超聲波脫氣技術(shù)及其工作原理

超聲波脫氣技術(shù)及其工作原理是指從流體中去除自由和溶解的氣體，特別是諸如氧氣或二氧化碳的反應(yīng)性氣體。消除氧氣對于防止有害的最終產(chǎn)品變化并改善下游加工非常重要。在工業(yè)制造中，脫氣是確保產(chǎn)品穩(wěn)定性，質(zhì)量和連續(xù)產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)的常用工藝步驟。

脫氣或除氣通常是非常耗時(shí)的工藝步驟，而超聲處理則可以加速氣泡的聚結(jié)并明顯增加氣泡的上升。超聲波除氣可以分批和串聯(lián)使用，也可以與常規(guī)除氣技術(shù)結(jié)合使用，例如用惰性氣體噴射、葉輪除氣器、加熱或真空，以提高除氣效率和速度。

工作原理

超聲波脫氣是基于聲空化的原理。當(dāng)高功率超聲波耦合到液體中時(shí)，液體分別在高壓和低壓循環(huán)中被壓縮和膨脹。在低壓循環(huán)中，會(huì)產(chǎn)生微小的真空氣泡（所謂的空化氣泡），這些氣泡會(huì)在多個(gè)壓力循環(huán)中增長。在氣泡生長的那些周期中，液體中的溶解氣體進(jìn)入真空氣泡，這樣真空氣泡就變成了不斷增長的氣泡。此外，微湍流和液體射流引起劇烈的攪拌和傳質(zhì)。這些超聲產(chǎn)生的條件導(dǎo)致氣泡聚結(jié)，這是小的溶解的氣泡與大的氣泡的統(tǒng)一，大的氣泡迅速上升到液體的表面，在那里它們離開了液體。

由超聲振動(dòng)和氣蝕引起的溫度變化被限制在很小的局部空間內(nèi)，總體積的溫升可以忽略不計(jì)，因?yàn)樗粫?huì)影響產(chǎn)品質(zhì)量。 根據(jù)液體或漿液的體積，粘度和氣體夾雜物，可以將超聲除氣分批或在線進(jìn)行。大功率超聲波探頭將聲空化釋放到液體中，從而使液體有效脫氣。

傳統(tǒng)脫氣方式

通常，使用例如高剪切葉片混合器或旋轉(zhuǎn)葉輪混合器的混合過程常常使得隨后的產(chǎn)品脫氣成為必要，因?yàn)檫@些混合技術(shù)通常將大量的氣體引入到產(chǎn)品中。此類氣體和空氣中的夾雜物通常會(huì)對產(chǎn)品產(chǎn)生負(fù)面影響，因?yàn)樗鼈儠?huì)使油脂腐爛，由于氧化，變色以及氣味和味道的不必要變化而使產(chǎn)品變質(zhì)。

這些傳統(tǒng)的脫氣方法通常具有諸如熱降解（由于加熱），耗時(shí)和耗能的處理以及氣體去除不充分的缺點(diǎn)。超聲波脫氣和脫氣是傳統(tǒng)的液體脫氣方法的高效替代品，包括沸騰，減壓至真空或用惰性氣體噴射。

超聲波脫氣方式

超聲波脫氣的主要優(yōu)點(diǎn)包括高脫氣率和減少的工藝環(huán)境影響。超聲脫氣是提高鋁合金密度并降低鋁合金中氫含量的一種行之有效的方法。與可替代的除氣程序（例如使用旋轉(zhuǎn)葉輪除氣）相比，超聲除氣的速度和效率更高。研究表明，超聲工具頭脫氣系統(tǒng)比葉輪驅(qū)動(dòng)的脫氣速度快約3倍。

應(yīng)用范圍

超聲波脫氣可以改善現(xiàn)有的脫氣系統(tǒng)，例如加熱，真空或鼓泡。超聲波脫氣和消泡用于工業(yè)規(guī)模，以除去水中的水，油，食品和飲料，化學(xué)溶液，液壓油，冷卻劑，鉆井液，原油，乳液，油漆，油墨，粘合劑，清漆，涂料，環(huán)氧樹脂，洗發(fā)水，洗滌劑和許多其他產(chǎn)品。

脫氣是指除去液體中溶解且以氣泡形式存在的氣體。基于不同的物理作用，有幾種從液體中去除氣體的方法。方法之一是超聲脫氣，即通過超聲波范圍內(nèi)的聲振動(dòng)進(jìn)行液體處理而去除氣體。由于超聲脫氣技術(shù)所需的低功耗低且效率高，因此該方法逐漸被廣泛接受。