Ultrasoniklar yordamida suyuqliklarni yuqori samarali havosizlantirish

Gazni tozalash yoki chiqarish ko'pincha juda ko'p vaqt talab qiladigan jarayon bo'lsa-da, ultratovush gaz pufakchalarining birlashishini va ularning ko'tarilishini sezilarli darajada tezlashtirishi mumkin. Ultratovushli gazni to'liq va inline o'rnatishlarda qo'llash mumkin va gazni olib tashlash samaradorligi va tezligini oshirish uchun inert gazlar, pervanel degasserlari, isitish yoki vakuum kabi an'anaviy gazsizlantirish usullari bilan birlashtirilishi mumkin.

Suyuqliklardan gazni olib tashlash

Deaeratsiya, gazsizlantirish va gazni chiqarish atamalari suyuqlikdan erkin va erigan gazlarni, xususan kislorod yoki CO2 kabi reaktiv gazlarni olib tashlashni anglatadi. Kislorodni yo'q qilish yakuniy mahsulotning zararli o'zgarishini oldini olish va quyi oqimni qayta ishlashni yaxshilash uchun muhimdir. Gazsizlantirish ko'plab ilovalar va sanoat uchun zaruriy ishlov berish bosqichidir. Sanoat ishlab chiqarishida degassatsiya mahsulot barqarorligi, sifati va uzluksiz mahsulot standartlarini ta'minlash uchun umumiy jarayon bosqichidir. Kislorod turli darajadagi mahsulot sifati va barqarorligiga ta'sir qiluvchi omil hisoblanadi.
Shuning uchun deaeratsiya oziq-ovqatda belgilangan jarayon bosqichidir & ichimliklar, kimyo, farmatsevtika va kosmetika sanoati. Ammo laboratoriyalarda ham namunalar tahlil qilishdan oldin (masalan, HPLC, tahlillar, zarrachalarni o'lchash va boshqalar) ko'pincha gazsizlanishni talab qiladi.
Ko'pincha aralashtirish jarayonlari, masalan, yuqori qirqishli pichoq yoki aylanuvchi pervanelli mikserlar yordamida mahsulotni keyinchalik gazsizlantirishni talab qiladi, chunki bu aralashtirish usullari odatda mahsulotga yuqori miqdorda gazlarni kiritadi. Bunday gaz va havo qo'shimchalari odatda mahsulotga salbiy ta'sir ko'rsatadi, chunki ular yog'lar va yog'larni xiralashishi, oksidlanish, rangi o'zgarishi va hid va ta'mning istalmagan o'zgarishi natijasida mahsulotlarni buzishi mumkin. Gazsizlangan mahsulotlar kimyoviy jihatdan barqarorroq va uzoqroq saqlash muddatiga ega bo'lganligi sababli, degasifikatsiya ishonchli texnikani talab qiladigan muhim qayta ishlash bosqichidir.
 

Ultrasonik degassatsiya: tiqilib qolgan gaz pufakchalari neftdan chiqariladi ultrasonikator yordamida UP400St

Ultrasonik degasifikatsiya va havosizlantirish

Ultrasonik degasifikatsiya va deaeratsiya suyuqliklarni an'anaviy gazsizlantirish usullariga juda kuchli alternativ bo'lib, ular qaynatish, bosimni vakuumga tushirish yoki inert gazlar bilan to'ldirishni o'z ichiga oladi. Ushbu an'anaviy gazsizlantirish usullari ko'pincha termal degradatsiya (isitish tufayli), vaqt va energiya sarflaydigan ishlov berish va / yoki gazni etarli darajada olib tashlash kabi kamchiliklarga ega. Ultrasonik degassatsiya akustik kavitatsiyaning ishlash printsipiga asoslanadi. Yuqori quvvatli ultratovush to'lqinlari suyuqlikka qo'shilganda, suyuqlik mos ravishda yuqori bosim va past bosim davrlarida siqiladi va kengaytiriladi. Past bosimli tsikllar davomida bir necha bosim davrlarida o'sadigan daqiqali vakuum pufakchalari (kavitatsiya pufakchalari deb ataladi) hosil bo'ladi. Pufak o'sishi davrlarida suyuqlikdagi erigan gazlar vakuum pufakchasiga kiradi, shunda vakuum pufakchasi o'sib borayotgan gaz pufakchalariga aylanadi. Bundan tashqari, mikro turbulentliklar va suyuqlik oqimlari kuchli qo'zg'alish va massa o'tkazuvchanligini keltirib chiqaradi. Ushbu ultratovushli sharoitlar gaz pufakchalarining birlashishiga olib keladi, bu kichik erigan gaz pufakchalarini kattaroq gaz pufakchalariga birlashtirishdir, ular tezda suyuqlik yuzasiga ko'tariladi va u erda ular suyuqlikni tark etadi.
Ultrasonik tebranish va kavitatsiyadan kelib chiqadigan harorat o'zgarishlari juda kichik mahalliy bo'shliqlar bilan chegaralanadi va umumiy hajmdagi harorat ko'tarilishini e'tiborsiz qoldirish mumkin, chunki u mahsulot sifatiga to'sqinlik qilmaydi.
 

100%, 80%, 60%, 40% va 20% amplitudalarda sonikator UP400ST yordamida 24 kHz ultratovush chastotasi uchun vaqt o'tishi bilan erigan kislorodning kamayishi.
Tadqiqot: ©Rognerud va boshqalar, 2020.

 
Suyuqlik yoki atalaning hajmi, yopishqoqligi va gaz qo'shilishiga qarab, ultratovushli havosizlantirish ommaviy yoki inline jarayon sifatida amalga oshirilishi mumkin. Yuqori quvvatli ultratovushli zond suyuqlikka akustik kavitatsiyani chiqaradi, shuning uchun suyuqlik samarali gazsizlanadi.
Ultrasonik degasifikatsiya, isitish, vakuum yoki sparing kabi allaqachon mavjud bo'lgan degassatsiya tizimlarini yaxshilash uchun ham amalga oshirilishi mumkin.
Ultrasonik degassatsiya va defoaming sanoat miqyosida suv, yog'lar, oziq-ovqat va ichimliklar, kimyoviy eritmalar, gidravlik suyuqliklar, sovutish suyuqliklari, burg'ulash suyuqliklari, xom neft, emulsiyalar, bo'yoqlar, siyohlar, yopishtiruvchi moddalar, laklar, qoplamalar, epoksilar, erigan gazlarni olib tashlash uchun ishlatiladi. shampunlar, yuvish vositalari va boshqa ko'plab mahsulotlar.
 

Oqim xujayrasi sozlamalari yordamida ultratovushli gazsizlantirish. Ushbu tajriba 0,8 gallon hajmli, inert gaz oqimi 0,2 sfcm / min va intensivligi 275 Vt / sm2 bo'lgan kichik o'lchamli suv halqasining prototipi edi. Bu kislorodni olib tashlash vaqtining taxminan 70% ga qisqarishini ko'rsatadi.
Tadqiqot va rasm: Rubio va boshqalar. 2016 yil

Ultrasonikator yordamida inline o'rnatishda ultratovushli gazsizlantirish UIP1000hdT oqim xujayrasi bilan.

Ultrasonik kuchaytirilgan sparging

Suyuqliklarni inert gaz bilan tozalash (shuningdek, inert gazni tozalash deb ham ataladi) suyuqlikdan kislorod va karbonat angidrid kabi kiruvchi gazlarni olib tashlashning keng tarqalgan usuli hisoblanadi. Ko'pincha azot, argon, geliy va boshqa inert gazlar qo'llaniladi. Eritmani yuqori toza (odatda inert) gaz bilan pufaklash kislorod va karbonat angidrid kabi istalmagan, odatda reaktiv erigan gazlarni chiqarib yuborishi mumkin. Sparing jarayoni massa uzatishga tayanadi va o'zi juda sekin jarayondir. Men inert gazlar bilan chayqalishni kuchaytirishni buyuraman, suyuq-gaz eritmasi ko'pincha kuchli aralashtiriladi va uzoq vaqt davomida pufaklanadi. Ultrasonikatsiya - bu degasifikatsiyani kuchaytiruvchi usul bo'lib, u massa o'tkazmasini yaxshilaydi va shu bilan tejamkorlikni sezilarli darajada oshiradi. Yuqori quvvatli ultratovush to'lqinlari suyuqlik yoki shlamlarga birlashtirilganda kavitatsiya pufakchalari hosil bo'ladi. Ushbu kavitatsiya pufakchalari kattaroq tozalovchi gaz pufakchalarini mayda pufakchalarga aylantiradi va pufakchalarni bir xilda tarqatadi, bu esa tezroq va toza gazsizlanish effektiga olib keladi. Ultrasonikatsiya natijasida hosil bo'lgan kuchli qo'zg'alish va turbulentliklar gaz-suyuqlik massasining o'tkazilishiga yordam beradi va shu bilan keraksiz gazlarni tezda olib tashlaydi.
Tezlashtirish va chayqalish jarayonini samaraliroq qilish uchun gaz va suyuqlik o'rtasidagi massa uzatish ko'rsatkichlarini sonomexanik yaxshilash uchun yuqori samarali ultratovushlardan foydalaniladi. Akustik kavitatsiya natijasida hosil bo'lgan sonomexanik ta'sirlarga mahalliy bosim va harorat farqlari, mikroturbulentsiyalar va qo'zg'alish kiradi. Bu kuchlar pufakchalar parchalanishi, dispersiya va keyinchalik ko'payishi natijasida diffuziv massa o'tkazuvchanligini oshirish orqali gazsizlantirish samaradorligini yaxshilaydi, natijada suyuqlikdan tiqilib qolgan gazlarni tezda olib tashlashga olib keladi.
Istalgan gaz chiqarish effektlariga erishish uchun yuqori quvvatli ultratovush talab qilinadi. Ikki fazali oqimda suyuqlik inert gaz bilan saqlansa, erigan gazlarning massa o'tkazuvchanligini va olib tashlash tezligini oshirish uchun rektifikatsiya qilingan diffuziya talab qilinadi. To'g'rilangan diffuziyani qo'llash qiyin bo'lishi mumkin, chunki tutilgan va erigan gaz pufakchalari ultratovushli kavitatsiya maydoniga pastroq intensivlikda kirishdan qochadi. Biroq, yuqori intensivlikda (300 Vt/sm dan yuqori).² taxminan 20 kHz) gaz pufakchalari endi kavitatsiya zonasidan qochadi va sonomexanik kuchlar tomonidan parchalanadi. (Qarang: Jagannathan va boshq. 2011)

Yuqori quvvatli ultratovushli gazsizlantirish tizimlari

Hielscher Ultrasonics butun dunyo bo'ylab laboratoriyalarda va sanoat ishlab chiqarishida qo'llaniladigan yuqori samarali ultratovush uskunalarini ishlab chiqaruvchi uzoq muddatli tajribaga ega. Suyuqliklar va shlamlarni gazsizlantirish juda talabchan dastur bo'lib, u yuqori quvvatli ultratovushli zondlarni talab qiladi, ular o'rnatilgan amplitudalarni suyuqliklarga bog'lab qo'yilgan gaz pufakchalari va havo cho'ntaklarini olib tashlashi mumkin. Barcha Hielscher ultratovush qurilmalari to'liq yuk ostida 24/7 ishlash uchun mo'ljallangan va ishlab chiqarilgan. Ultrasonik protsessorlar ixcham 50 vatt laboratoriya ultrasonikatorlaridan 16 000 vatt kuchli inline ultratovush tizimlarigacha mavjud. Ko'taruvchi shoxlar, sonotrodlar va oqim hujayralarining keng assortimenti suyuqlik, yopishqoqlik va gaz qo'shimchalariga mos keladigan ultratovushli gazsizlantirish tizimini individual sozlash imkonini beradi.
Suyuq metallarni deaeratsiya va gazdan chiqarish uchun aniq belgilangan va ushlab turiladigan amplitudalar talab qilinadi. Hielscher Ultrasonics juda texnologik optimallashtirilgan amplitudalar va haroratlar uchun belgilangan yuqori samarali ultratovush problarini ishlab chiqaradi. Agar gazsizlantirish dasturingiz noodatiy xususiyatlarni talab qilsa, moslashtirilgan ultratovushli sonotrodlar mavjud. Hielscherning ultratovush uskunasining mustahkamligi og'ir yuklarda va talabchan muhitda 24/7 ishlash imkonini beradi.

ommaviy va inline

Gazsizlantirish uchun Hielscher ultratovush problari ommaviy va doimiy inline degasifikatsiya va deaeratsiya uchun ishlatilishi mumkin. Hajmi, yopishqoqligi va tutilgan gazlarga qarab, biz sizga eng mos keladigan ultratovushli gaz chiqarish sozlamalarini tavsiya qilamiz.

Har qanday hajmni gazsizlantirish uchun ultratovushli problar

Hielscher Ultrasonics mahsulot assortimenti ultratovushli protsessorlarning to'liq spektrini o'z ichiga oladi, ixcham laboratoriya ultrasonikatorlaridan stol usti va uchuvchi tizimlar orqali soatiga yuk mashinalarini qayta ishlash quvvatiga ega to'liq sanoat ultratovushli protsessorlargacha. To'liq mahsulot assortimenti sizga suyuqlik, texnologik quvvat va ishlab chiqarish maqsadlari uchun eng mos ultratovushli gazsizlantirish uskunasini taklif qilish imkonini beradi.

Optimal natijalar uchun aniq boshqariladigan amplitudalar

Barcha Hielscher ultratovushli gazsizlantirish tizimlari aniq boshqariladigan va shu bilan ishonchli ish otlari. Amplituda sonomexanik degasifikatsiyaning samaradorligi va samaradorligiga ta'sir qiluvchi muhim jarayon parametrlaridan biridir. Barcha Hielscher ultratovush’ protsessorlar amplitudani aniq belgilash imkonini beradi. Sonotrodlar va kuchaytiruvchi shoxlar amplitudani yanada kengroq diapazonda o'zgartirishga imkon beruvchi aksessuarlardir. Hielscherning sanoat ultratovushli protsessorlari juda yuqori amplitudalarni etkazib berishi va talab qilinadigan ilovalar uchun zarur bo'lgan ultratovush intensivligini ta'minlashi mumkin. 200 mikrongacha bo'lgan amplitudalar 24/7 ishda osongina uzluksiz ishlashi mumkin.
Aniq amplituda sozlamalari va ultratovush jarayoni parametrlarining aqlli dasturiy ta'minot orqali doimiy monitoringi sizga ultratovushli jarayon parametrlarini eng samarali ultratovush degasifikatsiya qilish uchun sozlash imkonini beradi. Yuqori samarali gazni olib tashlash uchun optimal sonikatsiya!
Hielscherning ultratovush uskunasining mustahkamligi og'ir yuklarda va talabchan muhitda 24/7 ishlash imkonini beradi. Bu Hielscherning ultratovush uskunasini deaeratsiya jarayoni talablarini bajaradigan ishonchli ish vositasiga aylantiradi.

Eng yuqori sifat – Germaniyada ishlab chiqilgan va ishlab chiqarilgan

Oilaviy va oilaviy biznes sifatida Hielscher ultratovushli protsessorlari uchun eng yuqori sifat standartlariga ustunlik beradi. Barcha ultratovush apparatlari Germaniyaning Berlin yaqinidagi Teltow shahridagi bosh ofisimizda ishlab chiqilgan, ishlab chiqarilgan va sinchkovlik bilan sinovdan o'tgan. Hielscherning ultratovush uskunasining mustahkamligi va ishonchliligi uni ishlab chiqarishda ish otiga aylantiradi. To'liq yuk ostida va talabchan muhitda 24/7 ishlash Hielscherning yuqori samarali degasserlarining tabiiy xususiyati hisoblanadi.