O que é desgaseificação ultrassônica e antiespumante de líquidos?

A desgaseificação e a remoção de espuma ultrassônicas são um método eficaz para remover gases dissolvidos e/ou arrastar bolhas de vários líquidos.Incluindo água, cera de vela, fusão de liga de alumínio, resinas epóxi, óleos de silicone, adesivos, soluções de tintas, bebidas, polímeros, tintas, tintas, óleos transformadores, produtos de emulsão e suspensão, óleos de motor e muito mais.Ao contrário da desgaseificação a vácuo, que é processada em lotes, a desgaseificação ultrassônica pode ser realizada em modo de fluxo contínuo.

Quando um líquido é tratado por ultrassom, as ondas sonoras que se propagam da superfície radiante para o meio líquido resultam em ciclos alternados de alta e baixa pressão a uma taxa que depende da frequência.Durante o ciclo de baixa pressão, o ultrassom cria pequenas bolhas de vácuo ou vazios no líquido.O grande número de pequenas bolhas produz uma elevada área superficial total de bolhas.As bolhas também estão bem distribuídas no líquido.O gás dissolvido migra para essas bolhas de vácuo através da área superficial maior e aumenta o tamanho das bolhas.As ondas sonoras apoiam o contato e a coalescência de bolhas adjacentes, resultando no crescimento acelerado das bolhas.As ondas ultrassônicas também ajudam a agitar as bolhas na superfície do recipiente e forçam as bolhas menores localizadas abaixo da superfície do líquido a subir e liberar o gás preso no ambiente.

O equipamento ultrassônico pode desgaseificar e espumar efetivamente o líquido.Neste caso, as ondas ultrassônicas removem pequenas bolhas suspensas do líquido e reduzem o nível de gás dissolvido abaixo do nível de equilíbrio natural.

A desgaseificação e a remoção de espuma de líquidos têm muitos usos, tais como:

Medição do tamanho das partículas antes da preparação da amostra para evitar erros de medição.

A desgaseificação do óleo e do óleo lubrificante antes do bombeamento reduz o desgaste da bomba devido à cavitação.

Desgaseificar alimentos líquidos, como suco, molho de soja ou vinho, para reduzir o crescimento microbiano e prolongar a vida útil.

Durante o processamento ultrassônico de líquidos, as ondas sonoras que se propagam da superfície radiante para o meio líquido produzem ciclos alternados de alta pressão (compressão) e baixa pressão (afinamento), cuja taxa depende da frequência.Durante o ciclo de baixa pressão, o ultrassom de alta intensidade cria pequenas bolhas de vácuo ou vazios no líquido.Um grande número de pequenas bolhas é distribuído uniformemente no líquido, resultando em mais área de superfície de bolha.O gás dissolvido migra para essas bolhas de vácuo (baixa pressão) através da área superficial maior e aumenta o tamanho das bolhas.

As ondas sonoras apoiam o contato e a fusão de bolhas vizinhas, acelerando assim o crescimento das bolhas.As ondas sonoras também ajudarão a separar as bolhas da superfície do recipiente e forçarão as bolhas menores, que ficam abaixo da superfície do líquido, a subir e liberar o gás preso no meio ambiente.

O processo de desgaseificação e eliminação de espuma do líquido é fácil de ver.Num copo de vidro recentemente adicionado à água da torneira, o tratamento ultrassónico forçará pequenas bolhas suspensas a coalescerem e a moverem-se rapidamente para cima.Você pode ver esse efeito na imagem de progresso abaixo.

O petróleo bruto contém muitas bolhas suspensas.Especialmente em refrigerantes, isso é um problema porque as bolhas promovem a cavitação dentro da bomba e do bico, causando desgaste.O gráfico de progresso abaixo mostra o efeito da antiespumação ultrassônica.

Mesmo depois de deixar a água descansar por 24 horas, o tratamento ultrassônico criará bolhas na água limpa.O gás migra para bolhas, que são preenchidas com gás dissolvido.Como resultado, as bolhas crescem e sobem.Em qualquer líquido translúcido, o efeito de desgaseificação é óbvio.

Como o ultrassom melhora a ascensão de pequenas bolhas suspensas à superfície do líquido, também reduz o tempo de contato entre as bolhas e o líquido.Portanto, também limita a redissolução de gases de bolhas em líquidos.Isto é particularmente relevante para líquidos de alta viscosidade, como óleos ou resinas.Como as bolhas devem se mover para a superfície do líquido, a desgaseificação ultrassônica é melhor se o recipiente for raso, de modo que o tempo até a superfície seja mais curto.

Fatores que influenciam o gás

O fluido contém uma certa quantidade de gás dissolvido.A concentração do gás depende de fatores como temperatura, pressão ambiente, agitação do líquido, etc. A desgaseificação ultrassônica mudará as condições à medida que o líquido for exposto a bolhas e agitação de baixa pressão.Portanto, a onda ultrassônica reduzirá a concentração de gás no líquido abaixo do nível de equilíbrio original.

Quando o tratamento ultrassónico é interrompido e as condições iniciais são restabelecidas, a concentração de gás aproximar-se-á novamente lentamente do nível de equilíbrio inicial, a menos que o líquido não seja exposto a qualquer gás, tal como numa garrafa fechada.Devido à taxa mais lenta de redissolução de gases em líquidos, líquidos com baixo teor de gás podem ser usados ​​após o tratamento ultrassônico.

Desgaseificação antes da emulsificação e dispersão

A desgaseificação ultrassônica pode melhorar significativamente a qualidade de dispersões e emulsões

Problema existente

Emulsões e dispersões geralmente contêm surfactantes para aumentar a estabilidade.O surfactante inibirá o contato e a coalescência ou condensação do material disperso na fase líquida.Para fazer isso, um surfactante formará um câmbio ao redor de cada partícula.Os surfactantes também podem envolver bolhas suspensas na fase líquida.Esta bolha estável pode revelar-se muito robusta.Pode consumir surfactantes, reduzir a massa de emulsões ou dispersões e produzir leituras erráticas ao medir o tamanho das partículas.

Solução

Para reduzir o problema da estabilidade da bolha, o líquido pode ser simplesmente desgaseificado por tratamento ultrassônico.Antes de adicionar uma fase dispersa, como óleo ou pó, o líquido é tratado por ultrassom até que o número de bolhas produzidas seja reduzido.Ao misturar outros materiais, evite criar novas bolhas ou vórtices durante a agitação, o que aumentará rapidamente o conteúdo de gás.

Detecção de dióxido de carbono

O efeito da desgaseificação está sendo usado para testes de vazamento de latas e garrafas contendo bebidas carbonatadas, como cola, refrigerante ou cerveja.

Sistema de controle de antiespumação de baixo custo para proteção ambiental ultrassônica

Equipamentos de ultrassom podem ser usados ​​para controlar a espuma de diversas maneiras.O dispositivo pode ser usado para suprimir a espuma quando o líquido espumante é aplicado e também pode ser usado para quebrar a espuma existente que já se formou.

A tecnologia é adequada para uso em produtos farmacêuticos, bebidas e produtos químicos e oferece ótimas opções de economia de custos ao:

Aumente a velocidade da linha para linhas de engarrafamento e enlatamento.

Reduza os danos causados ​​por derramamentos de bebidas.

Reduza as taxas de refugo devido à insuficiência de material no tanque e na garrafa.

É biosseguro devido a menos vazamentos e manutenção de limpeza.

Resfriar a 5 graus Celsius antes do enchimento e aumentar a temperatura de volta para 10 graus Celsius após a linha de engarrafamento ser enviada da linha de produção economiza custos.