของเครื่องขจัดแก๊สประสิทธิภาพสูงของ Hielscher