Ultrasonik degassatsiya va suyuqliklarni ko'pikdan tozalash
Ultratovush yordamida suyuqliklarni gazsizlantirish va ko'pikdan tozalash juda samarali jarayondir. Ultrasonikatsiya suyuqlikdan kichik to'xtatilgan gaz pufakchalarini olib tashlaydi va erigan gaz darajasini tabiiy muvozanat darajasidan pastga tushiradi.
Suyuqliklarni gazsizlantirish va ko'pikdan tozalash ko'plab maqsadlar uchun talab qilinadi, masalan, quyidagi jarayonlar:
- o'lchov xatolarini oldini olish uchun zarracha hajmini o'lchashdan oldin namuna tayyorlash
- kavitatsiya tufayli nasosning aşınmasını kamaytirish uchun nasosdan oldin moy va moylash materiallarini gazsizlantirish
- suyuq oziq-ovqatlarni, masalan, sharbat, sous yoki vinoni gazsizlantirish, mikroblarning ko'payishini kamaytirish va saqlash muddatini oshirish
- qo'llashdan oldin polimerlar va laklarni gazsizlantirish, quritish yoki vakuum infuzioni
Suyuqliklarni soniklashda, radiatsiya yuzasidan suyuqlik muhitiga tarqaladigan tovush to'lqinlari chastotaga bog'liq bo'lgan yuqori bosimli va past bosimli davrlarning o'zgarishiga olib keladi. Past bosimli aylanish jarayonida ultratovush to'lqinlari suyuqlikda kichik vakuum pufakchalari yoki bo'shliqlarni yaratishi mumkin. Ko'p sonli kichik pufakchalar yuqori umumiy pufak sirtini hosil qiladi. Pufakchalar suyuqlikda ham yaxshi taqsimlanadi. Eritilgan gaz katta sirt maydoni orqali bu vakuum pufakchalariga o'tadi va pufakchalar hajmini oshiradi.
Akustik to'lqinlar qo'shni pufakchalarning teginishini va birlashishini qo'llab-quvvatlaydi, bu esa pufakchalarning tez o'sishiga olib keladi. Sonikatsiya to'lqinlari, shuningdek, tomir yuzalarida pufakchalarni silkitishga yordam beradi va suyuqlik yuzasi ostida joylashgan kichikroq pufakchalarni yuqoriga ko'tarishga va qamalgan gazni atrof-muhitga chiqarishga majbur qiladi.
Hielscher 200 vattli ultratovushli protsessor yordamida neftni ultratovushli gazsizlantirish.
Uni sinovdan o'tkazing
Suyuqliklarni gazsizlantirish va ko'pikdan tozalash jarayonini osongina ko'rish mumkin. Yangi quyilgan musluk suvi solingan shisha stakanda ultratovush yordamida kichik to'xtatilgan pufakchalar birlashib, tez yuqoriga ko'tariladi. Ushbu effektni quyidagi jarayon tasvirida ko'rishingiz mumkin.
Ultrasonik suvni gazsizlantirish (5 soniya)
Agitatsiyalangan yog'da ko'p miqdorda to'xtatilgan pufakchalar yoki ko'pik mavjud. Xususan, sovutish suvlarida bu muammo. U erda gaz pufakchalari nasoslar yoki nozullarda kavitatsiyadan kelib chiqadigan aşınmaya yordam beradi. Quyidagi rasmda ultratovushli defoaming effekti ko'rsatilgan.
Ultrasonik degassatsiya: UP400St ultratovush qurilmasi yordamida to'plangan gaz pufakchalari neftdan chiqariladi.
Sonication tiniq, eskirgan suvda kichik vakuum pufakchalarini hosil qiladi. Bu pufakchalar erigan gaz bilan to'lib, pufakchalarga o'tadi. Natijada, pufakchalar o'sib, yuqoriga ko'tariladi. Degassing ta'siri har qanday shaffof suyuqlikda yaxshi ko'rinadi.
Ultratovush suyuqlik yuzasiga kichik to'xtatilgan pufakchalarning ko'tarilishini yaxshilaganidek, pufak va suyuqlik o'rtasidagi aloqa vaqtini ham qisqartiradi. Shu sababli, u gazning pufakdan suyuqlikka qayta erishini ham cheklaydi. Bu yog'lar yoki qatronlar kabi yuqori viskoziteli suyuqliklar uchun ayniqsa qiziqish uyg'otadi. Pufakchalar suyuqlik yuzasiga o'tishi kerakligi sababli, agar idish sayoz bo'lsa, ultratovushli gazsizlantirish yaxshi ishlaydi, shunda sirtga chiqish vaqti qisqaroq bo'ladi.
Ko'rinadigan effektlardan tashqari
Vizual tekshirish orqali gazsizlantirish effektlarini o'lchash aniqlik bilan cheklangan. Gaz tarkibini o'lchash ultratovushli gazsizlantirish samaradorligi haqida gapirishning aniqroq usuli hisoblanadi.
Suyuqliklar ma'lum miqdorda erigan gazni o'z ichiga oladi. Gazning kontsentratsiyasi harorat, atrof-muhit bosimi yoki suyuqlikning qo'zg'atilishi kabi omillarga bog'liq. Doimiy sharoitda gaz konsentratsiyasi muvozanatga yaqinlashadi. Ultrasonik degassatsiya sharoitlarni o'zgartiradi, chunki suyuqlik past bosimli pufakchalar va ajitatsiyaga ta'sir qiladi. Shuning uchun ultratovush suyuqlikdagi gaz konsentratsiyasini muvozanat darajasidan pastga tushiradi.
Sonikatsiya to'xtab, dastlabki sharoitlar qayta tiklanganda, suyuqlik hech qanday gazga ta'sir qilmasa, masalan, yopiq shishada bo'lmasa, gaz konsentratsiyasi asta-sekin yana dastlabki muvozanat darajasiga yaqinlashadi. Gazning suyuqlikda qayta erishi juda sekin bo'lgani uchun, sonikatsiyadan keyin past gazli suyuqlik bilan ishlash mumkin. Quyidagi grafik ushbu effektni ko'rsatadi.
Suvni ultratovushli gazsizlantirish tasviri
Emulsiyalash va tarqatishdan oldin gazsizlantirish
Ultrasonik degassatsiya dispersiya va emulsiyalarning sifatini yaxshilashi mumkin.
Muammo
Ko'pincha emulsiyalar va dispersiyalar barqarorligini oshirish uchun sirt faol moddalarni o'z ichiga oladi. Sirt faol moddalar suyuqlik fazasida dispers materialning aloqa qilishini va birlashishini yoki aglomeratsiyasini inhibe qiladi. Buning uchun sirt faol moddalar har bir zarracha atrofida qatlam hosil qiladi. Xuddi shu sirt faol moddalar suyuq fazada to'xtatilgan gaz pufakchalarini ham qamrab olishi mumkin. Bunday stabillashgan pufakchalar juda mustahkam bo'lishi mumkin. Stabillashgan pufakchalar sirt faol moddasini iste'mol qiladi, emulsiya yoki dispersiya sifatini pasaytiradi va zarracha hajmini o'lchashda tartibsiz ko'rsatkichlarni keltirib chiqarishi mumkin.
Yechim: Ultrasonik gazsizlantirish
Stabillashgan gaz pufakchalari muammosini kamaytirish uchun suyuqliklarni sonikatsiya yordamida gazsizlantirish kerak. Yog 'yoki kukun kabi dispers fazani qo'shishdan oldin, hosil bo'lgan pufakchalar soni kamayguncha suyuqlikni soniklashtiring. Boshqa materiallarga aralashganda, aralashtirishda yangi pufakchalar yoki girdob hosil qilishdan saqlaning. Bu gaz tarkibini tezda oshiradi.
Karbonat angidridni chiqarib yuborish
Gazsizlantirish ta'siri gazlangan ichimliklar, masalan, kola, soda yoki pivo bo'lgan qutilar va shishalarni oqishini tekshirishda qo'llaniladi. Iltimos, shishaning oqishi sinovi haqida ko'proq ma'lumot olish uchun bu yerni bosing.
Qisqacha ultratovushli gazsizlantirish
Quyidagi o'rnatishdan foydalanganda suyuqliklarni ultratovushli gazsizlantirish yaxshiroq ishlaydi.
- Past va o'rtacha ultratovush amplitudalarini qo'llang!
- Katta sirt maydoniga ega sonotrodlardan foydalaning, masalan, radial chiqaradigan sonotrodlar!
- Sonikatsiya paytida suyuqlik yuzasidan past bosim yoki vakuumni ta'minlang!
- Suyuqlikni qizdiring, uning yopishqoqligini kamaytiring!
- Sonikatsiya paytida yoki undan keyin gazni ajratish uchun sayoz idishdan foydalaning!
- Gaz pufakchalari yuqoriga ko'tarilishi uchun turbulent qo'zg'alishdan saqlaning!
Ultrasonik gazsizlantirish ommaviy rejimda yoki inline rejimida ishlatilishi mumkin. Inline operatsiya holatida gazni chiqarish uchun stend trubkasi o'rnatilishi va gaz nasosini qo'llash kerak.